CN100478101C - 双辊铸机 - Google Patents

Abstract

提供一种能够减少防止氧化用的惰性气体的供给量的双辊铸机。其备有：一对冷却辊，夹持由该冷却辊连续地铸造的带材并向后续工序送出的一对夹送辊，具有与带材的板宽方向边缘部相对的左右侧壁、并且包围从冷却辊到夹送辊的带材输送路线的包围壳体，与上述冷却辊的外周面大致平行地相对的、附设在包围壳体上的冷却辊用密封部件，使该冷却辊用密封部件能够与冷却辊的外周面对接离开的横行机构，附设在上述夹送辊对的外周面和包围壳体之间的夹送辊用密封部件，和向上述包围壳体内部供给惰性气体的气体供给机构。

Description

双辊铸机

本申请是分案申请，其母案的申请号是03801668.0，申请日是2003年7月24日，母案的发明名称为双辊铸机及其运转方法。

技术领域

本发明涉及双辊铸机及其运转方法。

背景技术

图1是表示基于特开平8-300108号公报所述的发明的现有技术的双辊铸机的一例的图。

该双辊铸机备有：一对冷却辊1，该冷却辊1上附带的一对侧挡板2，夹持由冷却辊1所铸造的带材3并向轧制成形等的后续工序输送的一对夹送辊4，具有与带材3的板宽方向边缘部相对的左右侧壁、并且从冷却辊1至夹送辊4之间将带材3的移动路线包围的包围壳体5，设置在该包围壳体5的内部的穿料台6和多个台辊7，以与各冷却辊1的外周面对接的方式与包围壳体5的带材3的移动方向的上游部分相连的密封部件8，以及以与各夹送辊4的外周面对接的方式与包围壳体5的带材3的移动方向的下游部分相连的密封部件9。

冷却辊1水平且互相平行地配置，使其能够根据要铸造的带材3的板厚而伸缩调整辊间隙。

冷却辊1的旋转方向和速度设定为，使各自的外周面从上侧向着辊间隙以等速移动。

此外，冷却辊1形成为在其内部能够流通冷却水。

一端的侧挡板2与各冷却辊1的一端面进行面接触，另一端的侧挡板2与各冷却辊1的另一端面进行面接触，向侧挡板2和冷却辊1围成的空间中供给熔融金属，该金属形成熔液池10。

如果一边将冷却辊1除热，一边形成上述熔液池10并使冷却辊1旋转，则金属在冷却辊1的外周面上凝固、带材3从辊间隙向下方送出。

夹送辊4设置为，在冷却辊1的下侧并靠近要将带材3输送到的后续工序。

穿料台6可以设定在向夹送辊4一侧导引从冷却辊1送出的带材3的状态，以及不接触带材3的状态的任一个位置。

此外，台辊7配置为，从带材3的下侧支承经过穿料台6而朝向夹送辊4一侧的带材3。

废料箱11设置在冷却辊1的正下方位置，经由密封部件80而连接在包围壳体5的下部，使得能够将铸造开始时产生的有形状缺陷的带材3向该废料箱11回收。

进而，惰性气体(氮气)G通过管路12供给到包围壳体5以及废料箱11的内部，保持包围壳体5的内部为无氧化气氛，以防止高温带材3的氧化。

此外，通过介于包围壳体5与冷却辊1之间的密封部件8，以及介于包围壳体5与夹送辊4之间的密封部件9来抑制上述惰性气体G向外部流出。

但是，在图1所示的双辊铸机中，受高温的熔液池10的影响，包围壳体5内部的气氛温度越接近带材3的移动路线的上游一侧越高，进而，因为冷却辊1位于包围壳体5的最上部，故由于烟囱效应惰性气体G从冷却辊1和密封部件8之间向包围壳体5的外部吹出，与惰性气体G的流出量相当的外界气体经过夹送辊4与密封部件9之间向包围壳体5内部流入。

