CN1012471B - 用于双辊式连铸机的浇注装置 - Google Patents

Abstract

经过芯水口各端面流向与该端面相对的侧堰内表面的熔体的流速可以通过芯水口内的流向侧堰的流道来改变，因此所谓三重点区内所出现的各种问题基本上都能得到解决。

Description

本发明涉及到用于双辊式连铸机的一种浇注装置。

如图1所示，传统双辊式连铸机包括一对平行布置的冷却辊和置于冷却辊1两端面的侧堰2，两冷却辊相距一定距离，冷却辊和侧堰间形成熔池3，芯水口4（core    4）部分浸入其中。芯水口4上方的中间罐5中的熔体6（如钢水）通过贯穿芯水口4的垂直流道9流入熔池3。熔体6受到按箭头所示方向旋转的冷却辊1的冷却，从而形成凝固壳7，而且铸坯8亦连续通过两冷却辊1间的辊缝而脱离连铸机。

在如上所述的双辊式连铸机上，熔池3内的熔体6受到冷却辊1的冷却，在冷却辊1的圆柱形表面上形成凝固壳7。在这种情况下，凝固壳7有在所谓的三重点区（即：冷却辊1、侧堰2和熔体6的接触区）上生长的倾向，因为熔体6往往会在三重点区滞留，这样很快会被冷却。在侧堰2上生长的凝固壳7冷却后被旋转的冷却辊1从其上带落，并在两冷却辊1之间被压碎，从而可能造成下述问题：铸坯8的表面质量恶化;铸坯8的厚度局部增厚;铸坯8被剪断;以及侧堰2由于凝固壳7从其上脱落而受损。

为了解决上述问题及其它问题，一种如图2所示的带有附加流道12的浇注装置已经被设计出来且已经验证。流道12开口于芯水口4与相应侧堰2相对的表面上并贯穿芯水口4，从而迫使部分所浇注的熔体6通过流道12流向熔池3内的所谓三重点区，由此来防止凝固壳7在三重点区和尤其是在侧堰2上的生长。

然而，由于在使用上述浇注装置时，流向侧堰2的熔体6的流速是预先设定的，所以凝固壳7在三重点区的任何不规则和异常生长均不能得到补偿，结果导致由于浇铸条件的任何变化均可能使铸坯8的横向边部形状恶化的问题出现。

鉴于上述原因，本发明的主要目的是提供一种浇注装置，该装置能够根据凝固壳的生长条件及其不稳定状态改变供向所谓三重点区的熔体的流速。

这种用于双辊式连铸机的浇注装置，其芯水口的一部分浸入熔池，该熔池是在一对平行布置的冷却辊及位于上述冷却辊两端面的侧堰间形成的，上述芯水口有流向侧堰的流道，使熔体通过上述芯水口和上述芯水口的各横向端面供至各侧堰，其改进包括一种可移动装置，它可控制通过上述流向侧堰的流道流到上述侧堰内表面的熔体的流速，上述可移动装置至少构成上述芯水口的一部分。此外，改进包括芯水口横向各端面上的可移动式调节板装置，该装置适于移动以改变熔体通过上述流向侧堰的流道流向上述侧堰内表面时所经流道的横截面积。另外，改进包括上述芯水口在与上述冷却辊横向垂直的方向分成副水口，带有上述流向侧堰的流道的各副水口的支撑使其在上述冷却辊的横向上可动，因此各副水口与其相对的侧堰的相对表面间的间距得到调节。

本发明的上述目的和其它目的、效果和优点通过下面结合附图对一些优选实施例的介绍将会更加明显。

图1是传统双辊式连铸机的横截面图;

图2是图1中芯水口的透视图;

图3是根据本发明的双辊式连铸机第一个优选实施例的正视图;

图4是图3中芯水口的透视图;

图5是根据本发明的芯水口第二个优选实施例的透视图;

图6是本发明的芯水口第三个优选实施例的透视图;

