CN102151809B

CN102151809B - 具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架

Info

Publication number: CN102151809B
Application number: CN 201010110271
Authority: CN
Inventors: 段明南; 杨建华; 冯长宝
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2010-02-11
Filing date: 2010-02-11
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2030-02-11
Also published as: CN102151809A

Abstract

一种具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架，在支架侧壁(11)的内壁面(3)上从上至下依次排列有三个以上的足辊组件(g)，每所述足辊组件包括：短边足辊(1)；足辊支架部(5)，其由二个平行相对的足辊支撑臂(6)、横架(5a)和支柱(5b)所构成；以及缓冲弹簧(4)，其一端固定在所述内壁面上，另一端与所述支柱相连，所述支柱偏离所述横架中央地形成在该横架一端上，所述短边足辊包括短足辊(1a)、中足辊(1b)和长足辊(1c)，它们分别利用一个轴颈而连成一体，所述轴颈分别转动自如地安装在所述二个足辊支撑臂的另一端上，并安装成：每对所述足辊组件中的所述轴颈与相邻的所述足辊组件中的所述轴颈错位排列。本发明可抑制铸坯坯壳侧面的超角的发生，提高铸坯的角部质量，避免漏钢事故，提高生产安全性。

Description

具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架

技术领域

本发明涉及一种支撑架，尤其涉及连铸机主体设备所使用的、利用足辊来连续支撑结晶器短边铜板底部下拉出的柔软铸坯的具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架。

背景技术

液压式板坯连铸结晶器(板坯连铸机)如图1所示，使用一种足辊支撑架7，其框架侧壁10的后侧内壁3上支撑有多个短边足辊1(也称为连铸机短边足辊)，用来连续支撑刚刚脱离结晶器铜板的薄坯壳(初凝坯壳)铸坯，其工作环境十分恶劣，因为此处紧接着结晶器的出口，铸坯的坯壳表面温度极高，基本处在1000℃以上。图1表示足辊支撑架7与板坯连铸结晶器的位置关系。图1中，四块铜板即二个长边铜板25与二个短边铜板23、及二个长边铜板冷却水箱24与二个短边铜板冷却水箱21构成板坯连铸结晶器，其通过高速冷却水的作用，确保朝四块铜板组成的形腔中注入高温的液态钢水时，能快速生成一定厚度的钢壳即初凝坯壳。图1中，7是足辊支撑架，1是短边足辊，9是连铸机长边足辊，10是足辊支撑架7的框架侧壁，与后侧内壁3(参见图2a)连成一体，21是短边铜板冷却水箱，23是短边铜板，24是长边铜板冷却水箱，25是长边铜板。

上述以往的足辊支撑架7的具体结构如图2a所示，该足辊支撑架7通常在其框架侧壁10上由上自下依次排列有三到五对的足辊组件(图2a中显示为三个足辊组件)，每足辊组件如图2b所示，包括：短边足辊1；足辊支架部5，其由二个平行相对的足辊支撑臂6、将二个该足辊支撑臂6的一端连成一体的横架5a和形成在该横架5a中间处的支柱5b所构成；二个轴承8，分别安装在足辊支撑臂6的另一端上；以及缓冲弹簧4，其一端固定在足辊支撑架7的后侧内壁3上，另一端与足辊支架部5的支柱5b相连，而足辊的长度方向两端通过所述二个轴承8而可转动地安装在所述足辊支撑臂6上。

在上述结构的足辊支撑架7中，为了保证其短边足辊1的稳定可靠的支撑和转动可靠性，其辊面长度通常与铸坯短边的实际宽度值相差较大，约为铸坯厚度的2/3以下，且支撑部位为铸坯厚度的中心区域。而铸坯由于冷却能力分布的特征，其边角部坯壳厚度大于中部厚度。如图3所示，当短边足辊1仅支撑铸坯的坯壳12中部区域时，坯壳边部区域在铸坯的鼓肚力作用下容易鼓出足辊辊面而产生凸起12’，造成铸坯坯壳侧面12a带有一个足辊辊面宽度的凹槽状缺陷，这类缺陷在连铸生产中称为“超角”，是造成生产现场发生铸坯角裂及钢液13从坯壳12中漏出即发生所谓漏钢的主要原因之一。一旦发生钢液从坯壳中流出来的情况，就会造成大事故，事故的成本极高，不但需要大量的时间进行事故处理，且设备损伤极大，大大增加了生产成本。而以往连铸机使用的支撑架7中的足辊结构极易对铸坯坯壳产生“超角”的现象，应极力避免。

