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专利摘要

本发明公开了一种用于水平连铸的转动炉体式热型连铸装置，包括坩埚炉体组件、连铸机组、转动框架和托滚驱动机构，所述坩埚炉体组件包括坩埚熔腔、结晶器和电加热组件，所述坩埚熔腔为水平放置的柱形，用于盛装金属液，所述结晶器偏心设置在坩埚熔腔的一端并与其内部连通，所述坩埚熔腔的中心轴线和结晶器的中心轴线均与水平线平行，所述电加热组件用于加热坩埚熔腔；所述坩埚炉体组件和连铸机组安装在所述转动框架中，所述转动框架在所述托滚驱动机构的承托和驱动下可以绕水平轴线倾转，从而驱动所述坩埚熔腔绕其自身中心轴线旋转以改变坩埚熔腔内金属液面到结晶器之间的高度，无需金属液熔池中设置浮体，就可实现对金属液位的自动调节和控制。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202210004988.3
申请日期:
2022-01-04
专利申请人:
河南科技大学
分类号:
B22D11/14 ; B22D11/045 ; B22D11/18
发明/设计人:
倪锋，尹丹青，杨正海，陈云峰，魏世忠，张柯柯，谢敬佩
权利要求: 1.一种用于水平连铸的转动炉体式热型连铸装置，其特征在于：包括坩埚炉体组件、连铸机组、转动框架和托滚驱动机构，其中：所述坩埚炉体组件包括坩埚熔腔、结晶器和电加热组件，所述坩埚熔腔为水平放置的柱形，用于盛装金属液，所述结晶器偏心设置在坩埚熔腔的一端并与其内部连通，所述坩埚熔腔的中心轴线和结晶器的中心轴线均与水平线平行，所述电加热组件用于加热坩埚熔腔；所述坩埚炉体组件和连铸机组安装在所述转动框架中，所述转动框架在所述托滚驱动机构的承托和驱动下可绕水平轴线倾转，从而驱动所述坩埚熔腔绕其自身中心轴线旋转以改变坩埚熔腔内金属液面到结晶器之间的高度。2.根据权利要求1所述的用于水平连铸的转动炉体式热型连铸装置，其特征在于：所述连铸机组包括冷却装置、铸坯牵引机构、滑动框架、复位牵引机构和铸坯切割机构，其中：所述冷却装置与坩埚炉体组件连接，用于对由结晶器输出的连铸杆坯降温使其逐渐凝固；所述铸坯牵引机构用于夹持连铸杆坯并将其持续拉出；所述滑动框架上设置有滑动夹持器，所述滑动夹持器用于夹持连铸杆坯，以使滑动框架随着连铸杆坯一起水平移动；所述铸坯切割机构安装在滑动框架中，用于在连铸杆坯达到切割长度时对其进行切割；所述复位牵引机构用于在铸坯切割机构完成切割动作后驱动滑动框架使其复位。3.根据权利要求2所述的用于水平连铸的转动炉体式热型连铸装置，其特征在于：所述转动框架包括从左至右依次且同轴布设的第一辊圈、第二辊圈、第三辊圈、齿圈、第四辊圈以及第五辊圈，其中：所述第一辊圈与第二辊圈之间、第二辊圈与第三辊圈之间、第四辊圈与第五辊圈之间分别通过若干个周向均匀设置的导杆连接固定；所述第三辊圈与齿圈之间通过若干个周向均匀设置的固定杆连接，所述第三辊圈上固定设置有辊圈芯板；所述齿圈与第四辊圈之间通过所述固定杆和一一配对的定位套连接；所述托滚驱动机构包括底板、辊轮组件、止推辊轮组件、驱动齿轮组件、电机减速机组Ⅰ和联轴器Ⅰ，其中：所述辊轮组件、止推辊轮组件、驱动齿轮组件和电机减速机组Ⅰ均固定安装在底板上；所述辊轮组件两两成对，分别与转动框架的第一辊圈、第二辊圈和第五辊圈对应径向接触，所述止推辊轮组件两两成对，分别与转动框架的第三辊圈和第四辊圈对应径向接触；辊轮组件的轴线、止推辊轮组件的轴线以及驱动齿轮组件的轴线均与所述转动框架的水平回转轴线相平行；所述电机减速机组Ⅰ通过联轴器Ⅰ带动驱动齿轮组件的齿轮转动，所述驱动齿轮组件的齿轮与所述齿圈相啮合以驱动转动框架绕水平回转轴线转动。4.根据权利要求3所述的用于水平连铸的转动炉体式热型连铸装置，其特征在于：所述坩埚炉体组件固定安装于所述转动框架的第一辊圈和第二辊圈之间，所述坩埚炉体组件还包括炉壳筒体、炉前盖板、炉后盖板、保温隔热体、保温隔热盖，其中：所述炉前盖板设于炉壳筒体靠近第二辊圈的一端，炉后盖板设于炉壳筒体靠近第一辊圈的一端；所述坩埚熔腔和电加热组件设于炉壳筒体内，所述坩埚熔腔与炉壳筒体共轴设置；所述电加热组件设于坩埚熔腔外侧，所述炉壳筒体与电加热组件之间填充有保温隔热体；所述结晶器设于坩埚熔腔靠近第二辊圈的一端，所述炉前盖板与结晶器对应的位置开设有安装止口，所述保温隔热盖设于坩埚熔腔远离结晶器的一端。5.