專利名稱：弧形管式結晶器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種弧形管式結晶器，特別是一種適用于生產大規格圓坯 的弧形管式結晶器。
背景技術：
結晶器是連鑄機的關鍵設備，澆鑄時將高溫鋼水注入結晶器的銅管內部， 銅管靠外表面冷卻水的流動帶走鋼水散發的大量熱流，使鋼水冷卻凝固形成具 有一定厚度的坯殼，從銅管下口成型而出，銅管上口則連續澆入鋼水，形成連 續鑄鋼，上述澆注工序的主要成形部件是結晶器的銅管和內水套裝配部件，足 輥框架裝設于銅管的下部，其他零部件如水箱裝配部件、電磁攪拌裝置等等均 裝配于銅管及內水套的外部，對于生產大規格圓坯弧形管式結晶器(一般鑄坯
直徑為500mm、 600mm即為大規格鑄坯而言，由于鋼水自身冷卻性質的原因， 在結晶器出口部鑄坯的冷卻對整個鑄坯的規格尺寸有很大影響，所以銅管下口 的結構對鑄坯的規格是否符合要求顯得尤為重要，而現有技術中的生產大規格 圓坯的弧形管式結晶器(所生產鑄坯的直徑為500mm、 600mm)的銅管下口的結 構設計存在缺陷，導致很多鑄坯冷卻后尺寸達不到規格所要求的誤差范圍。
目前，比較普遍釆用的單錐、雙錐和拋物線形結晶器，是通過將銅管的形 狀設計成相應的錐度或者弧度來改善或者提高鋼水的冷卻效果，也有業內人員 對銅管的內腔進行了各種改進以獲得更好的冷卻效果，如中國專利第 03202786號就提出了一種雙拋物線形結晶器銅管，其通過將銅管內腔的角度 和錐度進行相應變化而一定程度上提高了鑄坯的質量并提高了生產效率，但是 此技術方案中仍然沒有涉及到銅管下口的結構改進，導致所鑄坯殼尤其是大規格的坯殼的尺寸規格仍舊不理想，甚至不符合生產要求。
另外，對于現有的生產大規格圓坯的弧形管式結晶器而言，內水套和銅管 之間的間隙的均勻性常常達不到精度要求，從而直接影響到銅管的均勻冷卻效 果，目前內水套和銅管之間的間隙大多采用調節螺釘來調整，而此處的調節螺 釘是用標準螺釘或螺栓加工而成的，其螺距較大，調整時不易達到水縫的精度 要求。在結晶器裝配時，先將內水套和銅管的間隙調整好，然后再分開分別裝 配到結晶器上，在裝配過程中不可避免的會使內水套和銅管產生間隙誤差；再 有，在足輥裝配部件中，為了保證鑄坯表面冷卻均勻，噴淋管要傾斜一定的角 度，目前常用的方式有兩種，如圖1A所示， 一種是將足輥框架法蘭31下表面 加工成斜面，然后將噴淋管4垂直斜面固定，這種方式的缺陷是足輥框架的重 量較重，不易加工，并且原材料利用率低，造成成本浪費；如圖1B所示，另 一種是將足輥框架法蘭31的下表面設計為平面，然后將噴淋管4本身安裝為 傾斜，不同位置噴淋管的傾斜角度均不一樣，這就導致了噴淋管的安裝操作復 雜，其位置不易確定。
實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種弧形管式結晶器，通過改進銅管下口的結 構以及相關的調整部件和噴淋管的裝配，提高鑄坯的質量，降低生產成本。
為了實現上述目的，本實用新型提供了一種弧形管式結晶器，具有一上法 蘭，其中，所述弧形管式結晶器包括銅管；內水套，套設于所述銅管的外部， 所述內水套與所述銅管之間隔設有一間隙，所述內水套通過夾f法蘭能水平移 動的組設于所述銅管，所述夾緊法蘭固接于所述上法蘭；所述內水套和所述銅 管之間設置有多個調節所述內水套與所述銅管間的間隙的調節件。
上述的弧形管式結晶器，其中，所述調節件為細牙調節螺釘。