若在原有足辊支撑架的基础上，增大足辊的辊面宽度值，以增大辊面与铸坯侧面的接触宽度值。这种改进形式看似合理，然而在实际生产中由于增大辊面宽度值，造成支撑架侧面与足辊侧面之间的间隙急剧减小，该间隙极易进入氧化铁皮与保护渣，因此频繁的发生足辊掐死、不转的现象，导致铸坯侧面与足辊面之间发生滑动摩擦，急剧增大了漏钢发生的可能。

因此，连铸生产现场急需针对这种液压铸机结晶器中足辊支撑架所用的短边足辊进行一种合理的改进。国内专利CN2206686与CN201201042均通过直接改变足辊辊面形状来实现对铸坯侧面支撑的优化，然而却不能摆脱足辊辊面即支撑面“过窄”造成超角的根本问题；同时，国外专利GB2326364、JP2003048046以及JP2003164950均为在当前足辊形式上有小改动，例如将平直辊面改为弧形的凸出辊面，或加工出带有台阶的凸出辊面，这些辊面形式并不能提高足辊对边部“超角”的抑制作用。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架，可抑制短边足辊对铸坯坯壳侧面造成的超角的发生，提高铸坯的角部质量，降低角部发生角裂的可能，且不会发生短边足辊掐死、不转的现象，避免漏钢事故，提高生产安全性。

为实现上述目的，本发明的具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架，由左框架侧壁(10a)、右框架侧壁(10b)和与这些左右框架侧壁后端侧连成一体的支架侧壁(11)构成，在所述支架侧壁的内壁面(3)上从上至下依次排列有三个以上的足辊组件(g)，每所述足辊组件包括：短边足辊(1)；足辊支架部(5)，其由二个平行相对的足辊支撑臂(6)、与该二个足辊支撑臂的一端连成一体的横架(5a)和形成在该横架上的支柱(5b)所构成；以及缓冲弹簧(4)，其一端固定在所述支架侧壁的所述内壁面上，另一端与所述支柱相连，其特征在于，

所述支柱偏离所述横架中央地形成在该横架一端上，所述短边足辊由三个分节式短边足辊构成，其包括辊面长度各不相同的短足辊(1a)、中足辊(1b)和长足辊(1c)，在所述短足辊与所述中足辊之间、所述中足辊与所述长足辊之间分别利用一个轴颈而连成一体，所述轴颈分别转动自如地安装在所述二个足辊支撑臂的另一端上，并安装成：每对所述足辊组件中的所述轴颈与相邻的所述足辊组件中的所述轴颈错位排列。

在上述结构中，所述二个足辊支撑臂的另一端分别形成有支撑臂侧半圆形凹槽(6a)，并在二个所述足辊支撑臂的另一端利用固定螺栓(20)而安装有具有轴颈盖侧半圆形凹槽(19a)的轴颈盖(19)，所述轴颈盖侧半圆形凹槽与所述支撑臂侧半圆形凹槽构成了孔径大于所述轴颈直径的轴颈座孔(6k)，所述轴颈转动自如地安装在该轴颈座孔内。

另外，三个所述分节式短边足辊的直径互相相等，且互相相对的各个侧面具有相对于所述轴颈为一定角度的倾斜面(1f)。

另外，在所述左框架侧壁和所述右框架侧壁的前端侧的前表面(10f)从上至下分别加工有与所述足辊组件的个数相对应的三个以上的足辊容纳半圆形凹槽(17)，其半径大于所述分节式短边足辊的半径，所述分节式短边足辊中的所述短足辊和长足辊的一部分辊面处于所述足辊容纳半圆形凹槽内。