因此，如果不根据向外部吹出的惰性气体G的流出量而重新相应地向包围壳体5的内部供给惰性气体G，就不能防止高温带材3的氧化。

本发明是鉴于上述实际问题而开发的，目的是提供一种能够减少防止带材氧化用的惰性气体的供给量的双辊铸机及其运转方法。

发明内容

在本发明的双辊铸机的一例中，将第1及第2摆动壁的周边缘部与包围壳体内侧面之间的空隙利用摆动壁用密封部件封闭，使第1及第2摆动壁转动，以使第1及第2密封辊位于带材的极近位置上，来抑制惰性气体从夹送辊一侧向冷却辊一侧流动。

在此状态下，使第1及第2密封辊对应带材的移动方向而转动，来减轻带材与这些密封辊对接时引起的损伤。

此外，通过设置在第1及第2摆动壁上的挡块，将第1密封辊和第2密封辊的间隙保持为带材的最大厚度以上，以防止第1和第2密封辊夹持带材。

进而，用控制机构使第1及第2致动器动作，以使枢支承在第1及第2摆动壁上的第1密封辊和第2密封辊保持设定的间隔，从而使各密封辊和带材之间的空隙为一定。

在本发明的双辊铸机的别的例子中，利用摆动壁用密封部件将第3摆动壁的周边缘部与包围壳体内侧面之间的空隙封闭，使第3摆动壁转动，以使第3密封辊位于带材的极近位置上，来抑制惰性气体从夹送辊一侧向冷却辊一侧流动。

在此状态下，使第3密封辊对应带材的移动方向而转动，来减轻带材与这些密封辊对接时所引起的损伤。

此外，通过能限制摆动壁转动的挡块，使第3密封辊与台辊的间隙保持为带材的最大厚度以上，以防止该第3密封辊及台辊夹持带材。

在本发明的双辊铸机的又一其它的例中，将冷却辊用密封部件分别靠近各个冷却辊，将密封部件相对于冷却辊外周面的间隔缩小为不妨碍冷却辊旋转的最小限度，来抑制惰性气体从包围壳体内部向外吹出。

此外，从冷媒供给机构将冷媒向冷却辊用密封部件内连续地供给，以防止该冷却辊用密封部件的热变形。

在本发明的双辊铸机的运转方法中，使密封辊以与带材的移动速度相等的圆周速度旋转，使得当带材与各密封辊对接时，不在带材上形成明显的擦痕。

附图说明

图1是表示现有技术的双辊铸机的一例的概念图；

图2是表示本发明的双辊铸机的实施方式的第1例的概念图；

图3是与图2相关联的带材移动方向的上游一侧的摆动壁和密封辊的横剖面图；

图4是图3的IV-IV向视图；

图5是与图2相关联的带材移动方向的下游一侧的摆动壁和密封辊的横剖面图；

图6是图5的VI-VI向视图；

图7是图5的VII-VII向视图；

图8是与图2相关联的摆动机构及其控制机构的概念图；

图9是表示本发明的双辊铸机的实施方式的第2例之概念图；

图10是与图9相关联的包围壳体与密封部件的局部纵剖面图；

图11是与图9相关联的密封部件的横剖面图。

具体实施方式

为了更详细地说明本发明，依照附图来说明。

图2至图8是表示本发明的双辊铸机的实施方式之第1例的图，图中，标注与图1相同的标记的部分表示相同部分。

该双辊铸机备有：配置在包围壳体5内部并且前端部能够接近离开带材3的一个面(上侧的夹送辊4所对接的面)的摆动壁13，与冷却辊1平行地枢支承在该摆动壁13的前端上的密封辊14，配置在包围壳体5内部并且前端部能够接近离开带材3的另一个面(下侧的夹送辊4所控制的面)的摆动壁15，与冷却辊1平行地枢支承在该摆动壁15的前端上的密封辊16，配置在包围壳体5内部以使能够从这些密封辊14、16向夹送辊4大致水平地输送带材3的多个台辊17，位于台辊17的上方地配置在包围壳体5内部并且前端部能够接近离开带材3的一个面的摆动壁18，与冷却辊1平行地枢支承在该摆动壁18的前端上的密封辊19，以及从下侧向该密封辊19要接近的台辊17喷出惰性气体G的气体腔室20。

