一種連鑄坯割瘤在線清理裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種連鑄坯火焰切割割瘤的在線清理裝置，屬于連鑄坯精整設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

連鑄坯使用火焰切割定尺時(shí)，液態(tài)的鋼水會(huì)粘貼在連鑄坯切口下沿，在兩個(gè)切割斷面下沿形成割瘤。對(duì)特殊鋼連鑄坯，尤其是大斷面的含Ni合金鋼連鑄坯，由于鋼種特性的原因，液態(tài)鋼水流動(dòng)性差，割瘤會(huì)很大，可達(dá)到5~10mm高，10~30mm寬。

由于割瘤的存在，其冷卻后會(huì)牢固粘貼在鋼坯端部的下沿及下表面，后續(xù)軋鋼工序軋制時(shí)，割瘤的冷卻速度相對(duì)鋼坯基體要快很多，硬度增大，軋機(jī)咬入時(shí)，經(jīng)常會(huì)硌傷軋槽表面，或者掉落后粘到軋槽上，隨軋機(jī)軋輥的轉(zhuǎn)動(dòng)再次軋入連鑄坯表面，然后在經(jīng)過(guò)數(shù)道次軋制延伸，成為鋼材成品后，在鋼材表面會(huì)形成長(zhǎng)條狀缺陷，不能滿足產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。所以連鑄坯割瘤的存在極大增加了連鑄坯軋制時(shí)對(duì)軋件表面造成損傷的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，即使割瘤沒(méi)有硌傷軋槽或者粘槽，割瘤也會(huì)壓入鋼材的頭部并延長(zhǎng)形成結(jié)疤，有結(jié)疤缺陷的頭部需要全部切除，就必須增加切頭長(zhǎng)度，導(dǎo)致成材率下降。因此，為生產(chǎn)高品質(zhì)的產(chǎn)品，連鑄坯的割瘤在軋制之前必須進(jìn)行清理去除。

目前，鋼鐵行業(yè)連鑄坯割瘤的清理一般采用在冷狀態(tài)下機(jī)械清理和高溫狀態(tài)下氮?dú)獯祾邇煞N方式。冷狀態(tài)下的清理一般采用扁鏟人工清理、風(fēng)鏟清理、帶動(dòng)力的機(jī)械設(shè)備清理等方式，這些方式在冷狀態(tài)進(jìn)行，需要專用工序和場(chǎng)地，需要對(duì)連鑄坯進(jìn)行翻面轉(zhuǎn)頭，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本高。另一種是吹掃方式，在連鑄坯出坯時(shí)在線采用高壓氮?dú)獯祾?，此種方式簡(jiǎn)單方便，成本低，效率高，但實(shí)際使用效果不佳，其只能實(shí)現(xiàn)部分清除，很難兩個(gè)切割端面都清理干凈，不能滿足需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種連鑄坯割瘤在線清理裝置，這種裝置可以在連鑄機(jī)生產(chǎn)連鑄坯時(shí)，低成本、高效率地在線清理連鑄坯割瘤。

解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：

一種連鑄坯割瘤在線清理裝置，它包括高壓氮?dú)獯祾卟糠趾蜋C(jī)械清理部分，高壓氮?dú)獯祾卟糠钟筛邏捍祾吖?、吹嘴組成，高壓吹掃管的上端與高壓氮?dú)夤苈废噙B接，高壓吹掃管的下端連接吹嘴，吹嘴位于連鑄坯的下方，吹嘴的噴口朝向連鑄坯前移的方向，吹嘴的噴口與連鑄坯下端邊緣相對(duì)；機(jī)械清理部分由壓下導(dǎo)輪、壓下臂、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、調(diào)節(jié)螺桿、彈簧、鎖緊調(diào)節(jié)螺母、擺動(dòng)切割臂、杠桿軸、切割刀組成，壓下臂位于切割后的定尺連鑄坯的出坯輥道下方，壓下臂的前端安裝壓下導(dǎo)輪，壓下導(dǎo)輪的上部高出出坯輥道的上表面，壓下臂的后端由轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定在出坯輥道下方的機(jī)架上，壓下臂與轉(zhuǎn)動(dòng)軸為轉(zhuǎn)動(dòng)配合，調(diào)節(jié)螺桿的上端與壓下臂的中部由轉(zhuǎn)軸相連接，調(diào)節(jié)螺桿垂直向下，彈簧套在調(diào)節(jié)螺桿上，調(diào)節(jié)螺桿的下端穿過(guò)擺動(dòng)切割臂的前端，鎖緊調(diào)節(jié)螺母在擺動(dòng)切割臂下方與調(diào)節(jié)螺桿相連接，擺動(dòng)切割臂的中部通過(guò)杠桿軸與出坯輥道機(jī)架為可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，擺動(dòng)切割臂的后端向上與出坯輥道相對(duì)，切割刀安裝在擺動(dòng)切割臂的上頂面，切割刀與定尺連鑄坯下表面相對(duì)。

