CN101961770B - 带保温装置的集中下传动拉矫机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，包括驱动装置，其特征在于，第一传动辊、第二传动辊及第三传动辊设于衬有耐火浇注料的拉矫机座上，在第一传动辊及第三传动辊的上方分别设有第一从动辊及第二从动辊，第一从动辊及第二从动辊在升降导向罩装置内做升降移动，使第一传动辊与第一从动辊及第三传动辊与第二从动辊夹送钢坯移动和矫直。本发明实现和改善拉矫机的工作条件和周围环境，降低水能消耗，防止过多散热，实现热送全过程中高度密封，从而达到降低热坯散热、提高入炉温度、降低能耗、钢耗、提高产品质量等目的，为某些钢种可在保护气氛下热装热送和钢坯直接轧制提供条件。

Description

带保温装置的集中下传动拉矫机

技术领域

本发明涉及一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，用于钢铁厂连续铸钢、热坯热送热装、节能装置中。

背景技术

钢铁企业是个能耗大户，节能潜力很大，更是个排污大户，减排任重道远。优质、节能、降耗、效益是企业始终追求的目标，节能减排又是一事两面的孪生兄弟，节能是个效益经济问题，而减排、低碳目前将提升为政治问题，尔今全球发生各种严重自然灾害，又被提升为关系人类生存的大事了。钢铁厂钢坯热送热装已很普遍，取得很好的节能效果，还有较大潜力可挖。目前热坯一般都是敞开式运输、生产，钢坯在连铸机拉坯过程中速度低、热坯通过该区段外露时间长，在这个区段内钢坯刚完成凝固，坯温最高，散热速度快，散失热量多，对周围设备及环境又有较大不利影响，伴有金属氧化损失多，入炉温度尚不够高，若要对拉矫区加保温罩，因有技术难题（其中最主要的是拉矫区，受连铸机流间距的限制,如何采取保温措施困难），因而一直没有全面实现全保温热装热送。

    钢坯拉矫机是连续铸钢中重要设备之一，它关系能否正常高速稳定生产，它处于钢坯刚全部凝固后最高温度状态下，由于连续铸钢机是多流生产的，它受多流高温钢坯烘烤，影响机电设备寿命，也是引起事故频发区域之一，而且为了机电设备正常运转须采用水冷降温，既消耗大量冷却水又使坯温降低不少。

    连铸机早期是链式上传动，但连铸机因钢坯刚凝固，坯温很高，链条长期在高温烘烤下运转，故障多，影响生产，现今大都改为闭式齿轮传动，但齿轮传动机电设备体积大，在流间距很小的生产线上不好布置，受高温烘烤也影响机电设备正常运转。链传动结构简单，易维护，尤其在拉矫机该区段，有两个距离不大不小的同速传动，速度很低，几乎是恒速连续恒力矩运转的，正好将两套传动改为一套链传动，又是在隔温条件下运转，由于这些特点，应是结构简单、投资省的链传动优势所在。但也可用齿轮传动，用开式悬臂齿轮或分配齿轮箱，将传动设备置于生产线外侧(只能用于生产线外侧)，采用齿轮传动生产更可靠，但占地面积较大。根据情况可在方案设计中比较组合使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，以实现和改善拉矫机的工作条件和周围环境，降低水能消耗，防止过多散热，实现热送全过程中高度密封，从而达到降低热坯散热、提高入炉温度、降低能耗、钢耗、提高产品质量等目的，为某些钢种可在保护气氛下热装热送和钢坯直接轧制提供条件。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，包括驱动装置，其特征在于：驱动装置驱动第一传动辊、第二传动辊及第三传动辊，第一传动辊、第二传动辊及第三传动辊设于衬有耐火浇注料的拉矫机座上，在第一传动辊及第三传动辊的上方分别设有第一从动辊及第二从动辊，第一从动辊及第二从动辊分别装在各自的升降导向罩装置上，第一从动辊及第二从动辊在升降导向罩装置内做升降移动，使第一传动辊与第一从动辊及第三传动辊与第二从动辊夹送钢坯移动和矫直，在第一传动辊、第二传动辊、第三传动辊、第一从动辊及第二从动辊上分别衬有耐火浇注料，升降导向罩装置与拉矫机座的结合面上设有防止散热的有沙封装置，在第一传动辊与第一从动辊之前及第三传动辊与第二从动辊之间分别设有一钢坯对中导向装置，钢坯对中导向装置设于拉矫机座上。

