一种兼容不同连铸坯生产的液压振动水路结构及冷却方法技术领域
本发明涉及冶金行业连铸领域的关键设备，具体涉及一种兼容小
方坯、大方坯、异型坯生产的液压振动水路结构及冷却方法。
背景技术
目前国内外的连铸机基本上都是只能生产同等规格的铸坯，最多
兼容1～2种坯型，如方坯和圆坯或大方坯和异形坯。所以传统铸机兼
容性比较差，如果要想生产不同坯型的铸坯，现有铸机的通用性互换
性就比较差。现有的许多设备都不能使用，需要重新设计。
最近几年冶金行业已经从以前的粗放型发展朝着精细化方向发
展。从以前的粗放式生产，不愁销路；到现在的订单式生产，根据客
户需求进行生产。以前有可能一台铸机就生产一种规格、一种断面。
但是现在这种形势下，很难盈利。所以企业需要作出调整，需要一种
过功能连铸机，能够同时生产不同规格、断面的铸坯。在订单式生产
下，企业的产品销路有保证，连铸机的生产率也能够提升，为企业带
来可观的经济效益。
为了生产不同断面、规格的铸坯。连铸机的关键设备必须有通用
性，否则铸机生产准备件太多、生产准备时间太长，很不经济。
结晶器振动装置作为连铸机的核心设备其通用性显得尤为重要，以往
生产不同坯型铸坯，振动结构是不相同的，所以如果要满足多功能要
求，需要的生产准备件就比较多。
目前的方坯、矩形坯、异形坯连铸机均只能生产一种坯型的铸坯。
要想生产不同的坯型的铸坯，从结晶器、结晶器振动、导向段、拉矫
机、出坯区设备都要做相应的改动。现有设备通用性比较差。要满足
订单式生产没有可能。
以结晶器振动为例，现有圆坯、小方坯、矩形坯(断面小的)都
用的是单缸的振动结构，也有用四连杆机械振动的。但是对于大方坯、
大断面的异形坯许多都用的是振动单元体的结构。所以仅振动这块的
通用性就很差。
如果基于现有技术，设计一台多功能连铸机，仅振动这块就是一
个大难题，安装方式、生产准备件、水路如何设计等一系列问题。
基于以上原因，在设计能够生产小方坯、矩形坯、异形坯的多功能连
铸机时，结晶器振动的通用性必须强，能够满足生产上述规格铸坯的
要求。显然现有技术是无法实现的。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种兼容小方坯、
大方坯、异型坯生产的液压振动水路结构及冷却方法，能够满足生产
不同坯型的要求，适用于多功能连铸机。该结构能够满足不同结晶器
的安装、接口问题。
为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：
一种兼容不同连铸坯生产的液压振动水路结构，包括外弧振动单
元体和内弧振动单元体：
外弧振动单元体上设有结晶器左侧回水孔，结晶器外弧进水孔，
结晶器外弧回水孔，结晶器右侧回水孔；内弧振动单元体上设有结晶
器左侧进水孔，结晶器内弧进水孔，结晶器内弧回水孔和结晶器右侧
进水孔；
所述结晶器左侧回水孔与结晶器左侧进水孔通过结晶器左侧水
缝、车间管路形成回路；
所述结晶器外弧进水孔与结晶器外弧回水孔通过结晶器外弧水
缝、车间管路形成回路；
所述结晶器右侧回水孔与结晶器右侧进水孔通过结晶器右侧水
缝、车间管路形成回路；
所述结晶器内弧进水孔与结晶器内弧回水孔通过结晶器内弧水
缝、车间管路形成回路；
上述各水孔上均设有密封环。
进一步的，所述密封环包括使水通过的第一密封环或者防止水通
过的第二密封环。
进一步的，所述外弧振动单元体包括单元体活动台，单元体活动
台上依次设有结晶器左侧回水孔，结晶器外弧进水孔，结晶器外弧回
水孔，结晶器右侧回水孔。
进一步的，所述结晶器左侧回水孔，结晶器外弧进水孔，结晶器
外弧回水孔，结晶器右侧回水孔上均通过螺栓、垫圈固定有密封座，
密封座上设有使水通过的第一密封环或者防止水通过的第二密封环。
进一步的，所述密封座与单元体活动台之间设有密封圈。
进一步的，所述内弧振动单元体包括单元体活动台，单元体活动
台上依次设有结晶器左侧进水孔，结晶器内弧进水孔，结晶器内弧回
水孔，结晶器右侧进水孔。
进一步的，所述结晶器左侧进水孔，结晶器内弧进水孔，结晶器
内弧回水孔，结晶器右侧进水孔上均通过螺栓、垫圈固定有密封座，
密封座上设有使水通过的第一密封环或者防止水通过的第二密封环。
进一步的，所述密封座与单元体活动台之间设有密封圈。
为实现上述第二个目的，本发明公开了如下技术方案：
一种如上所述的兼容小方坯、大方坯、异型坯生产的液压振动水
路结构的冷却方法，具体步骤如下：