上述連鑄坯割瘤在線清理裝置，所述高壓吹掃管中部有彎折，彎折繞過(guò)連鑄坯將高壓吹掃管延伸到連鑄坯下面，高壓吹掃管前端連接的吹嘴為扁平的梯形吹嘴，吹嘴位于連鑄坯切口后方，距離連鑄坯下表面5~10mm，距離連鑄坯切口50~100mm，吹嘴的吹掃方向朝向順連鑄坯出坯方向，高壓吹掃管的氮?dú)鈮毫?.4~0.8MPa。

上述連鑄坯割瘤在線清理裝置，所述機(jī)械清理部分在沒(méi)有連鑄坯通過(guò)出坯輥道時(shí)，壓下臂的壓下導(dǎo)輪高于出坯輥道上表面30~60mm，擺動(dòng)切割臂的切割刀上頂面低于出坯輥道上表面20~40mm。

上述連鑄坯割瘤在線清理裝置，所述切割刀為長(zhǎng)方形刀片，切割刀的長(zhǎng)邊與定尺連鑄坯的移動(dòng)方向垂直，切割刀的一個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊相垂直，另一個(gè)長(zhǎng)邊為切割刃口，切割刃口為斜邊，切割刃口與定尺連鑄坯的垂直方向之間的傾斜角度為15-30度，切割刀的切割刃口平面與端面之間的刃口角度為60-90度，切割刀安裝時(shí)，切割刀上平面與定尺連鑄坯下表面之間的角度為5-10度，切割刀的寬度大于定尺連鑄坯寬度50-100mm。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型采用高壓氮?dú)獯祾吆蜋C(jī)械清理結(jié)合，高壓氮?dú)獯祾卟糠趾蜋C(jī)械清理部分分別對(duì)連鑄坯的前端割瘤和后端割瘤進(jìn)行清除，清除過(guò)程采取在線邊切割邊清理方式，不改變連鑄生產(chǎn)的工藝路線，不會(huì)對(duì)連鑄坯的生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生影響，在連鑄坯切割生產(chǎn)的同時(shí)快速有效地對(duì)連鑄坯兩切割端面的割瘤完成清理，效率高，切割干凈徹底，清理干凈度達(dá)到100%。

采用本實(shí)用新型后，避免了割瘤在鋼材頭部形成結(jié)疤，軋鋼鋼材的切頭可以減少50%以上，同時(shí)連鑄坯割瘤不再需要離線清理，清理成本可以降低50%以上。切割后的連鑄坯可以防止連鑄坯割瘤軋制時(shí)粘槽，減少割瘤在鋼材表面壓入機(jī)率，大大降低了表面質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，由于割瘤造成的鋼材表面探傷不合格品可以降低80%以上。

本實(shí)用新型是連鑄坯清理設(shè)備的創(chuàng)新，解決了長(zhǎng)期沒(méi)有得到徹底解決的連鑄坯割瘤對(duì)連鑄坯軋制質(zhì)量影響的問(wèn)題，提高了連鑄坯切割的質(zhì)量，降低了清除連鑄坯割瘤的成本，保證了高品質(zhì)軋制產(chǎn)品的質(zhì)量，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的連鑄坯割瘤在線清理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是高壓氮?dú)獯祾卟糠值氖褂脿顟B(tài)示意圖；