另外，所述足辊容纳半圆形凹槽与所述分节式短边足辊的辊面之间的最小间隔设定为8～12mm。

此外，在所述左框架侧壁和所述右框架侧壁的各所述足辊容纳半圆形凹槽的中部沿水平方向开设有朝向所述支架侧壁的长凹槽(18)，并在二个所述足辊支撑臂的各自一端形成有向水平方向延伸出的长滑块(15)和短滑块(15’)，该长滑块和短滑块分别滑动自如地嵌入在所述长凹槽内。

采用本发明，由于分节式短边足辊的短足辊1a、中足辊1b、长足辊1c以错位布置形式被支撑在足辊支架部5上，且利用轴颈相对于足辊支架部5的足辊支撑臂6可转动，因此，这种从上至下错位配置的分节式短边足辊能对铸坯侧面进行良好而有效的支撑作用，不会使铸坯侧面出现超角的现象，从机械上抑制了铸坯角部出现横向裂纹的可能；也由于每足辊组件g的三个互相相对的各个侧面具有相对于所述轴颈为一定角度的倾斜面1f，因此，减小了足辊支撑臂侧面与各分节式短边足辊侧面之间的间隙，难以发生短边足辊掐死、不转的现象，所以，采用本发明，可避免漏钢事故的发生，提高生产安全性。

附图说明

图1是表示以往技术结构的足辊支撑架与板坯连铸结晶器之间的位置关系的立体图。

图2a是表示以往技术结构的足辊支撑架的立体图。

图2b是表示支撑在图2a的足辊支撑架的后侧内壁上的足辊组件的立体图。

图3是表示从图1上方看到的去掉各个冷却水箱和铜板后的连铸机中坯壳与足辊支撑架的足辊相接触的局部示意图。

图4是表示本发明的具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架的局部剖视后的立体图。

图5是表示将图4的足辊组件中的短边足辊卸下后的足辊支撑架的局部剖视立体图。

图6是表示本发明的足辊支架部与轴颈盖装配前的立体图。

图7是表示本发明的由短足辊、中足辊和长足辊构成的分节式短边足辊的示意图

图8是表示分节式短边足辊安装在足辊支架部的足辊支撑臂上状态的立体

图。

图9是表示在去掉图1的板坯连铸结晶器中的短边铜板冷却水箱21、短边铜板23、长边铜板冷却水箱24和长边铜板25后的、本发明足辊支撑架中的分节式短边足辊即短足辊1a、中足辊1b和长足辊1c与刚脱离结晶器各铜板后的铸坯(初凝坯壳)12的坯壳侧面12a接触状态的位置关系示意图。

具体实施方式

下面，根据图4～图8来说明本发明的具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架(下称“足辊支撑架”)的具体结构和有益效果。

图4是表示本发明的足辊支撑架的将右框架侧壁10b前端侧局部剖切后的立体图。如图4所示，本发明的足辊支撑架7由左框架侧壁10a、右框架侧壁10b和与这些左右框架侧壁后端侧连成一体的支架侧壁11构成，在支架侧壁11的内壁面3上从上至下依次排列有三个以上(至少三个，图中显示为三个)的足辊组件g，每足辊组件g包括：短边足辊1；足辊支架部5，其由二个平行相对的足辊支撑臂

6、与该二个足辊支撑臂的一端(未图示)连成一体的横架5a和形成在该横架5a上的支柱5b所构成；以及缓冲弹簧4，其一端固定在支架侧壁11的内壁面3上，另一端与支柱5b相连。

在上述结构中，支柱5b偏离横架5a中央地形成在该横架5a的一端上(同时参考图5、图6等)；也可形成在横架5a的非中央部的另一端(未图示)上，而不形成在横架5a的中部。短边足辊1由三个分节式短边足辊构成，也就是说，其包括辊面长度各不相同的短足辊1a、中足辊1b和长足辊1c。

如图7所示，短足辊1a的辊面长度a(亦即辊面宽度)小于中足辊1b的辊面长度b，中足辊1b的辊面长度b小于长足辊1c的辊面长度c，并在短足辊1a与中足辊1b之间、中足辊1b与长足辊1c之间分别利用二个轴颈1d、1d而连成一体，轴颈1d分别转动自如地安装在二个足辊支撑臂6的另一端(未图示)上，并安装成：每对足辊组件g中的轴颈1d与相邻的足辊组件中的轴颈错位排列，也就是说，每足辊组件g的各轴颈1d与相邻的足辊组件g的轴颈1d不处于同一直线上。