进一步，所述驱动装置包括带变频电机调速的减速机，减速机的轴上装有链轮及平衡臂，链轮通过链条同时带动第一传动辊、第二传动辊及第三传动辊上的链轮或开式齿轮，在链条上设有带平衡重的压紧轮，由压紧轮上的平衡重结合平衡臂自动压紧松边链条。

所述驱动装置包括带变频电机调速的减速机，在第一传动辊、第二传动辊及第三传动辊上分别设有一悬臂开式齿轮，在第二传动辊的悬臂开式齿轮的前后两侧分别设有第一过渡悬臂开式齿轮及第二过渡悬臂开式齿轮，第一过渡悬臂开式齿轮及第二过渡悬臂开式齿轮分别与其相邻的两个悬臂开式齿轮相啮合，第二传动辊通过联轴器直接与带变频电机调速的减速机相连接。

所述驱动装置包括带变频电机调速的减速机，减速机连接分配齿轮箱，第一传动辊、第二传动辊和第三传动辊上分别连接有一个万向接轴，万向接轴通过联轴器与分配齿轮箱相连。

所述升降导向罩装置包括液压缸，液压缸设于液压缸支架上，液压缸支架固定在所述拉矫机座上，在液压缸支架上设有吊耳及上保温罩，上保温罩盖在钢坯的上方，在上保温罩内衬有耐火绵隔热保温。

所述第一传动辊、第二传动辊及第三传动辊皆浸泡在油池中，油池的顶部设有盖。

所述所述第一传动辊、第二传动辊、第三传动辊、第一从动辊及第二从动辊的结构相同，包括辊轴，辊轴由碳钢或高强度高韧性低合金钢制得，在辊轴外设有耐高温合金钢外套，在耐高温合金钢外套外设有耐高温耐磨合金镀层，其中，辊轴为空心结构，在辊轴内通水冷却，辊轴的端部连接旋转接头经管道接到升降导向罩装置的上部，在管道上接有喷淋冷却升降导向罩装置或接回水管循环使用。

所述所述第一传动辊、第二传动辊、第三传动辊、第一从动辊及第二从动辊都由滚动轴承支承，滚动轴承的轴承座通过止动板固定在拉矫机座和升降导向罩装置上，在轴承座上设有可通冷风的风箱，在轴承座四周设有至少一个小孔。

所述沙封装置包括设于上保温罩上的沙封刀及设在拉矫机座上部的沙封槽，沙封刀与沙封槽相配合。

所述钢坯对中导向装置包括轴体，轴体设于拉矫机座上，在轴体内通有冷风，在轴体外依次套有耐高温铸铁轴套和耐高温合金钢辊子，在轴体上接有管接头。

本发明的原理是：采用五辊渐进型矫直，其原理与目前使用的拉矫机无多大差别，用一对拉坯辊主要克服结晶器和二冷区等的阻力和送刚性引锭杆进结晶器，用一对矫直辊主要克服矫直过程的阻力和送坯到运输辊道。由于采取保温措施，坯温高，易变形，钢坯塑性大，拉矫热坯时夹紧力适当，避免压紧力过大造成钢坯变形，而刚性引锭杆摩擦系数低，则要求较大的夹紧力来送拉引锭杆，夹紧力根据不同情况要严加控制，液压系统供液压缸的压力要控制好。               

本发明的优点是：根据拉矫机不同部位的特点，采用水内冷、水外喷淋冷却、风内外冷等多种方式冷却部件，保证其设备性能和寿命；采用结构简单可靠的沙封装置，防止结合面处漏气；升降从动辊、传动辊体与旋转出轴的轴承座处采用风刀型式的密封结构，既外冷轴承，又有效解决轴端密封；传、从动辊的辊体采用优质碳钢或耐疲劳高韧性的低合金钢，在辊面再热装耐高温合金钢套，再在辊面上堆焊一层耐磨合金，应对不同特点用材，降低造价；传、从动辊子采用组合材料耐热合金钢制作，辊子内充填隔热材料隔热，辊轴通水内冷，既能冷却辊子到一定温度，保证其性能和强度，又减少冷却水的消耗；保温箱根据不同部位的特点，合理采用多种保温材料，有效防止散热；在拉矫辊前各设一对立辊，保证钢坯在连铸机中心正常运转，又可缩短拉矫机的从、传动辊的辊身长度，为加设保温装置创造条件；立辊采用风内冷，且辊子直径可随钢坯不同坯宽，采用不同直径的辊子装于其上，调整简单方便；因保温装置严密封闭，钢坯氧化损失少了，金属收得率高了，炉内加热效率高了，轧制时除鳞也更容易了；将两侧的拉矫机传动的机电设备置于高温生产线外，更便于维护；将有可能使用齿轮传动的场所，尽量使用齿轮传动代替链传动，生产更可靠，区别情况，灵活选用；将两套同速传动装置改为一套传动，节省投资；将传动装置攺放在固定机座的下辊三辊传动，运转稳定，拉矫力由三辊分担，可减轻夹紧力，防止钢坯高温钢坯变形，生产更可靠；因保温装置严密封闭，为某些特殊钢种提供在保护气氛下热装热送条件。

