CN209407366U - 一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套，包括上水套组件和下水套组件，上水套组件和下水套组件之间通过水套中间法兰固定连接；上水套组件由上水套组件——左水套壳体、上水套组件——右水套壳体和紧固件组成；下水套组件由下水套组件——左水套壳体、下水套组件——右水套壳体和紧固件组成。本实用新型突破传统的设计思路，将水套设计成由多个零件有机组装而成，解决了装配难的问题，同时，由于分式水套成型的工艺成熟，整个生产制造过程相比整体式水套机加工难度低，且对机床要求不高，成品率高，加工的成本可以得到有效控制，最重要一点是确保了水套內腔的形状和尺寸精度，可以满足高拉速结晶器的使用要求。

Description

一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套

技术领域

本实用新型涉及冶金行业小方坯连铸机生产线技术领域，尤其涉及一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套。

背景技术

我国是全球粗钢产能最大的国家，年粗钢产能几乎占据全球粗钢产能的近一半。日益严峻的环境压力，迫使钢铁工业必须朝着节能降耗、绿色的道路发展。其中炼钢连铸环节提高小时产量、热送铸坯实现与轧钢工序的无缝对接减少高温铸坯的热量损失是有效的节能降耗手段。

小方坯连铸机现有拉坯速度不能满足连铸连扎的工艺需求，由于决定连铸机拉速的关键设备是结晶器，而结晶器的核心部件是结晶器铜管和水套。因此，要实现连铸机的高拉速，其核心技术就是在有限的铜管长度和截面下提高冷却水的冷却效率，这对结晶器水套与铜管之间的配合水缝尺寸精度、水缝均匀性等设计和制造提出了更高的要求。

传统高拉速结晶器水套的整体式水套设计和制造模式，试验证明其存在如下问题需要解决：1、高拉速水套要求整体拉拔成型，水套成型困难，要求制造厂必须具有大型压力机或拉拔机，且必须有熟练的操作工人来完成，一般的结晶器制造厂都不具备这个能力；2、水套基本采用不锈钢材质，产生变形后回弹率高，整体拉拔成型后的水套內腔尺寸精度很难达到设计要求，细长的带弧形方形內腔加工也很困难，因此整体拉拔成型水套的成品率非常低，成品率不足70％，这大大增加了设备的制造成本；3、即使克服困难最终把水套制造出来了，但由于其精度不高，在装配阶段发现水套內腔很难与铜管外形精准配合，部分铜管需要通过多次修磨，甚至采用非常规手段才能装入水套内，装配非常困难，且水缝精度难于达到设计要求，导致生产的铸坯质量不能满足工艺要求，最终制约了连铸机拉速提升。

为此，我们提出来一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中高拉速结晶器水套制造成型难、水套內腔尺寸精度难于保证且不易于装配的问题，而提出的一种能够确保结晶器水套制造精度、制造工艺切实可行、与铜管配合装配容易的用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套，包括上水套组件和下水套组件，所述上水套组件和下水套组件之间通过水套中间法兰固定连接；所述上水套组件由上水套组件——左水套壳体、上水套组件——右水套壳体和紧固件组成；所述下水套组件由下水套组件——左水套壳体、下水套组件——右水套壳体和紧固件组成。

优选地，所述上水套组件的下端以及下水套组件的上端均固定连接有与水套中间法兰相匹配的连接法兰组件，两个所述连接法兰组件与水套中间法兰之间通过紧固件固定连接。

优选地，所述紧固件包包括不锈钢螺栓、螺母和弹簧垫圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、剖分式水套跟传统水套相比，成型更加容易，可采用钣金弯曲或冲压方式成型，成型的工艺非常成熟；

2、剖分组合结构，利于装配；

3、左右水套成型后，敞口的结构，方便机床对內腔进行机加工，小型数控机床就满足加工需求；

4、水套中间法兰单独加工，中心开孔尺寸与水套內腔四侧壁圆滑过渡，内外弧是圆弧面(法兰厚度20mm左右，可近视为斜面)，左右侧是直面，容易加工，精度也能得到保证；

5、上、下水套组件与水套中间法兰连接采用螺栓连接，定位销或限位块最终定位，易于检查和调整弧形尺寸，确保水套整个腔体尺寸的精度；

6、上、下水套组件与水套中间法兰配焊限位块永久限位，定位精准长期有效。

本实用新型的剖分式水套成型工艺成熟，整个生产制造过程相比整体式水套机难度更低，且对机床要求不高，成品率高，加工的成本可以得到有效控制，最重要一点是确保了水套內腔的形状和尺寸精度，可以满足高拉速结晶器的使用要求。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套的等轴侧视图；