如图5和图6所示，二个足辊支撑臂6的另一端(未图示)分别形成有支撑臂侧半圆形凹槽6a，并在该另一端利用固定螺栓20而安装有具有轴颈盖侧半圆形凹槽19a的轴颈盖19，轴颈盖侧半圆形凹槽19a与支撑臂侧半圆形凹槽6a构成了孔径大于轴颈1d直径的轴颈座孔6k，分节式短边足辊的二个轴颈1d转动自如地安装在该轴颈座孔6k内。

三个分节式短边足辊即短足辊1a、中足辊1b和长足辊1c的直径(未图示)互相相等，且如图7所示，其互相相对的各个侧面(未图示)具有相对于所述轴颈为一定角度的倾斜面1f。

另外，如图5所示，在左框架侧壁10a和右框架侧壁10b的前端侧的前表面10f，从上至下分别加工有与足辊组件g的个数相对应的三个以上的足辊容纳半圆形凹槽17(图4和图5仅显示左框架侧壁10a的前端侧的前表面10f上所形成的凹槽17，图5中右框架侧壁10b的前端侧前表面被局部切去，故未显示)，其半径大于分节式短边足辊的半径，分节式短边足辊中的短足辊1a和长足辊1c的一部分辊面处于足辊容纳半圆形凹槽17内，成为如图4所示的状态。

另外，将足辊容纳半圆形凹槽17与各分节式短边足辊的辊面之间的最小间隔设定为8～12mm，以确保短边足辊即分节式短边足辊中的短足辊1a或长足辊1c在工作状态下其辊面与凹槽17之间有适当间隙。

在本发明的上述结构中，如图5所示，还在左框架侧壁10a和右框架侧壁10b的各足辊容纳半圆形凹槽17的中部沿水平方向开设有朝向支架侧壁11的长凹槽18，并且如图6所示，在二个足辊支撑臂6的各自一端形成有向水平方向延伸出的长滑块15和短滑块15’，该长滑块15和短滑块15’分别滑动自如地嵌入在长凹槽18内。

如图8所示，当将由三个分节式短边足辊即短足辊1a、中足辊1b和长足辊1c构成的短边足辊1，利用其轴颈1d以及图6所示固定螺栓20和轴颈盖19而安装在足辊支撑臂6另一端的支撑臂侧半圆形凹槽6a内后，轴颈盖19的最外侧面(半圆形面)19f小于各分节式短边足辊的直径D(参看图7)。

在使用上述结构的本发明的足辊支撑架时，如图9所示，铸坯坯壳12在脱离板坯连铸结晶器的各冷却水箱和各铜板(参考图1)后立刻与本发明的足辊支撑架的分节式短边足辊的短足辊1a、中足辊1b和长足辊1c的辊面接触(图9中未显示足辊支撑架的左右框架侧壁10a、10b及缓冲弹簧4)。由于在足辊支撑架的支架侧壁11(参考图4、图5)的内壁面3上从上至下配置至少三个足辊组件g，且它们的分节式短边足辊即短足辊1a、中足辊1b和长足辊1c被错位配置(因为每足辊组件g的将分节式短边足辊连接起来的轴颈1d与相邻的分节式短边足辊的轴颈错位配置而形成的)，与原有的图1的单个短边足辊的结构相比，本发明的分节式短边足辊的辊面长度接近于铸坯坯壳的宽度，因此，抑制了短边足辊对铸坯坯壳侧面12a造成的超角的发生，即，坯壳12的边角部12”坯壳厚度基本与坯壳侧面中部区域的坯壳厚度大致一致，抑制了坯壳12的边角部12”产生凸起的所谓超角现象的发生，提高了铸坯的角部质量，降低角部发生角裂的可能。即使坯壳12在处于最上一个足辊组件g的轴颈1d出现图9中的微量鼓肚14的现象时，在通过下一个足辊组件g时正好被错位配置的分节式短边足辊的辊面压平。因此，本发明在能很好地抑制钢水13静压力造成的铸坯侧面鼓肚力作用的同时，能抑制坯壳12侧面12a的超角的发生，从而大大降低了角裂发生的概率，抑制了漏钢事故的发生，提高了连铸机的使用效率，降低了生产成本。