摆动壁13、15、18由以下部分构成：沿着包围壳体5的左右的侧壁配置的臂21、22，介于两臂21、22之间并且从这些臂21、22的基端部到前端附近部分固定了左右的边缘部的隔板23，连接在一个臂21的基端部上并且可转动地贯通包围壳体5的侧壁的支承轴24，连结在另一个臂22的后端部上且可转动地贯通包围壳体5的侧壁的中空构造的支承轴25，以及设置在包围壳体5外部并且枢支承支承轴24，25的轴承26，27。

在轴承26，27与包围壳体5之间，以在圆周方向围着支承轴24，25的方式配置有波纹状的密封部件28，29。

密封部件28，29的一端部安装在轴承26，27的端面上，另一端部安装在包围壳体5的侧壁外表面上。

密封辊14，16，19，由圆筒状的圆筒部30和嵌入在该圆筒部30的各端部上的轮毂31，32构成。

一个轮毂31在臂21的靠近前端的位置上、另一个轮毂32在臂22的靠近前端的位置上分别由轴承33，34进行枢支承，以使密封辊14，16，19的外周面相对于隔板23的边缘部的间隔尽量减小。

上述摆动壁13，15，18通过摆动机构35，36，37而转动，密封辊14，16，19通过驱动机构38，39，40而旋转。

摆动机构35，36，37由配置在包围壳体5的外部并且能够向带材3的移动方向伸缩的耳轴形的压力缸41和嵌接在支承轴24的端部上并且连结着压力缸41的活塞杆42的控制杆43构成。

压力缸41的伸缩动作从控制杆43传递到摆动壁13，15，18的支承轴24上，由此，密封辊14，16，19相对于带材接近离开。

驱动机构38，39，40由以下部分构成：以驱动轴44与支承轴25正对的方式配置在包围壳体5的外部的马达45，插通到支承轴25的内部并且一端部嵌接在驱动轴44上的中间轴46，被轴承47，48枢支承在臂22的基端部内侧、并且嵌接着中间轴46的另一端部的链轮49，配置在臂22的前端部内侧并且嵌接在密封辊14，16，19的另一端部的轮毂32上的链轮50，以及绕挂在该链轮49，50上的环状的链51。

马达45的驱动轴44的旋转经过中间轴46、链轮49、链51、链轮50传递给轮毂32，由此，密封辊14，16，19旋转。

由此，如果以对应于从冷却辊1向夹送辊4输送带材3的速度的圆周速度，使各密封辊14，16，19旋转，则带材3在其板厚方向上振动，即使带材3与密封辊14，16，19的外周面对接，也不会在带材3上形成明显的擦痕。

在摆动壁13，15，18的臂21，22上，安装有从靠近其基端的部分到前端部分的全长上延伸的密封部件52，53，并使该构件能在包围壳体5的侧壁上滑动。

在包围壳体5的内侧面的摆动壁13，15，18的基端部极近的位置上，安装有向横向延伸的密封部件54，并使该构件能在臂21，22的基端部和隔板23的上边缘部分上滑动。

这些密封部件52，53，54由具有耐热性并能够弹性变形的材料形成。

也就是说，摆动壁13，15，18和包围壳体5的内侧面之间的空隙，通过上述密封部件52，53，54而封闭。

在摆动壁13的臂21，22的前端部上，设置有挡块55，此外，在摆动壁15的臂21，22的前端部上设置有挡块56，并使该挡块能够与上述的挡块55对接。

挡块55，56的形状设定为，当摆动壁13，15的前端部相对接近、挡块55，56相互对接时，各密封辊14，16的圆筒部30的间隙的值为不小于由冷却辊1铸造的带材3的最大板厚。