附图说明

    图1为带保温装置的下传动渐进型拉矫机示意图；

    图2为图1的A-A局部示意图；

图3为图1的B-B局部示意图；

图4为辊子示意图；

    图5为带保温装置的下传动渐进型拉矫机（带悬臂齿轮的生产线外侧型）示意图；

    图6为图5剖视图；

    图7带保温装置的下传动渐进型拉矫机（带分配齿轮箱的生产线外侧型）示意图。

具体实施方式

以下结合实施例来具体说明本发明。

实施例

本发明提供了一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，该机驱动有三种型式，第一种是在传动辊上方设有带变频电机调速的驱动装置，通过链轮链条系统传动。第二种是通过传动辊上的悬臂开式齿轮系统，通过联轴器与置于生产线两侧带变频电机调速的驱动装置传动。第三种是在三个传动辊上分别通过万向接轴与分配齿轮箱连接，再与带变频电机调速的驱动装置连接。

如图1及图2所示，为第一种结构的带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，包括固定在上保温罩4上方的带变频电机调速的减速机8，带变频电机调速的减速机8轴上装有链轮7，链轮7通过链条17同时带动第一传动辊12、第二传动辊12-1及第三传动辊12-2上的链轮，在带变频电机调速的减速机8的轴上还装有张紧链条17的平衡臂6，在链条17上设有带平衡重5的压紧轮6-1，由压紧轮6-1上的平衡重5结合平衡臂6自动压紧松边链条17。在第一传动辊12、第二传动辊12-1及第三传动辊12-2上的链轮，由于速度较低，都浸泡在油池13中，油池13有盖13-2。在第一传动辊12及第三传动辊12-2的上方，也各有一个装在升降导向罩装置2上的第一从动辊1及第二从动辊1-1。第一从动辊1及第二从动辊1-1在升降导向罩装置2内做升降移动，使第一传动辊12与第一从动辊1及第三传动辊12-2与第二从动辊1-1夹送钢坯25移动和矫直。在第一传动辊12、第二传动辊12-1、第三传动辊12-2、第一从动辊1及第二从动辊1-1内分别衬有耐火浇注料28，在升降导向罩装置2与拉矫机座10的接合面处有沙封装置27，防止高温外传。拉坯辊组由第二从动辊1-1和第三传动辊12-2组成，矫直辊组由第一从动辊1及第二传动辊12组成，该两辊组前各装有一对钢坯对中导向装置3，钢坯对中导向装置3与钢坯25侧面留很小间隙，使钢坯25在拉矫机中心一定范围内摆动，钢坯对中导向装置3设于拉矫机座10上。第一传动辊12、第二传动辊12-1、第三传动辊12-2、第一从动辊1及第二从动辊1-1都由滚动轴承支承，滚动轴承的轴承座1-2通过止动板16固定在拉矫机座10和升降导向罩装置2上，在轴承座1-2上设有可通冷风的风箱26，，冷风通入其内，可外冷轴承，在轴承座1-2四周设有许多小孔，经冷却轴承后的冷风从孔中吹出，阻断热空气流向轴承，并对辊子也起到一定的冷却作用。多流拉矫机安装在连铸机共有机座15上，它通过销14-2和斜楔14-1把拉矫机固定在连铸机共用支座15上。在共有支座15上，装有翻板19。

升降导向罩装置2由液压缸9拉动，液压缸9装在液压缸支座11上，液压缸支座11固定在拉矫机座10上，液压缸支座11的下方固定着上保温罩4，上保温罩4内充填高温耐火纤维料28。耳座18焊接在液压缸支座11上，用于拉矫机整机吊装，离线维修。