另外，采用本发明，即使坯壳12的鼓肚力过大时，安装在足辊支撑臂6上的可转动的分节式短边足辊，在设于足辊支撑臂6两侧的长滑块15和短滑块15’的作用下在左框架侧壁10a和右框架侧壁10b的长凹槽18中向后方即足辊支撑架7的支架侧壁11侧进行滑动，以缓冲钢水13对坯壳12的鼓肚力作用，并压缩连接在足辊支架部5的支柱5b上的缓冲弹簧4，并重新达到平衡，即，当坯壳12的鼓肚力恢复至低于缓冲弹簧4的预紧力时，安装在足辊支撑臂6上的分节式短边足辊的辊面会在预紧力的作用下回复到原位，始终保证足辊组件g的分节式短边足辊辊面与铸坯坯壳12紧密贴合，保持良好的支撑作用，抑制漏钢事故的发生。

在实际浇注钢水的生产前，本发明的分节式短边足辊的辊面总长度(总宽度)可根据板坯连铸机浇注的厚度规格数进行合理配对，例如，当连铸机规格为300mm后时，本发明的分节式短边足辊的辊面总长度(短足辊1a的长度a、中足辊1b的长度b和长足辊1c的长度c之和)为270mm，当厚度为250mm时，辊面总长度为230mm，当厚度为220mm时，辊面总长度为200mm。

Claims

1.一种具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架，由左框架侧壁(10a)、右框架侧壁(10b)和与这些左右框架侧壁后端侧连成一体的支架侧壁(11)构成，在所述支架侧壁的内壁面(3)上从上至下依次排列有三个以上的足辊组件(g)，每所述足辊组件包括：短边足辊(1)；足辊支架部(5)，其由二个平行相对的足辊支撑臂(6)、与该二个足辊支撑臂的一端连成一体的横架(5a)和形成在该横架上的支柱(5b)所构成；以及缓冲弹簧(4)，其一端固定在所述支架侧壁的所述内壁面上，另一端与所述支柱相连，其特征在于，

2.如权利要求1所述的具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架，其特征在于，所述二个足辊支撑臂的另一端分别形成有支撑臂侧半圆形凹槽(6a)，并在二个所述足辊支撑臂的另一端利用固定螺栓(20)而安装有具有轴颈盖侧半圆形凹槽(19a)的轴颈盖(19)，所述轴颈盖侧半圆形凹槽与所述支撑臂侧半圆形凹槽构成了孔径大于所述轴颈直径的轴颈座孔(6k)，所述轴颈转动自如地安装在该轴颈座孔内。

3.如权利要求1所述的具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架，其特征在于，三个所述分节式短边足辊的直径互相相等，且互相相对的各个侧面具有相对于所述轴颈为一定角度的倾斜面(1f)。

4.如权利要求1所述的具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架，其特征在于，在所述左框架侧壁和所述右框架侧壁的前端侧的前表面(10f)从上至下分别加工有与所述足辊组件的个数相对应的三个以上的足辊容纳半圆形凹槽(17)，其半径大于所述分节式短边足辊的半径，所述分节式短边足辊中的所述短足辊和长足辊的一部分辊面处于所述足辊容纳半圆形凹槽内。

5.如权利要求4所述的具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架，其特征在于，所述足辊容纳半圆形凹槽与所述分节式短边足辊的辊面之间的最小间隔设定为8～12mm。

6.如权利要求4所述的具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架，其特征在于，在所述左框架侧壁和所述右框架侧壁的各所述足辊容纳半圆形凹槽的中部沿水平方向开设有朝向所述支架侧壁的长凹槽(18)，并在二个所述足辊支撑臂的各自一端形成有向水平方向延伸出的长滑块(15)和短滑块(15’)，该长滑块和短滑块分别滑动自如地嵌入在所述长凹槽内。