由此，即使挡块55，56互相对接，两密封辊14，16也不会夹持带材3，而是相对于该带材3保持规定的空隙。

在包围壳体5的内侧面上设置有挡块57，并使该挡块从下侧与摆动壁18的臂21，22相对。

挡块57的位置设定为，当摆动壁18的前端部接近台辊17时，密封辊19的圆筒部30和与其对应的台辊17的间隔不小于由冷却辊1铸造的带材3的最大板厚。

由此，即使臂21，22与挡块57对接，台辊17和密封辊19也不会夹持带材3，而是相对于该带材3保持着空隙。

进而，在使摆动壁13，15转动的摆动机构35，36上，附带有控制机构58。

控制机构58由以下部分构成：在每个压力缸41上设置的流路切换阀59，在组装到一个摆动机构35中的压力缸41上安装、并且发出与活塞杆42的位置相对应的检测信号60的位置检测器61，具有能够由手动操作而倾斜的操作手柄62、并且发出与该倾斜角度对应的指令信号63的位置设定器64，通过手动操作发出指令信号65的开放指令器66，以及将检测信号60和与指令信号63、65对应的切换信号67、68向流路切换阀59送出的控制器69(参照图8)。

流路切换阀59根据控制器69传来的切换信号67，68，设定为以下任一种状态，即，将压力缸41的杆侧流体室以及头侧流体室从外部断开的状态，和使压力缸41的杆侧流体室与泵口P连通、并且使头侧流体室与泵口T连通的状态，以及使压力缸41的头侧流体室与泵口P连通、并且使杆侧流体室与泵口T连通的状态。

控制器69基于从位置设定器64传来的指令信号63，将切换信号67发送给连接在一个摆动机构35的压力缸41上的流路切换阀59，并且基于从位置检测器61发出的检测信号60将切换信号68发送给连接在另一个摆动机构36的压力缸41上的流路切换阀59，使各压力缸41动作，以使密封辊14，16保持着一定的间隔的同时，摆动壁15追随着摆动壁13转动。

此外，当收到从开放指令器66发出的指令信号65时，向各流路切换阀59发送切换信号67，68，使各压力缸41动作，以使摆动壁13，15向密封辊14，16相互分离的方向转动。

气体腔室20是在上部具有用于喷出惰性气体G的开口的中空构造体，设置在包围壳体5的内底部上，以便位于密封辊19要接近的台辊17的下侧。

惰性气体G从管路70被送到该气体腔室20的内部。

此外，在包围壳体5上连接有用于向比摆动壁13，15更靠近冷却辊1一侧的空间71、摆动壁13，15和摆动壁18之间的空间72、以及比摆动壁18更靠近夹送辊4一侧的空间73供给惰性气体G的管路74，75，76。

以下说明图2至图8中所示的双辊铸机的动作。

在开始带材3的铸造之前，通过管路74，75，76向包围壳体5的内部供给惰性气体G，从而先使该包围壳体5的内部成为无氧化气氛。

进而，通过手动操作开放指令器66，向控制器69送出指令信号65，从该控制器69发出切换信号67，68，将连接在摆动机构35，36的各压力缸41上的流路切换阀59设定为该压力缸41向使摆动壁13，15的前端部相互离开的方向动作的状态，使密封辊14，16向离开带材3的输送线路的位置后退。

此外，使摆动机构37的压力缸41向摆动壁18的前端部离开台辊17的方向动作，并使之向密封辊19离开带材3的输送路线的位置后退。

在这种状态下，向由侧挡板2和冷却辊1围成的空间中供给熔融金属而形成熔液池10，使冷却辊1旋转、从辊间隙将带材3向下方一侧送出。

此时，通过穿料台6将带材3从台辊17向夹送辊4引导、向后续工序送出。

此外，使驱动机构38，39，40的马达45动作，使密封辊14，16，19以与带材3的移动方向、以及移动速度相对应的圆周速度旋转。

接着，手动操作位置设定器64的操作手柄62，向控制器69送出指令信号63，以使摆动壁13向密封辊14接近带材3的方向转动。

由此，从控制器69向连接在一个摆动机构35的压力缸41上的流路切换阀59送出切换信号67，并且基于从位置检测器61发出的检测信号60，从控制器69向连接在另一个摆动机构36的压力41上的流路切换阀59送出切换信号68，使各压力缸41动作，使得密封辊14，16保持着一定的间隔的同时，摆动壁15追随着摆动壁13旋转，从而两密封辊14，16相对于带材3的间隔缩小，带材3与密封辊14，16的间隔为大致一定。