如图3所示，钢坯对中导向装置3包括轴体3-3，轴体3-3焊固在衬有耐火浇注料的拉矫机座10上，轴体3-3是空心的，内通冷风冷却。耐热铸铁轴套3-2装配在轴体3-3上，辊子3-1由耐高温合金钢制作，它内表面刻有似风叶的螺旋槽，在冷风驱动下有与钢坯25同步旋转，辊子3-1与轴套3-2配合较松，辊子3-1的外径可随钢坯25宽度变化，自由用不同外径的辊子3-1换上，以保证在不同钢坯25宽度时，与钢坯25有较小间隙，轴体3-3空心的另一端装有管接头3-4以便与通风管道相接。

如图4所示，第一传动辊12、第二传动辊12-1、第三传动辊12-2、第一从动辊1及第二从动辊1-1的结构相同，包括辊轴1-3，辊轴1-3是空心的，其内通水冷却，辊子内充填耐火浇注料28，以减少传热面。传、从动辊直接夹送钢坯25，工作条件十分恶劣，受力复杂，它要受高温钢坯25直接接触的高温应力、压应力，钢坯25带氧化铁皮的摩擦力，转过接触钢坯25后受水内冷形成交变的热应力，对此在优质碳钢或高强度高韧性低合金辊轴上热装耐高温合金钢轴套1-4，在轴套1-4上堆焊一层高温耐磨合金1-3。热装产生的予应力，抵消部分交变热应力，改善辊轴受力状况，节约贵重合金材料，延长辊轴使用寿命，节省投资。辊轴1-3上装有旋转接头24，其出水口用金属软管接到升降导向罩装置2的上方的进水管，进水管上接有冷却升降导向罩的喷淋装置，二次利用辊轴1-3内的水冷却升降导向罩装置2的外壳，或接回水管循环使用。

本发明提供的带保温装置的下传动渐进型拉矫机中有三种驱动结构，其主体结构都是相同的。如图5 及图6所示，为第二种驱动结构，只适用装于生产线两侧的拉矫机上，在第一传动辊12、第二传动辊12-1及第三传动辊12-2上分别设有一悬臂开式齿轮20，在第二传动辊12-1的悬臂开式齿轮20的前后两侧分别设有第一过渡悬臂开式齿轮20-1及第二过渡悬臂开式齿轮20-2，第一过渡悬臂开式齿轮20-1及第二过渡悬臂开式齿轮20-2分别与其相邻的两个悬臂开式齿轮20相啮合，第二传动辊12-1通过联轴器23直接与带变频电机调速的减速机8相连接。所有齿轮都用干油润滑，或稀油油池润滑，设有润滑油箱13-1，其上有防尘罩。减速机8安装在机电支座15-1上。第一传动辊12与对应的第一从动辊1形成矫直辊关系，而第三传动辊12-2与对应的第二从动辊1-1形成拉坯辊关系，其余主体结构与上述第一种结构相同。

最后一种如图6所示为带分别齿轮箱的传动方案，也只适用装于生产线两侧的拉矫机上。第一传动辊12、第二传动辊12-1及第三传动辊12-2都通过万向接轴22与分配齿轮箱21相连，分配齿轮箱21装在机电底座15-2上，分配齿轮箱21的出轴通过联轴器23与带变频电机调速的减速机8相联，带变频电机调速的减速机8装在机电底座15-1上，其余主体结构与上述第一种结构相同。

Claims (10)

1.一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，包括驱动装置，其特征在于：驱动装置驱动第一传动辊（12）、第二传动辊（12-1）及第三传动辊（12-2），第一传动辊（12）、第二传动辊（12-1）及第三传动辊（12-2）设于衬有耐火浇注料（28）的拉矫机座（10）上，在第一传动辊（12）及第三传动辊（12-2）的上方分别设有第一从动辊（1）及第二从动辊（1-1），第一从动辊（1）及第二从动辊（1-1）分别装在各自的升降导向罩装置（2）上，第一从动辊（1）及第二从动辊（1-1）在升降导向罩装置（2）内做升降移动，使第一传动辊（12）与第一从动辊（1）及第三传动辊（12-2）与第二从动辊（1-1）夹送钢坯（25）移动和矫直，在第一传动辊（12）、第二传动辊（12-1）、第三传动辊（12-2）、第一从动辊（1）及第二从动辊（1-1）上分别衬有耐火浇注料（28），升降导向罩装置（2）与拉矫机座（10）的结合面上设有防止散热的沙封装置（27），在第一传动辊（12）与第一从动辊（1）之前及第三传动辊（12-2）与第二从动辊（1-1）之前分别设有一钢坯对中导向装置（3），钢坯对中导向装置（3）设于拉矫机座（10）上。