上述的弧形管式結晶器，其中，所述內水套的上部設有多個第一安裝部， 所述第一安裝部呈凸耳狀，每個所述第一安裝部上橫向開設有一長孔；所述夾緊法蘭呈環形，其上設有與所述第一安裝部相同數量的多個第二安裝部，所述 第二安裝部與所述第一安裝部的位置相對，每個所述第二安裝部又包括兩個并 排突設的安裝耳，所述第一安裝部裝配并夾設于所述兩個安裝耳之間；所述兩 個安裝耳上的相同位置均開設有銷孔，所述銷孔對應于所述長孔開設， 一銷軸
穿設于所述銷孔以及所述長孔中，所述銷軸兩端由開口銷固定；所述夾緊法蘭 上設有卡合部，所述銅管上對應所述卡合部處開設有凹口部，所述卡合部卡設 于所述凹口部之中；所述凹口部上還形成有多處平底凹口部，所述平底凹口部 的凹口部底端為平面，所述卡合部上還形成有與所述平底凹口部相同數量的平 面卡合部，所述平面卡合部與平底凹口部的位置相對，所述平面卡合部的卡緣 頂端為平面，所述平面卡合部卡置于所述平底凹口部。
上述的弧形管式結晶器，其中，所述夾緊法蘭通過螺釘固接于所述上法蘭。 上述的弧形管式結晶器，其中，所述銅管下口截面直徑為鑄坯斷面直徑的 1.03至1.04倍。
上述的弧形管式結晶器，其中，所述銅管下口截面直徑為515mm或620mm。
上述的弧形管式結晶器，其中，所述銅管下口截面直徑為725咖或830mm， 并且所述銅管采用CuAg0.1P合金，其內腔采用拋物線錐度，內表面鍍硬鉻。
上述的弧形管式結晶器，其中，所述多個細牙調節螺釘等分的設置于所述 銅管及所述內水套的橫截面圓周上。
上述的弧形管式結晶器，其中，所述內水套的上部設有三個第一安裝部， 所述三個第一安裝部等分的設置于所述內水套的橫截面圓周上。
上述的弧形管式結晶器，其中，所述凹口部上形成有四處平底凹口部，且 等分的設置于整個凹口部圓周上。
上述的弧形管式結晶器，其中，在所述內水套外側第一安裝部下部還突設 有一圈圓臺。
由上述可知，本實用新型弧形管式結晶器具有以下優點
1、通過對銅管下口結構以及尺寸的改進，解決了現有技術中銅管因其下口的結構以及尺寸上的缺陷，而導致很多鑄坯冷卻后尺寸達不到規格所要求的 誤差范圍的問題，提高了鑄坯的質量。
2、 調節螺釘采用細牙螺栓進行加工，克服了使用標準螺釘或螺栓加工而 成的調節螺釘難于達到水縫間隙精度要求的缺陷，另外配合內水套、夾緊法蘭 與上法蘭的結合結構，使銅管和內水套可在調整好水縫間隙后整體安裝到結晶 器中，有效避免了現有技術中因分開安裝而引起的內水套與銅管之間的間隙誤 差。
3、 通過在足輥框架法蘭的下表面上設置安裝噴淋管的定位塊，將各定位
塊的下表面加工形成一個斜面，解決了現有技術中足輥框架法蘭斜面加工困 難，材料利用率低等問題，降低了足輥框架的重量，并且使噴淋管的安裝定位 更加便捷和準確。
以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新 型的范圍。
圖1A、圖1B為現有足輥裝配部件示意圖2為本實用新型弧形管式結晶器的整體結構示意圖3為本實用新型弧形管式結晶器的銅管和內水套裝配示意圖4為圖3的俯視示意圖5為本實用新型弧形管式結晶器的銅管、內水套通過夾緊法蘭連接到上 法蘭的裝配示意圖6為圖5中A部分放大示意圖7為本實用新型弧形管式結晶器的足輥裝配部件示意圖8為本實用新型弧形管式結晶器銅管示意圖9為圖8中沿銅管凹口部處C-C的剖面圖10為本實用新型弧形管式結晶器內水套示意圖；圖11為圖10的俯視圖12為本實用新型弧形管式結晶器夾緊法蘭示意圖;
圖13為圖12的俯視圖。
附圖標記說明
100結晶器
1銅管
11銅管下口
12凹口部
121凹口部底端
122平底凹口部
21內水套
22第一安裝部
23長孔
24圓臺
3足輥框架
31足輥框架法蘭
32定位塊
4噴淋管
5間隙
6細牙調節螺釘
7上法蘭
8夾緊法蘭
81第二安裝部
811安裝耳
82銷孔
83卡合部831平面卡合部
9 銷軸
10 固定件