根据权利要求4所述的用于水平连铸的转动炉体式热型连铸装置，其特征在于：所述冷却装置包括水冷套筒、水冷套前盖板、水冷套后盖板、内隔板、进水口、出水口，其中：所述水冷套前盖板设于水冷套筒靠近第二辊圈的一端并与其紧固连接，所述水冷套后盖板设于水冷套筒远离第二辊圈的一端并与其紧固连接，所述水冷套前盖板与所述安装止口对应的位置设置有安装凸块，所述安装止口与安装凸块匹配，用于实现冷却装置和坩埚炉体组件的连接；所述水冷套前盖板上开设有与结晶器同轴的过坯孔一以供连铸杆坯通过；所述水冷套后盖板上开设有与结晶器同轴的过坯孔二以供连铸杆坯通过；所述内隔板设于水冷套筒中，用于将水冷套筒内部空间划分为左、右两个区域，所述进水口与左区域连通，出水口与右区域连通；所述内隔板的中心轴位置设置有水流导向体，所述水流导向体贯穿内隔板，左端伸入左区域，右端伸入右区域，所述水流导向体的中心轴位置开设有与结晶器同轴的过坯通孔，所述过坯通孔左端与左区域连通，右端与右区域连通；所述连铸杆坯依次穿过水冷套前盖板的过坯孔一、水流导向体的过坯通孔以及水冷套后盖板的过坯孔二。6.根据权利要求5所述的用于水平连铸的转动炉体式热型连铸装置，其特征在于：所述铸坯牵引机构包括牵引机架、牵引夹持器、牵引辊轮轴组、联轴器Ⅱ、电机减速机组Ⅱ以及固定支杆，其中：所述牵引机架固定在冷却装置远离坩埚炉体组件的一侧，所述固定支杆用于将电机减速机组Ⅱ固定在所述辊圈芯板上，所述牵引夹持器以双铰链方式安装在牵引机架上，所述牵引辊轮轴组安装在牵引夹持器上，并通过联轴器Ⅱ与电机减速机组Ⅱ的输出轴连接，所述牵引辊轮轴组的上下轴关于结晶器的中心轴线对称，并与结晶器的中心轴线垂直；所述辊圈芯板上设置有与结晶器同轴的过坯孔三，所述连铸杆坯穿过水冷套后盖板的过坯孔二后，再依次穿过牵引辊轮轴组和辊圈芯板的过坯孔三。7.根据权利要求6所述的用于水平连铸的转动炉体式热型连铸装置，其特征在于：所述滑动框架包括两个与转动框架同轴的滑环，所述两个滑环之间通过若干个周向均匀布设的连杆固定连接，所述两个滑环分别通过其直线轴承安装于第四辊圈和第五辊圈之间的导杆上，均可沿导杆水平滑动，靠近第四辊圈的所述滑环上设置有滑环芯板二，所述滑环芯板二上开设有过坯孔四，靠近第五辊圈的所述滑环上设置有滑环芯板一，所述滑环芯板一上开设有过坯孔五，所述过坯孔四和过坯孔五均与结晶器同轴设置，所述滑环芯板二与过坯孔四对应的位置安装有用于夹持连铸杆坯的滑动夹持器，所述连铸杆坯穿过辊圈芯板的过坯孔三后，依次穿过过坯孔四和过坯孔五，当所述滑动夹持器夹紧连铸杆坯时，所述滑动框架随着连铸杆坯同步水平移动。8.根据权利要求7所述的用于水平连铸的转动炉体式热型连铸装置，其特征在于：所述复位牵引机构包括复位牵引机架、复位夹持器、复位辊轮轴组、复位牵引杆、联轴器Ⅲ以及复位电动机，其中：所述复位牵引机构通过复位牵引机架固定在第三辊圈的辊圈芯板上；所述复位夹持器以双铰链方式安装在复位牵引机架上；所述复位电动机固定安装在复位牵引机架上；所述复位辊轮轴组安装在复位夹持器上，并通过联轴器Ⅲ与复位电动机的输出轴连接；所述复位牵引杆与靠近第四辊圈的滑环上的滑环芯板二固定连接，并穿过所述辊圈芯板上开设的引杆孔；当所述复位牵引杆被复位夹持器通过复位辊轮轴组夹紧时，所述滑动框架可在复位牵引机构的带动下移动复位。9.根据权利要求8所述的用于水平连铸的转动炉体式热型连铸装置，其特征在于：所述铸坯切割机构包括摇动支架、切割机、切割片、耳轴、耳轴轴承和摇动电机，其中：所述切割片由切割机驱动旋转，所述切割机固定安装在摇动支架上；所述摇动支架与耳轴之间键联接，所述耳轴通过耳轴轴承安装在所述滑环芯板二和滑环芯板一上，使得切割片、切割机和摇动支架处于所述滑环芯板二和滑环芯板一之间，并使得切割片垂直于连铸杆坯；所述摇动电机固定安装在滑环芯板一上，所述摇动电机的输出轴与耳轴之间键连接，以使所述切割片可在摇动电机的驱动下靠近或离开连铸杆坯。10.根据权利要求4所述的用于水平连铸的转动炉体式热型连铸装置，其特征在于：所述坩埚熔腔由坩埚筒体、坩埚前端盖、坩埚后端盖封闭形成，三者的回转轴线与所述转动框架水平回转轴线同轴；所述结晶器嵌于坩埚前端盖上开设的铸型孔中，并与坩埚熔腔相通；坩埚后端盖上偏离圆心的位置开设有加料口，加料口中心和结晶器轴心以坩埚熔腔回转轴心为圆心错角布置，以保证连铸过程中加料口总是高于坩埚熔腔内金属液的自由液面；所述坩埚炉体组件还包括炉盖和加料口塞，炉盖与所述炉后盖板上对应于所述保温隔热盖的位置和尺寸而开设的炉口相匹配，加料口塞与所述保温隔热盖和炉盖上对应所述加料口的位置和尺寸而开设的通孔相匹配，以根据生产操作和设备维护的需要而方便地打开或封闭。