图7是根据本发明的连铸机第四个优选实施例的侧截面图。

图3和图4所示为本发明的第一个优选实施例。一对旋转的冷却辊1布装成相互平行且相间一适当距离，侧堰2与冷却辊1的两端面相接触，两者之间形成了熔池3，芯水口4的支撑使其部分浸入熔池3内。一组垂直熔体流道9贯穿芯水口4，从而使布置在芯水口4上方的中间罐5中的熔体6流入熔池3。在冷却辊1辊缝的中心部分，垂直流道9在横向上相互间相隔适当的距离。芯水口4每个最外侧的流道9均弯向侧堰2，形成流道12，流道12开口于芯水口4端面11上台阶的立面11′上，与侧堰2呈相对关系。在台阶立面11′和侧堰2之间有一可垂直移动的侧滑板16，其上有向下延伸的流道13与侧流道12相通。在侧滑板16的下端面和芯水口4下部形成的台阶的水平面14之间构成了水平流道15。水平流道15位于靠近熔池3中熔体6的液面处。侧滑板16的垂直运动是由一传动装置，如液压缸（未示出），来执行的。

供入中间罐5的熔体6，通过贯穿芯水口4的中部垂直流道9直接注入熔池3，但在各横向端部，熔体6通过垂直流道9、侧流道12、垂直可动侧滑板上的垂直流道13和水平流道15，由此熔体6流过侧堰2的内表面。因此，凝固壳在侧堰2上生长的问题能够得到解决，从而也解决了上述三重点区的问题。

即使用上述类型的芯水口4，当在开始浇铸阶段浇铸条件变化或熔体温度变化时，芯水口4和侧堰2相对表面的间距的变化而 来改变流向侧堰2的熔体流速，结果导致铸坯8的横向侧边形状恶化。

在这种情况下，可以调节侧滑板16的垂直部分，以改变水平流道15的横截面积，从而使熔体6以最佳流速流向侧堰2，由此可保证铸坯8的横截面正确。

下面参照图5，将介绍本发明的第二个优选实施例，其中有一对侧滑板17和18布置在台阶立面11′上，这样侧流道12开口于面11′上、侧滑板17和18之间。侧滑板17和18的下端面和台阶水平面14构成水平流道15。

根据第二个实施例，通过一传动装置（未示出），侧滑板17和18可在双尖箭头所示方向上做相向或相背运动，所以可以改变垂直流道13的横截面积，由此可调节流向侧堰2的熔体的流速。

图6所示为本发明的第三个优选实施例，其中在靠近芯水口4上表面处有销钉19与芯水口4的端面11垂直，它们依次与相对的侧堰内表面相间一适当距离，销钉19在芯水口4的侧面11上相对于侧流道12的开口对称，并相互间隔一适当距离。侧滑板20和21以销钉19为枢轴安装在芯水口4的端面11上，侧滑板20和21尺寸的确定使其相对的内表面相隔一间距，从而使侧滑板20和21的相对的内表面构成垂直流道13。当滑板20和21各以其相应的销钉19为枢轴向外摆时（即：朝向冷却辊1的方向），垂直流道13的宽度增加，从而使流向侧堰2的熔体的流速能够提高。另一方面，当滑板20和21相向向内摆时，垂直流道13的宽度减小，从而使流向侧堰的熔体的流速降低。

图7所示为本发明的第四个优选实施例。正如在第一个实施例中 参照图3和图4所述，一对旋转冷却辊1相互平行布置，且在水平方向上相距一适当距离，侧堰2分别与冷却辊1的端面相接触，两者之间形成了熔池3。在冷却辊1横向的中点且与之垂直的方向上，芯水口4分成两个副水口或分成水口4a和4b，其大小使副水口4a和4b与侧堰2的相对的表面之间有一预定的间距。当副水口4a和4b在冷却辊1的横向上运动时，其下端浸入熔池3。为了将位于水口组件4上方的中间罐内的熔体6供给到熔池3，有一组垂直流道9贯穿水口组件4，且在冷却辊1的横向上相互间隔一适当距离。在副水口4a和4b上，各有一流道12，它与最外侧的垂直流道9相通，开口于芯水口4的端面11上，与侧堰2的内表面相对。传动装置22分别布置于其各自相应侧堰2的上部向外一段距离处，与副水口4a和4b相连，并驱动副水口4a和4b做靠近或离开其相应侧堰2的运动。各垂直流道9的上端呈埋头孔状增大，以保持该上端即使在副水口4a和4b移动时也与中间罐5的浇注孔26相连通。

在两冷却辊1之间的中点紧靠各侧堰下，装有亮度或光亮传感器23，用于探测铸坯8边部的亮度。亮度传感器23的输出值要传送到计算装置24，该装置根据得到的输出值依次计算出传动装置22的动作行程，并且向传动装置22的控制装置25输出操作指令。