圖3是機(jī)械清理部分的切割刀使用狀態(tài)示意圖；

圖4是圖3的仰視圖。

圖中標(biāo)記如下：連鑄坯1、出坯輥道2、連鑄坯夾板3、火焰切割機(jī)4、切割槍5、割瘤6、高壓吹掃管7、吹嘴8、壓下導(dǎo)輪9、壓下臂10、轉(zhuǎn)動(dòng)軸11、調(diào)節(jié)螺桿12、彈簧13、鎖緊調(diào)節(jié)螺母14、擺動(dòng)切割臂15、杠桿軸16、切割刀17、定尺連鑄坯18。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的連鑄坯割瘤在線清理裝置包括高壓氮?dú)獯祾卟糠趾蜋C(jī)械清理部分兩部分。高壓氮?dú)獯祾卟糠趾蜋C(jī)械清理部分分別對(duì)連鑄坯的前端割瘤和后端割瘤進(jìn)行清除，清除過(guò)程采取在線邊切割邊清理方式。

圖1顯示，連鑄坯1位于出坯輥道2上方，連鑄坯夾板3從連鑄坯1的兩側(cè)夾緊連鑄坯1，火焰切割機(jī)4在連鑄坯1的上方，火焰切割機(jī)4的切割槍5垂直向下對(duì)連鑄坯1進(jìn)行切割。

圖1、2顯示，高壓氮?dú)獯祾卟糠钟筛邏捍祾吖?、吹嘴8組成。高壓吹掃管7的上端與高壓氮?dú)夤苈废噙B接，高壓吹掃管7的中部有彎折，彎折繞過(guò)連鑄坯1將高壓吹掃管7延伸到連鑄坯1下面，高壓吹掃管7下端連接吹嘴8，吹嘴8位于連鑄坯1的切口后方，吹嘴8的噴口朝向連鑄坯1前移的方向，吹嘴8的噴口與連鑄坯1下端邊緣相對(duì)，吹嘴8將連鑄坯1切口后切割端面下沿的液態(tài)割渣吹掉。

圖1、2顯示，吹嘴8為扁平的梯形吹嘴，吹嘴8距離連鑄坯1下表面5~10mm，距離連鑄坯1切口50~100mm，吹嘴8的吹掃方向朝向順連鑄坯1出坯方向，高壓吹掃管7的氮?dú)鈮毫?.4~0.8MPa。

機(jī)械清理部分由壓下導(dǎo)輪9、壓下臂10、轉(zhuǎn)動(dòng)軸11、調(diào)節(jié)螺桿12、彈簧13、鎖緊調(diào)節(jié)螺母14、擺動(dòng)切割臂15、杠桿軸16、切割刀17組成。

圖1顯示，壓下臂10位于切割后的定尺連鑄坯18的出坯輥道2下方，壓下臂10的前端安裝壓下導(dǎo)輪9，壓下導(dǎo)輪9的上部高出出坯輥道2的上表面，壓下臂10的后端由轉(zhuǎn)動(dòng)軸11固定在出坯輥道2下方的機(jī)架上，壓下臂10與轉(zhuǎn)動(dòng)軸11為轉(zhuǎn)動(dòng)配合。

圖1顯示，調(diào)節(jié)螺桿12的上端與壓下臂10的中部由轉(zhuǎn)軸相連接，調(diào)節(jié)螺桿12垂直向下，彈簧13套在調(diào)節(jié)螺桿12上，調(diào)節(jié)螺桿12的下端穿過(guò)擺動(dòng)切割臂15的前端，鎖緊調(diào)節(jié)螺母14在擺動(dòng)切割臂15下方與調(diào)節(jié)螺桿12相連接。

圖1顯示，擺動(dòng)切割臂15的中部通過(guò)杠桿軸16與出坯輥道2機(jī)架為可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，擺動(dòng)切割臂15的后端向上與出坯輥道2相對(duì)，切割刀17安裝在擺動(dòng)切割臂15的上頂面，切割刀17與定尺連鑄坯18下表面相對(duì)。

在工作過(guò)程中，定尺連鑄坯18向下壓下壓下導(dǎo)輪9，壓下導(dǎo)輪9帶動(dòng)壓下臂10繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸11向下轉(zhuǎn)動(dòng)，壓下臂10中部向下壓調(diào)節(jié)螺桿12，調(diào)節(jié)螺桿12帶動(dòng)擺動(dòng)切割臂15的連接端向下移動(dòng)，擺動(dòng)切割臂15的另一端通過(guò)杠桿軸16向上移動(dòng)，安裝在擺動(dòng)切割臂15上端的切割刀17向上對(duì)定尺連鑄坯18底面上的割瘤6進(jìn)行切割。