生产异型坯时，铸坯在结晶器内部左右侧、内外弧都需要冷却，
对四面的水量要求分别控制：冷却外弧时，结晶器水从结晶器外弧进
水孔进入，冷却完结晶器外弧以后从结晶器外弧回水孔回来；冷却内
弧时，结晶器水从结晶器内弧进水孔进入，冷却完结晶器内弧以后从
结晶器内弧回水孔回来；冷却左侧时，结晶器水从结晶器左侧进水孔
进入，冷却完结晶器左侧以后从结晶器左侧回水孔回来；冷却右侧时，
结晶器水从结晶器右侧进水孔进入，冷却完结晶器右侧以后从结晶器
右侧回水孔回来；相当于在生产异型坯时，总共有4个回路，4个进
水孔，4个回水孔；
在生产矩形坯、大方坯时，结晶器内外弧和左右侧的水量要求分
别控制，即内外弧进水是一路，回水是一路；左右侧进水是一路，回
水是一路：冷却内外弧时，结晶器水从结晶器外弧进水孔进入，冷却
完结晶器内外弧以后从结晶器外弧回水孔回来；冷却左右侧时，结晶
器水从结晶器内弧进水孔进入，冷却完结晶器左右侧以后从结晶器内
弧回水孔回来；结晶器左侧回水孔、结晶器右侧回水孔、结晶器右侧
进水孔和结晶器左侧进水孔用第二密封环封住，不用的水路的阀门都
关住；相当于在生产大断面矩形坯、大方坯时，总共有2个回路，2
个进水孔，2个回水孔；
在生产小方坯时，结晶器冷却水只需要一路进水、一路回水，在
回水控制水流量即可：结晶器水从结晶器外弧进水孔进入，冷却完结
晶器以后从结晶器外弧回水孔回来；其余的水孔用第二密封环封住，
不用的水路上面的阀门都关住；相当于在生产小方坯时，只需要1个
回路，1个进水孔，1个回水孔。
本发明公开的一种兼容小方坯、大方坯、异型坯生产的液压振动
水路结构及冷却方法，具有以下有益效果：
本发明专利结构简单，在满足生产不同坯型时振动单元体的通用
性较强。减少了生产准备件，节约了成本。
附图说明
图1是振动单元俯视图；
图2是振动单元立面图；
图3是密封座连接示意图；
图4是生产异型坯时振动单元体水路连接示意图；
图5是图4的A向立面图；
图6是图4的B向立面图；
图7是生产大方坯、大断面矩型坯时振动单元体水路连接示意
图；
图8是图6的A向立面图；
图9是图6的B向立面图；
图10是生产小方坯时振动单元体水路连接示意图；
图11是图10的A向立面图；
图12是图10的B向立面图；
图13是实现多种功能时单元体固定座的结构示意图；
1-结晶器左侧回水孔，2-结晶器外弧进水孔，3-结晶器外弧回水
孔，4-结晶器右侧回水孔，5-结晶器右侧进水孔，6-结晶器内弧回水
孔，7-结晶器内弧进水孔，8-结晶器左侧进水孔，9-结晶器，10-结
晶器车间冷却配管，11-密封圈，12-第一密封环，13-单元体活动台，
14-螺栓，15-垫圈，16-第二密封环，17-密封座
具体实施方式
下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步描述。
请参见图1-图3。结晶器外弧中心线左侧为外弧单元体，右侧为
内弧单元体。内弧单元体、外弧单元体总计有8个水孔，4个进水孔，
4个回水孔，可以形成4个完全独立的系统。而生产异型坯时需要4
个独立的回路，生产大方坯、大断面矩形坯时需要2个独立的回路，
生产小方坯时需要1个冷却水回路。因此，此种结构的单元体完全能
够满足生产异型坯、矩形坯、大方坯、小方坯时冷却水要求。
一种兼容不同连铸坯生产的液压振动水路结构，包括外弧振动单
元体和内弧振动单元体：
外弧振动单元体上设有结晶器左侧回水孔1，结晶器外弧进水孔
2，结晶器外弧回水孔3，结晶器右侧回水孔4；内弧振动单元体上设
有结晶器左侧进水孔8，结晶器内弧进水孔7，结晶器内弧回水孔6
和结晶器右侧进水孔5；
所述结晶器左侧回水孔1与结晶器左侧进水孔8通过结晶器左侧
水缝、车间管路形成回路；
所述结晶器外弧进水孔2与结晶器外弧回水孔3通过结晶器外弧
水缝、车间管路形成回路；
所述结晶器右侧回水孔4与结晶器右侧进水孔5通过结晶器右侧
水缝、车间管路形成回路；
所述结晶器内弧进水孔7与结晶器内弧回水孔6通过结晶器内弧
水缝、车间管路形成回路；
上述各水孔上均设有密封环，所述密封环包括使水通过的第一密
封环12或者防止水通过的第二密封环16。
本实施例中，所述外弧振动单元体包括单元体活动台13，单元
体活动台13上依次设有结晶器左侧回水孔1，结晶器外弧进水孔2，
结晶器外弧回水孔3，结晶器右侧回水孔4。
本实施例中，所述结晶器左侧回水孔1，结晶器外弧进水孔2，