2.如权利要求1所述的一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，其特征在于：所述驱动装置包括带变频电机调速的减速机（8），减速机（8）的轴上装有链轮（7）及平衡臂（6），链轮（7）通过链条（17）同时带动第一传动辊（12）、第二传动辊（12-1）及第三传动辊（12-2）上的链轮或开式齿轮，在链条（17）上设有带平衡重（5）的压紧轮（6-1），由压紧轮（6-1）上的平衡重（5）结合平衡臂（6）自动压紧松边链条（17）。

3.如权利要求1所述的一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，其特征在于：所述驱动装置包括带变频电机调速的减速机（8），在第一传动辊（12）、第二传动辊（12-1）及第三传动辊（12-2）上分别设有一悬臂开式齿轮（20），在第二传动辊（12-1）的悬臂开式齿轮（20）的前后两侧分别设有第一过渡悬臂开式齿轮（20-1）及第二过渡悬臂开式齿轮（20-2），第一过渡悬臂开式齿轮（20-1）及第二过渡悬臂开式齿轮（20-2）分别与其相邻的两个悬臂开式齿轮（20）相啮合，第二传动辊（12-1）通过联轴器（23）直接与带变频电机调速的减速机（8）相连接。

4.如权利要求1所述的一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，其特征在于：所述驱动装置包括带变频电机调速的减速机（8），减速机（8）连接分配齿轮箱（21），第一传动辊（12）、第二传动辊（12-1）和第三传动辊（12-2）上分别连接有一个万向接轴（22），万向接轴（22）通过联轴器（23）与分配齿轮箱（21）相连。

5.如权利要求1所述的一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，其特征在于：所述升降导向罩装置（2）包括液压缸（9），液压缸（9）设于液压缸支架（11）上，液压缸支架（11）固定在所述拉矫机座（10）上，在液压缸支架（11）上设有吊耳（18）及上保温罩（4），上保温罩（4）盖在钢坯（25）的上方，在上保温罩（4）内衬有耐火绵隔热保温。

6.如权利要求2所述的一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，其特征在于：所述第一传动辊（12）、第二传动辊（12-1）及第三传动辊（12-2）上的链轮或开式齿轮皆浸泡在油池（13）中，油池（13）的顶部设有盖（13-2）。

7.如权利要求1所述的一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，其特征在于：所述第一传动辊（12）、第二传动辊（12-1）、第三传动辊（12-2）、第一从动辊（1）及第二从动辊（1-1）的结构相同，包括辊轴（1-3），辊轴（1-3）由碳钢或高强度高韧性低合金钢制得，在辊轴（1-3）外设有耐高温合金钢外套（1-4），在耐高温合金钢外套（1-4）外设有耐高温耐磨合金镀层（1-5），其中，辊轴（1-3）为空心结构，在辊轴（1-3）内通水冷却，辊轴（1-3）的端部连接旋转接头（24）经管道接到升降导向罩装置（2）的上部，在管道上接有喷淋冷却升降导向罩装置或管道接回水管循环使用。

8.如权利要求1所述的一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，其特征在于：所述第一传动辊（12）、第二传动辊（12-1）、第三传动辊（12-2）、第一从动辊（1）及第二从动辊（1-1）都由滚动轴承支承，滚动轴承的轴承座（1-2）通过止动板（16）固定在拉矫机座（10）和升降导向罩装置（2）上，在轴承座（1-2）上设有可通冷风的风箱（26），在轴承座（1-2）四周设有至少一个小孔。

9.如权利要求5所述的一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，其特征在于：所述沙封装置（27）包括设于上保温罩（4）上的沙封刀及设在拉矫机座（10）上部的沙封槽（26），沙封刀与沙封槽（26）相配合。

10.如权利要求1所述的一种带保温装置的集中下传动渐进型拉矫机，其特征在于：所述钢坯对中导向装置（3）包括轴体（3-3），轴体（3-3）设于拉矫机座（10）上，在轴体（3-3）内通有冷风，在轴体（3-3）外依次套有耐高温铸铁轴套（3-2）和耐高温合金钢辊子（3-1），在轴体（3-3）上接有管接头（3-4）。

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