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附 圖說明本實用新型的具體實施方式
。
請參考圖2，為本實用新型弧形管式結晶器的整體結構示意圖，如圖所示， 其中銅管l設置于整個結晶器的中部，其外側套設有內水套21，銅管l和內 水套21的下方裝設有足輥框架3，而其他零部件如水箱裝配部件、電磁攪拌 裝置等等均裝配于銅管及內水套外部周圍。
請參考圖3和圖4，其中圖3為本實用新型弧形管式結晶器的銅管和內水 套裝配示意圖，圖4為圖3的俯視示意圖，如圖所示，本實用新型中的銅管主 要適于生產大規格的鑄坯，鑄坯的斷面直徑一般為500mm、 600mm，也可為 更大，比如鑄坯的斷面直徑為700mm、 800mm，銅管1設計有單錐、雙錐或 拋物線的錐度，向銅管下口ll逐漸收縮，由于鑄坯自身冷卻的原因，銅管下 口 11的截面直徑略大于所生產鑄坯的斷面直徑，在本實用新型中，銅管下口 11截面直徑約為所生產鑄坯的斷面直徑的1.03至1.04倍，在結晶器出口部， 也就是銅管下口ll處，鑄坯的冷卻對整個鑄坯的規格尺寸有很大影響，銅管 下口 11的結構對鑄坯的規格是否符合誤差要求顯得尤為重要，在本實用新型 的優選實施例中，將生產斷面直徑為500mm的鑄坯的銅管1其銅管下口 11 的截面直徑設定為515mm;將生產斷面直徑為600mm的鑄坯的銅管1其銅管 下口 11的截面直徑設定為620mm;將生產斷面直徑為700mm的鑄坯的銅管1 其銅管下口 11的截面直徑設定為725mm;將生產斷面直徑為800mm的鑄坯 的銅管1其銅管下口 11的截面直徑設定為830mm。另外，生產斷面直徑為 700mm、 800mm的鑄坯的銅管，由于規格較大，為達到相關工藝要求，此類生
9產大規格鑄坯的銅管1應采用CuAgO. IP合金，其內腔錐度采用拋物線錐度， 內表面鍍硬鉻等。通過上述對銅管下口 11的結構及尺寸的改進，使鑄坯冷卻 時不會產生較大誤差，保證了鑄坯的規格符合要求。
如圖3所示，并結合參考圖8、圖9、圖10、圖ll，其中圖8為本實用新 型弧形管式結晶器銅管示意圖，圖9為圖8中沿銅管凹口部處C-C的剖面圖， 圖10為本實用新型弧形管式結晶器內水套示意圖，圖11為圖10的俯視圖。 內水套21套設于銅管1的外部，內水套21的上部設有多個第一安裝部22， 第一安裝部22呈凸耳狀，每個第一安裝部22上橫向開設有一長孔23，第一 安裝部22的設置數量及位置并不作具體限定，在優選實施例中，設有三個第 一安裝部22，并且所述三個第一安裝部22等分的設置于內水套21的橫截面 上。另外，在內水套21外側第一安裝部22的下部還可突設有一圈圓臺24， 用于支撐并穩固第一安裝部22。
銅管l的上部向內開設有一圈凹口部12，如圖9所示，在優選實施例中， 該凹口部12向內凹設的一圈凹口部底端121上還形成有平面部，從而在相應 的位置形成平底凹口部122,所述平底凹口部122形成有四處，并且等分的設 置于整個凹口部12圓周上。
請結合參考圖5及圖6，為本實用新型弧形管式結晶器的銅管、內水套通 過夾緊法蘭連接到上法蘭的裝配示意圖，圖6為圖5中A部分放大示意圖，如 圖所示，銅管1和內水套21通過夾緊法蘭8連接在一起，并固接到結晶器100 的上法蘭7上。結合參考圖12及圖13，圖12為本實用新型弧形管式結晶器1 夾緊法蘭示意圖，圖13為圖12的俯視圖，夾緊法蘭8呈環形，在其上設有第 二安裝部81，第二安裝部81包括兩個并排突設的安裝耳811，兩個安裝耳811 之間留有一定的安裝空隙，以使第一安裝部22裝配并夾設于兩個安裝耳811 之間，第二安裝部81的安裝耳811上相同位置開設有銷孔82，并且銷孔82 對應于第一安裝部上橫向開設的長孔23， 一銷軸9同時穿設兩個安裝耳811 上的銷孔82及長孔23，并且銷軸9兩端安裝如開口銷等零件，將銷軸9固定于銷孔82及長孔23內，而不至于從銷孔82及長孔23中脫出，但銷軸9可布 長孔23內橫向移動。