在浇铸操作过程中，当沿侧堰2的表面向所谓的三重点区供给的熔体6的流速过高时，坯壳7在三重点区的凝固延迟，以改造成铸坯8边部的亮度增加。另一方面，当流速过慢时，在三重点区凝固壳7异常生长，以致造成铸坯8边部的亮度减弱。本发明利用了这种现象。更明确地说，是由亮度传感器23探测正在成形的铸坯8的亮度，将输出值输给相应的计算装置24。根据探测到的亮度变化，各 计算装置24计算出传动装置22的动作行程，然后向传动装置22的控制装置25输出操作指令，传动装置22可以调节副水口4a和4b与侧堰2相对的表面间的距离。根据该操作指令，控制装置25驱动传动装置22，使副水口4a（4b）按照计算的动作行程运动，从而改变副水口4a（4b）与侧堰2相对的表面间的距离，并由此可调节熔体6的流速。这样，依照本发明的浇铸装置能够控制三重点区凝固壳的生长，使其处于最佳状态。

至此所述的是一种根据成形中铸坯边部的亮度变化自动调节侧堰和副水口相对的表面间的距离的装置，但是应当清楚，对于每次来料，也可根据熔体的质量及其浇铸条件调节该间距。

根据本发明的上述优选实施例，经过侧堰表面流向三重点区的熔体的流速能够得到控制，根据三重点区凝固壳的生长条件，可使其提高或减弱同样的值，因此防止了凝固壳在三重点区的异常生长和铸坯边部的熔化。这样，根据本发明，可以生产出高质量的铸坯。

Claims (8)

1、一种用于双辊式连铸机的浇注装置，其芯水口的一部分浸入熔池，该熔池是在一对平行布置的冷却辊和位于冷却辊两端面的侧堰间形成的，上述芯水口有流向侧堰的流道，使熔体通过芯水口和芯水口的各横向端面供至各侧堰，其特征在于：一种可控制通过流向侧堰的流道流至侧堰内表面的熔体流速的可移动装置至少构成上述芯水口的一部分。

2、一种用于双辊式连铸机的浇注装置，其芯水口的一部分浸入熔池，该熔池是在一对平行布置的冷却辊和位于上述冷却辊两端面的侧堰间形成的，芯水口有流向侧堰的流道，使熔体通过芯水口和芯水口的各横向端面供至各侧堰，其特征在于：芯水口横向各端面上没有可移动式调节板装置，该装置适于移动以改变熔体通过流向侧堰的流道流向侧堰内表面时所经流道的横截面积。

3、依照权利要求2的装置，其中可移动式调节板装置形成与流向侧堰的流道相通的垂直流道，和与垂直流道相通的水平流道，该水平流道由上述调节板装置的下端面和芯水口各横向端面的水平台阶组成，配备有特定的装置使上述可移动调节板装置进行垂直运动，因此上述水平流道的横截面积是可变的。

4、依照权利要求2的装置，其中可移动式调节板装置包括两块相对于流向侧堰的流道在芯水口各端面上的开口相向布置的板，它们形成一与上述流向侧堰的流道相通的垂直流道，有装置使上述两块板沿上述芯水口的相应端面做相向或相背运动，由此而改变上述垂直流道的横截面积。

5、依照权利要求2的装置，其中调节板装置包括两块相对于流向侧堰的流道在芯水口各端面上的开口相向布置的板，它们由此形成一与流向侧堰的流道相通的垂直流道，有装置使上述两块板沿芯水口的相应端面环绕其相应轴销摆动，使两板做相向或相背运动，由此而改变上述垂直流道的横截面积。

6、一种用于双辊式连铸机的浇铸装置，其芯水口的一部分浸入熔池，该熔池是在一对平行布置的冷却辊和位于冷却辊两端面的侧堰间形成的，芯水口有流向侧堰的流道，使熔体自上述芯水口的各横向端面通过芯水口供给到各侧堰，其特征在于芯水口在与冷却辊横向垂直的方向上分成两个副水口，带有流向侧堰的流道的各副水口的安装方式使其在上述冷却辊的横向上可动，因此各副水口与其相对的侧堰的相对表面间的间距得到调节。

7、依照权利要求6的装置，其中副水口由传动装置驱动。

8、依照权利要求7的装置，其中传动装置根据来自探测正在成形的铸坯边部条件的传感器的信息自动操纵。

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