[发明专利]一种连铸坯用的震动锤装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明属于金属连续铸造领域。特别涉及一种连铸坯用的震动锤装置及使用方法。

背景技术

在现代钢的连铸生产技术中，由于凝固过程选份结晶所造成的连铸坯中心质量问题，尤其是高合金钢、高碳钢连铸坯所产生的中心偏析、中心缩孔、中心疏松等问题是影响后部轧材质量的核心问题。为了解决上述问题，长期以来在该技术方面形成了许多专利和技术，这些专利和技术主要分为两类：一是电磁搅拌技术；二是凝固末端轻压下或铸轧技术。这两类技术已经被广泛地应用于现代连铸生产中，其各自的优点和局限性也是众所周知的。

中国发明专利ZL200410069058.8，（名称为“一种提高连铸坯质量的方法及震动支撑辊装置”，申请日2004年7月19）提供一种通过提高连铸坯中心等轴晶率以达到改善连铸坯中心质量、减少偏析和疏松的新的装置和方法。该方法是通过紧贴在连铸坯四壁的震动支撑辊，在保持与连铸坯凝固壳表面同步运动的同时，在震动发生源的驱动下，做垂直于铸坯厚度方向或平行于拉坯方向的高频小振幅震动，并通过接触将这种震动传输给带液芯的凝固壳。凝固壳凝固前沿生长的树枝晶在这种震动的作用下将被折断和破碎，这不仅有效地抑制了凝固壳以树枝晶方式的生长，而且被折断和破碎的树枝晶也将成为连铸坯中心等轴晶生长的核心。以此达到提高连铸坯中心等轴晶率、减少铸坯偏析的目的。

由于该专利采用的是震动支撑辊始终与坯壳保持良好的接触，保持震动支撑辊的转动与连铸坯凝固壳表面同步运动，且震动支撑辊还要保持高频、小振幅振动，因此，它主要适用于铸机的上部坯壳较薄的区域，以折断和破碎凝固前沿的枝晶，达到提高铸坯中心等轴晶率的目的。它的缺点就是：到了凝固的后期，铸坯芯部固相率已经很高，坯壳已经很厚，已无凝固前沿的枝晶可用于破碎，且高频、小振幅振动已很难传输到铸坯的芯部，对铸坯最后的凝固阶段产生的影响很小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连铸用震动锤装置及使用方法，适用于铸坯凝固的中后期区域，可对铸坯凝固末期等轴晶区产生再次的破碎细化和敦实作用的，以此达到细化和密实连铸坯中心等轴晶区、减少铸坯偏析的目的。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种连铸坯用的震动锤装置，该装置包括锤头1、运动杆2、固定把持机构3以及动力驱动系统4）其中，所述固定把持机构3固定在铸坯5凝固的中后期区域，位于相对方向的锤头1通过运动杆2安装在所述固定把持机构3上并与铸坯5的表面间隔一定距离，所述运动杆2与动力驱动系统4相连。

所述锤头1与铸坯5的接触表面为以下与铸坯外形匹配的形状之一：平面形、圆弧形或凹槽形。

所述锤头1与铸坯5的表面接触部分在沿拉坯方向的截面投影是与铸坯曲率相同的弧形；在垂直于拉坯方向的截面上，锤头1与铸坯5的表面接触部分的投影是直线7、圆弧线8或凹的梯形9。

所述锤头1是可更换件，材质为硬质合金。

所述动力驱动系统4为电机驱动、液压驱动或压缩气体驱动。

所述锤头1是转动的圆柱体10。

所述相对方向的锤头1位于铸坯5的内外弧或位于铸坯5的两个侧弧。

所述固定把持机构3安装有至少一对相对的锤头1。

该装置震动锤适用于方坯连铸机、矩形坯连铸机、圆坯连铸机、弧型连铸机、直弧型连铸机或立式连铸机。

一种连铸坯用的震动锤装置的使用方法，其中：

该装置包括锤头1、运动杆2、固定把持机构3以及动力驱动系统4，使用时，固定把持机构3固定在铸坯5凝固的中后期区域，位于相对方向的锤头1通过运动杆2安装在所述固定把持机构3上并与铸坯5的表面间隔一定距离，所述运动杆2在动力驱动系统4的驱动下，带动位于相对方向的锤头1连续不断的同时锤击铸坯5的表面。

所述震动锤装置单个使用或多个组合使用，当多个组合使用时，各个震动锤装置位于同一方向或多个不同的方向。

所述锤头（1）锤击铸坯（5）表面的频率为0.5～15Hz，锤头（1）的振动幅度为2～20mm。

所述铸坯（5）凝固的中后期区域中，铸坯（5）芯部的固相率为0.45～0.75。

本发明的有益效果在于：

相比较而言，本发明的震动锤装置与现有技术中的震动支撑辊装置、凝固末端电磁搅拌技术等相比，由于采取了锤击的方式取代接触式振动，在坯壳较厚的凝固末期，震动被传入铸坯芯部的效果更好，有利于破碎和细化中心等轴晶，有效改善铸坯中心缩孔和疏松；同时避免了凝固末端铸轧所造成的轧制裂纹的产生。

附图说明