夾緊法蘭8上還向內突設有一圈卡合部83，卡合部83與凹口部12相卡 設，從而將夾緊法蘭8與銅管1相互固接并定位。如圖13所示，夾緊法蘭8 的卡合部83的卡緣頂端還形成有平面部，從而在相應位置形成平面卡合部 831。夾緊法蘭8通過固定件10固接于結晶器100的上法蘭7上，所述固定件 IO通常采用螺釘，而上法蘭7上對應的開設有螺孔，螺釘穿設過夾緊法蘭8 而螺合于螺孔，從而將夾緊法蘭8鎖固于上法蘭7，同時，銅管l以及內水套 21也就通過夾緊法蘭8固定在了上法蘭7上。
在上述的優選實施例中，內水套21上等分的設置了三個第一安裝部22 以及在銅管1上設有四處平底凹口部122，所以在夾緊法蘭8上也等分的設置 了三個第二安裝部81，在安裝時，第二安裝部81的位置與第一安裝部22的 位置相對，第一安裝部22裝配并夾設于兩個安裝耳811之間。而所述的平面 卡合部831相應的也設置有四處，其位置與與平底凹口部122的位置相對，安 裝時平面卡合部831卡置于平底凹口部122,以使銅管1不會相對于夾緊法蘭 8轉動。但是第一安裝部22和第二安裝部81以及平面卡合部831和平底凹口 部122也可視實際情況對應的設置更多個，其設置位置也并不以上述優選實施 例為限，，只要能實現通過夾緊法蘭8將銅管1和內水套21穩固的組裝起來 并固接到結晶器100的上法蘭7上即可。
由上述結構可知，銷軸9實際上只限制住了內水套21豎直方向上的移動 (也就是相對銅管沿其軸向方向的移動)，而內水套21向對銅管1的水平位置〃 則可適當調整(也就是說內水套可相對銅管沿其徑向方向移動)，也就是說內水 套21是通過多個夾緊法蘭8可水平移動的組設于銅管1，而水平位置調整的 實現就是通過上述的多個細牙調節螺釘6來進行組合調整。銅 1由夾緊法蘭 8固定于上法蘭7上。通過本實用新型的結構設計，在結晶器100裝配時，可 以將銅管1和內水套21通過夾緊法蘭8固接到上法蘭7上，然后再通過細牙調節螺釘6調整內水套21的位置，使銅管1和內水套21之間的間隙5達到要
求，然后將上述結構作為一個整體安裝到整個的結晶器裝置中，避免了分開裝 配產生的間隙誤差，同時使操作更加方便。
由于夾緊法蘭8為一環形件并具有向內突出的卡合部83，所以在將其與 銅管l相組裝時，可將夾緊法蘭8沿其一條截面直徑切開，然后在將其安裝到 銅管1上。
另外，在內水套21與銅管1之間隔設有一容置冷卻液體的間隙5，此間 隙5的均勻性非常重要，將直接影響到銅管l冷卻的均勻性，進而影響到鑄坯 的質量，本實用新型在內水套21和銅管1之間設置多個調節件，來實現內水 套21和銅管1之間的間隙5的精確調整，并且本實用新型采用細牙調節螺釘 6作為調節件，更能保證調整的精確度，如圖4所示，所述多個細牙調節螺釘 6優選等分的設置于銅管1及內水套21的橫截面圓周上，以便使間隙5的均 勻性調節更加精確。
請參考圖7，為本實用新型弧形管式結晶器的足輥裝配部件示意圖，如圖 所示，與現有的足輥框架相比，本實用新型的足輥框架3的足輥框架法蘭31 的下表面上設有多個定位塊32,而所述多個定位塊32的下表面又加工成處于 與水平面成一夾角的同一斜面。定位塊32的下表面上裝設噴淋管4，每一個 定位塊32對應裝設一個噴淋管4，噴淋管直接垂直于定位塊32的下表面裝設， 這種結構設計既簡化了噴淋管的安裝操作，又節省了足輥框架的用材，同時降 低了足輥框架法蘭的加工難度。