由于这些摆动壁13，15与包围壳体5内侧面之间的空隙如上所述被密封部件52，53，54封闭，所以被摆动壁13，15隔开的空间71，72成为仅由各密封辊14，16和带材3之间的小空隙连通的状态，因空间71，72的气氛温度差而造成的惰性气体G从空间72向空间71的流出受到抑制。

此外，即使臂21，22的挡块55，56互相对接，密封辊14，16的间隔也能保持超过带材3的最大板厚的状态，所以不会发生各密封辊14，16夹持带材3的情况，能够避免带材3的板厚不均匀的情况。

加之，即使因带材3向其板厚方向振动、或摆动壁13，15的姿势没有设定为合适的状态而造成带材3与密封辊14，16对接，由于使密封辊14，16以与带材3的移动方向以及速度相对应的圆周速度旋转，所以也不会在带材3上形成明显的擦痕。

进而，使摆动机构37的压力41向着使摆动壁18的前端部向台辊17接近的方向动作，使密封辊19靠近带材3的输送路线，缩小了密封辊19相对于带材3的间隔后，从管路70向气体腔室20连续地供给惰性气体G。

由于摆动壁18与包围壳体5内侧面之间的空隙由密封部件52，53，54封闭，并且从气体腔室20向台辊17喷出惰性气体G，所以被摆动壁18隔开的空间72，73成为仅由密封辊19以及台辊17和带材3之间的小空隙连通的状态，因空间72，73的气氛温度差而造成的从空间73向空间72的惰性气体的流出受到抑制。

此外，即使臂21，22与挡块57对接，密封辊19和台辊17的间隔也保持超过带材3的最大板厚的状态，所以不会发生密封辊19和台辊17夹持带材3的情况，能够避免带材3的板厚不均匀的情况。

加之，即使因带材3向其板厚方向振动、或者摆动壁18的姿势没有设定为合适的状态而造成带材3与密封辊19对接，由于使密封辊19以与带材3的移动方向以及速度相对应的圆周速度旋转，所以也不会在带材3上形成明显的擦痕。

进而，由于摆动机构35，36，37与驱动机构38，39，40配置在包围壳体5的外部，所以能够容易地进行这些机构的维修检查作业。

此外，由于将连接在各摆动壁13，15，18上的支承轴24，25与包围壳体5的侧壁之间通过密封部件28，29封闭，所以包围壳体5的气密性不降低。

这样，在图2至图8所示的双辊铸机中，受熔液池10的影响，包围壳体5内部的气氛温度越靠近带材3的移动路线的上游一侧越高，即使空间71的惰性气体G从冷却辊1与密封部件8之间向包围壳体5的外部吹出，由于摆动壁13，15，密封辊14，16以及摆动壁13，15上所附带的密封部件52，53，54抑制惰性气体G从空间72向空间71的流动，同时，摆动壁18，密封辊19，摆动壁18上所附带的密封部件52，53，54，以及从气体腔室20向台辊17喷出的惰性气体G，抑制惰性气体G从空间73向空间72的流动，所以能够抑制大气经过夹送辊4与密封部件9之间向包围壳体5的内部流入。

由此，能够减少用于防止高温带材3氧化的惰性气体G的供给量。

图9至图11是表示本发明的双辊铸机的实施方式的第2例的图，图中，标注有与图2至图8相同的标记的部分表示相同一部分。

在该双辊铸机中，代替密封部件8(参照图2)，将具有与冷却辊1的轴线平行的密封边缘部81的中空构造的密封部件82配置在各冷却辊1上，以使该密封边缘部81与冷却辊1的外周面相对并且能够接近离开冷却辊1的外周面。