圖1顯示，在沒(méi)有定尺連鑄坯18通過(guò)出坯輥道2時(shí)，壓下臂10的壓下導(dǎo)輪9高于出坯輥道2上表面30~60mm，擺動(dòng)切割臂15的切割刀17上頂面低于出坯輥道2上表面20~40mm。

圖3、4顯示，切割刀17為長(zhǎng)方形刀片，切割刀17的長(zhǎng)邊與定尺連鑄坯18的移動(dòng)方向垂直，切割刀17的一個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊相垂直，另一個(gè)長(zhǎng)邊為切割刃口，切割刀的寬度大于定尺連鑄坯寬度50-100mm。

圖3、4顯示，切割刃口為斜邊，切割刃口與定尺連鑄坯18的垂直方向之間的傾斜角度α為15-30度，切割刀17的切割刃口平面與端面之間的刃口角度β為60-90度。

圖3、4顯示，切割刀17安裝時(shí)，切割刀17上平面與定尺連鑄坯18下表面之間的角度γ為5-10度。

本實(shí)用新型的使用方法如下：

a．調(diào)節(jié)連鑄坯火焰切割機(jī)4的切割燃?xì)鈮毫Φ?.03~0.04MPa、預(yù)熱氧氣壓力為0.2~0.3MPa、切割氧氣壓力為0.7～1MPa，調(diào)節(jié)切割槍5的割嘴，使其到連鑄坯1頂面的距離為45~60mm，連鑄坯1由連鑄機(jī)經(jīng)拉矯機(jī)拉出，當(dāng)定尺長(zhǎng)度滿足要求時(shí)，火焰切割機(jī)4自動(dòng)啟動(dòng)，切割槍5由連鑄坯1一側(cè)的側(cè)邊開(kāi)始預(yù)熱，由上向下對(duì)連鑄坯1進(jìn)行切割。

b．調(diào)整高壓吹掃管7的吹嘴8位于連鑄坯1下表面之下、切口之后，吹嘴8距離連鑄坯1下表面5~10mm，距離連鑄坯切口50~100mm，吹嘴8的吹掃方向朝向連鑄坯1出坯方向，高壓吹掃管7與氮?dú)夤苈废噙B接，氮?dú)夤苈分械牡獨(dú)鈮毫?.4~0.8MPa。

c．在切割槍5對(duì)連鑄坯1進(jìn)行切割的同時(shí)開(kāi)啟高壓吹掃管7的閥門，高壓吹掃管7前端的吹嘴8將連鑄坯切口后切割端面下沿的液態(tài)割渣吹掉。

d．連鑄坯1切割完畢，火焰切割機(jī)4自動(dòng)關(guān)閉切割氧氣，同時(shí)關(guān)閉高壓吹掃管7的氮?dú)忾y門，切割小車回到原始初始位。

e．此時(shí)，切口后端面下沿的割瘤6已經(jīng)吹掃干凈，極少殘留，但切口前端面下沿仍會(huì)有割瘤6殘留。切割完畢的符合長(zhǎng)度要求的定尺連鑄坯18加速向前輸送，和連鑄機(jī)上的連鑄坯1本體分離，切割后的定尺連鑄坯18向前進(jìn)入割瘤機(jī)械清理部分的上方。

f．當(dāng)定尺連鑄坯18頭部接觸到機(jī)械清理部分的壓下導(dǎo)輪9時(shí)，定尺連鑄坯18將壓下導(dǎo)輪9向下壓下，由于杠桿作用，通過(guò)彈簧13緩沖，擺動(dòng)切割臂15的后端繞杠桿軸16向上頂起，安裝在擺動(dòng)切割臂15端部的切割刀17的刀頭緊緊貼到定尺連鑄坯18的下表面上，定尺連鑄坯18在出坯輥道2上向前推動(dòng)的同時(shí)，切割刀17的斜置刀頭將切割斷面下沿的割瘤6從切割刀17刀頭先接觸的一側(cè)開(kāi)始，漸次將割瘤6鏟掉。

g．定尺連鑄坯18的尾部通過(guò)機(jī)械清理部分的壓下導(dǎo)輪9后，壓下導(dǎo)輪9抬起超過(guò)出坯輥道2上表面，相應(yīng)的擺動(dòng)切割臂15后端的切割刀17刀頭落下低于出坯輥道2上表面，機(jī)械清理部分回到初始位置，等待清理下一支定尺連鑄坯18。