以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新 型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提 下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
1權利要求1、一種弧形管式結晶器，具有一上法蘭，其特征在于，所述弧形管式結晶器包括銅管；內水套，套設于所述銅管的外部，所述內水套與所述銅管之間隔設有一間隙，所述內水套通過夾緊法蘭能水平移動的組設于所述銅管，所述夾緊法蘭固接于所述上法蘭；所述內水套和所述銅管之間設置有多個調節所述內水套與所述銅管間的間隙的調節件。
2、 根據權利要求1所述的弧形管式結晶器，其特征在于，所述調節件為 細牙調節螺釘。
3、 根據權利要求l所述的弧形管式結晶器，其特征在于，所述內水套的 上部設有多個第一安裝部，所述第一安裝部呈凸耳狀，每個所述第一安裝部上 橫向開設有一長孔；所述夾緊法蘭呈環形，其上設有與所述第一安裝部相同數 量的多個第二安裝部，所述第二安裝部與所述第一安裝部的位置相對，每個所 述第二安裝部又包括兩個并排突設的安裝耳，所述第一安裝部裝配并夾設于所 述兩個安裝耳之間；所述兩個安裝耳上的相同位置均開設有銷孔，所述銷孔對 應于所述長孔開設， 一銷軸穿設于所述銷孔以及所述長孔中，所述銷軸兩端由 開口銷固定；所述夾緊法蘭上設有卡合部，所述銅管上對應所述卡合部處開設有凹口 部，所述卡合部卡設于所述凹口部之中；所述凹口部上還形成有多處平底凹口 部，所述平底凹口部的凹口部底端為平面，所述卡合部上還形成有與所述平底 凹口部相同數量的平面卡合部，所述平面卡合部與平底凹口部的位置相對，所 述平面卡合部的卡緣頂端為平面，所述平面卡合部卡置于所述平底凹口部。
4、 根據權利要求1或3所述的弧形管式結晶器，其特征在于，所述夾緊法蘭通過螺釘固接于所述上法蘭。
5、 根據權利要求l所述的弧形管式結晶器，其特征在于，所述銅管下口截面直徑為鑄坯斷面直徑的1. 03至1. 04倍。
6、 根據權利要求1所述的弧形管式結晶器，其特征在于，所述銅管下口 截面直徑為515mm或620mm。
7、 根據權利要求l所述的弧形管式結晶器，其特征在于，所述銅管下口 截面直徑為725mm或830mm，并且所述銅管采用CuAgO. 1P合金，其內腔采用拋物線錐度，內表面鍍硬鉻。
8、 根據權利要求2所述的弧形管式結晶器，其特征在于，所述多個細牙調節螺釘等分的設置于所述銅管及所述內水套的橫截面圓周上。
9、 根據權利要求3所述的弧形管式結晶器，其特征在于，所述內水套的上部設有三個第一安裝部，所述三個第一安裝部等分的設置于所述內水套的橫 截面圓周上。
10、 根據權利要求3所述的弧形管式結晶器，其特征在于，所述凹口部上 形成有四處平底凹口部，且等分的設置于整個凹口部圓周上。
11、 根據權利要求3所述的弧形管式結晶器，其特征在于，在所述內水套外側第一安裝部下部還突設有一圈圓臺。
專利摘要本實用新型公開了一種弧形管式結晶器，包括銅管；內水套，套設于銅管的外部，內水套與所述銅管之間隔設有一間隙，所述內水套通過夾緊法蘭能水平移動的組設于銅管，夾緊法蘭固接于所述上法蘭；所述內水套和所述銅管之間設置有多個調節內水套與銅管間的間隙的調節件，通過上述結構，使結晶器的調節、加工更加容易，并且能提高鑄坯的質量。
文檔編號B22D11/055GK201350495SQ20092010563
公開日2009年11月25日 申請日期2009年2月4日 優先權日2009年2月4日
發明者代宗嶺, 吳國慶, 帥 張, 軍 王, 米俊峰, 利 鄭, 陳衛強 申請人:中冶京誠工程技術有限公司