密封部件82具有用于将通过管路83所供给的冷媒(冷却水)C向部件内部引导的入口84，和用于将该冷媒C从部件内部向管路85送出的出口86。

在密封部件82的内部设置有流路形成部件，以尽量延长冷媒C的流通距离，来提高除热效果。

此外，密封部件82以通过横行机构87进行水平移动的方式构成。

横行机构87由以下部分构成：在冷却辊1的轴线方向上隔有间隔地设置的一对底座88，在该底座88上水平地且相对于冷却辊1的轴线成直角地铺设的导引部件89，嵌合在该导引部件89上、且可移动的可动托座90，安装在该可动托座90上的托架91，从该托架91向侧向突出的臂92，以及活塞杆连结在该臂92上并且外壳连接在底座88上的压力缸93。

密封部件82位于托架91之间，通过上下延伸的销94连结到该托架91上。

此外，一个销94在密封部件82的插通位置上的间隙，估料到热膨胀而设定得较大。

压力缸93的伸缩动作从臂92传递到托架91及可动托座90上，密封部件82的密封边缘部81相对于冷却辊1的外周面接近离开。

压力缸93如图9、图10所示，既可以配置为使杆突出时密封部件82接近冷却辊1，此外相反地，也可以配置为将杆拉入时密封部件82接近冷却辊1。

以下说明如图9至图11所示的双辊铸机的动作。

在开始带材3的铸造之前，通过惰性气体G先使包围壳体5的内部成为无氧化气氛。

接着，使压力缸93伸张而使密封部件82向冷却辊1接近，将冷却辊1的外周面与密封边缘部81的间隔缩小为不妨碍冷却辊1旋转的最小限度。

此外，通过管路83，85使冷媒C在密封部件82的内部连续地流通。

在这种状态下，向由侧挡板2和冷却辊1围成的空间中供给熔融金属而形成熔液池10，使冷却辊1旋转、从辊间隙将带材3向下方一侧送出。

此时，在缩小冷却辊1的外周面与密封边缘部81的间隔的基础上，用冷媒C防止密封部件82的热变形，所以能够抑制惰性气体G从包围壳体5的内部向外界的吹出。

进而，如上所述，通过摆动壁13、15；密封辊14、16以及密封部件52、53、54，抑制惰性气体G从空间72向空间71流动，此外，通过摆动壁18；密封辊19；密封部件52、53、54，以及从气体腔室20向台辊17所送出的惰性气体G，抑制惰性气体G从空间73向空间72流动。

就是说，在图9至图11所示的双辊铸机上，以用密封部件82抑制惰性气体G的吹出为前提，再加上利用摆动壁13、15、18；密封辊14、16、19；密封部件52、53、54对惰性气体G的流动进行抑制，从而能够减少用于防止高温带材3氧化的惰性气体G的供给量。

进而，根据包围壳体5的容积及内部温度条件，也可以不使用密封辊14，16，而用密封部件82和密封辊19来减少惰性气体G的供给量。

另外，本发明的双辊铸机及其运转方法不局限于上述实施方式。

也就是说，可根据连续铸造的作业条件，设成备有第1及第2密封辊和冷却辊用密封部件两者的双辊铸机，此外，也可以设成备有密封辊及台辊和冷却辊用密封部件两者的双辊铸机。

进而，例如也可以将密封辊及台辊设置在位于夹送辊和其下游一侧的连轧机之间的包围壳体的内部。

Claims (2)

1.一种双辊铸机，其特征在于，备有：一对冷却辊，夹持由该冷却辊连续地铸造的带材并向后续工序送出的一对夹送辊，具有与带材的板宽方向边缘部相对的左右侧壁、并且包围从冷却辊到夹送辊的带材输送路线的包围壳体，与上述冷却辊的外周面大致平行地相对的、附设在包围壳体上的冷却辊用密封部件，使该冷却辊用密封部件能够与冷却辊的外周面对接离开的横行机构，附设在上述夹送辊对的外周面和包围壳体之间的夹送辊用密封部件，和向上述包围壳体内部供给惰性气体的气体供给机构。

2.如权利要求1所述的双辊铸机，使冷却辊用密封部件为中空构造，设置有向该冷却辊用密封部件内供给冷媒的冷媒供给机构。

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