图2为本实用新型提出的一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套的剖视图；

图3为本实用新型提出的一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套的左视图；

图4为本实用新型提出的一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套的俯视图；

图5为本实用新型提出的一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套中上部水套的等轴侧视图；

图6为本实用新型提出的一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套中下部水套的等轴侧视图；

图7为本实用新型提出的一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套中间法兰三视图。

图中：1上水套组件、2水套中间法兰、3下水套组件、4紧固件、5限位块、6上水套组件——左水套壳体、7上水套组件——右水套壳体、8连接法兰组件、9下水套组件——左水套壳体、10下水套组件——右水套壳体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-7，一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套，包括上水套组件1、水套中间法兰2、下水套组件3、紧固件4、限位块5、上水套组件——左水套壳体6、上水套组件——右水套壳体7、连接法兰组件8、下水套组件——左水套壳体9、下水套组件——右水套壳体10共10个零部件，剖分式水套除密封材料外均采用不锈钢材料制造而成。

上水套组件1由上水套组件——左水套壳体6、上水套组件——右水套壳体7、连接法兰组件8组成，上水套组件——左水套壳体6和上水套组件——右水套壳体7均由折弯或冲压成型的壳体和切割下料成型的连接法兰钢板组焊而成，上部水套为弧形水套，弧形半径与主机弧形半径匹配，上水套组件——左水套壳体6下料成型后与连接法兰组件8组焊，左右水套壳体分别单独成型和机加工，消除焊接和加工应力，达到尺寸精度要求并检验合格后通过紧固件连接组装成一个整体，结合面需涂上耐热密封胶，组装成型后端面平整、腔体尺寸精度达到设计要求，左水套壳体內腔预留加工余量，焊后去除焊接应力后对腔体内部和连接法兰结合面进行机加工。

将加工好后的上水套组件——左水套壳体6、上水套组件——右水套壳体7通过紧固件4连接组装在一起，复核內腔尺寸满足设计要求，配钻定位销孔，安装定位销。

水套中间法兰2是下料切割成型的钢板件，下料成型后单独进行机加工，中心开孔尺寸与水套內腔四侧壁圆滑过渡，内外弧是圆弧面(法兰厚度20mm左右，可近视为斜面)，左右侧是直面，容易加工，精度也能得到保证，法兰中部有与主机弧形半径匹配的弧形方孔，弧形方孔周围有与上水套组件、下水套组件安装连接的螺栓孔和密封槽，法兰的外圈下表面也加工有压紧密封圈的密封凹槽面。

下水套组件3由下水套组件——左水套壳体9、下水套组件——右水套壳体10、连接法兰组件8组成。首先，下水套组件——左水套壳体9下料成型后与连接法兰组件8组焊，左水套壳体內腔预留加工余量，焊后去除焊接应力后对腔体内部和连接法兰结合面进行机加工。下水套组件——右水套壳体10下料成型后与连接法兰组件8组焊，右水套壳体內腔预留加工余量，焊后去除焊接应力后对腔体内部和连接法兰结合面进行机加工。接着，将加工好后的下水套组件——左水套壳体9、下水套组件——右水套壳体10通过紧固件4连接组装在一起，复核內腔尺寸满足设计要求，配钻定位销孔，安装定位销。

最后，上水套组件1、水套中间法兰2、下水套组件3通过紧固件4组装在一起，结合面处安装密封圈，调整装配精度，复核內腔整体尺寸，达到设计精度要求后拧紧紧固件4，上下法兰结合面周边焊接限位块5，至此水套制造完成。

需要说明的是，与铜管装配时，紧固件4全部松开，将铜管装入水套內腔，紧固件4全部拧紧还原，完成结晶器铜管与水套的装配。

本申请的水套剖分式设计方式是本剖分式水套的主要创新点之一，解决了加工难、装配难的主要问题。且本申请的剖分和连接组装方式新颖，其制造工艺的编制和制造过程的质量控制精确，设计不但可以满足高拉速结晶器对水套精度要求，而且制造成本较低。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套，其特征在于，包括上水套组件(1)和下水套组件(3)，所述上水套组件(1)和下水套组件(3)之间通过水套中间法兰(2)固定连接；所述上水套组件(1)由上水套组件——左水套壳体(6)、上水套组件——右水套壳体(7)和紧固件(4)组成；所述下水套组件(3)由下水套组件——左水套壳体(9)、下水套组件——右水套壳体(10)和紧固件(4)组成。

2.根据权利要求1所述的用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套，其特征在于，所述上水套组件(1)的下端以及下水套组件(3)的上端均固定连接有与水套中间法兰(2)相匹配的连接法兰组件(8)，两个所述连接法兰组件(8)与水套中间法兰(2)之间通过紧固件(4)固定连接。

3.根据权利要求2所述的用于小方坯连铸高拉速结晶器的剖分式水套，其特征在于，所述紧固件(4)包括不锈钢螺栓、螺母和弹簧垫圈。