结晶器外弧回水孔3，结晶器右侧回水孔4上均通过螺栓14、垫圈
15固定有密封座17，密封座17上设有使水通过的第一密封环12或
者防止水通过的第二密封环16，密封座17与单元体活动台13之间
设有密封圈11。
本实施例中，所述内弧振动单元体包括单元体活动台13，单元
体活动台13上依次设有结晶器左侧进水孔8，结晶器内弧进水孔7，
结晶器内弧回水孔6，结晶器右侧进水孔5，所述结晶器左侧进水孔
8，结晶器内弧进水孔7，结晶器内弧回水孔6，结晶器右侧进水孔5
上均通过螺栓14、垫圈15固定有密封座17，密封座17上设有使水
通过的第一密封环12或者防止水通过的第二密封环16，密封,17与
单元体活动台13之间设有密封圈11。
一种兼容不同连铸坯生产的液压振动水路结构的冷却方法，具体
步骤如下：
见图4-图6。生产异型坯时，铸坯在结晶器内部左右侧、内外弧
都需要冷却，为了得到更好的铸坯质量，对四面的水量要求分别控制：
冷却外弧时，结晶器水从结晶器外弧进水孔2进入，冷却完结晶器外
弧以后从结晶器外弧回水孔3回来；冷却内弧时，结晶器水从结晶器
内弧进水孔7进入，冷却完结晶器内弧以后从结晶器内弧回水孔6回
来；冷却左侧时，结晶器水从结晶器左侧进水孔8进入，冷却完结晶
器左侧以后从结晶器左侧回水孔1回来；冷却右侧时，结晶器水从结
晶器右侧进水孔5进入，冷却完结晶器右侧以后从结晶器右侧回水孔
4回来；相当于在生产异型坯时，总共有4个回路，4个进水孔，4
个回水孔；每个回路都是独立的，可以单独控制。从而实现生产异型
坯时结晶器冷却水的要求。
见图7-图9。在生产矩形坯、大方坯时，为了得到更好的铸坯质
量，结晶器内外弧和左右侧的水量要求分别控制，即内外弧进水是一
路，回水是一路；左右侧进水是一路，回水是一路：冷却内外弧时，
结晶器水从结晶器外弧进水孔2进入，冷却完结晶器内外弧以后从结
晶器外弧回水孔3回来；冷却左右侧时，结晶器水从结晶器内弧进水
孔7进入，冷却完结晶器左右侧以后从结晶器内弧回水孔6回来；结
晶器左侧回水孔1、结晶器右侧回水孔4、结晶器右侧进水孔5和结
晶器左侧进水孔8用第二密封环16封住，不用的水路的阀门都关住；
相当于在生产大断面矩形坯、大方坯时，总共有2个回路，2个进水
孔，2个回水孔；每个回路都是独立的，可以单独控制。从而实现生
产大断面矩形坯、大方坯结晶器冷却水的要求。
见图10-图12。在生产小方坯时，结晶器冷却水只需要一路进水、
一路回水，在回水控制水流量即可：结晶器水从结晶器外弧进水孔2
进入，冷却完结晶器以后从结晶器外弧回水孔3回来；其余的水孔用
第二密封环16封住，防止异物调入振动单元体水口即可，不用的水
路上面的阀门都关住；相当于在生产小方坯时，只需要1个回路，1
个进水孔，1个回水孔。生产小方坯时内外弧同时振动，水是从外弧
单元体接入、接出的，内弧单元体只是支撑作用。从而实现生产大小
方坯时结晶器冷却水的要求。
生产时，结晶器直接放置在单元体上面，结晶器下表面压在密封
环上面可以密封水，水可以从密封环中间进入、流出结晶器。从而达
到冷却结晶器铜板的目的。
本发明中的不同坯型铸坯包括：异型坯主要是工字形坯，是用作
轧制宽缘工字钢的坯料；大方坯是指断面为(200*200)～(400*400)；
矩形坯是指铸坯断面为(100*150)～(400*560)的铸坯；小方坯是指断
面为(90*90)～(200*200)的铸坯。
见图13。密封座17的凹槽里面放置密封圈，密封座17通过螺
栓14和垫圈15固定在单元体活动台13上面，密封圈11可以起到密
封作用，在生产不同坯型铸坯时，根据不同冷却水路需求，可以更换
第一密封环12和第二密封环16。如果水孔需要过水，则将第一密封
环12放入密封座17中，水可以从第一密封环12中间通过，若果不
需要过水，将第二密封环16放入密封座17凹槽中即可。
综上所述，兼容小方坯、大方坯、异型坯生产的液压振动单元体
有8个水路，4进4回，共同构成4个可以独立的回路，能够满足生
产异型坯、大方坯、矩形坯、小方坯的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的
普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还可以对本发明做出的若
干改进和补充，这些改进和补充，也应视为本发明的保护范围。