CN103008586B - 一种双辊薄带连铸铸机固定辊调整方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种双辊薄带连铸铸机固定辊调整方法和装置，调整方法包括如下步骤：a.在对应固定侧铸辊连铸机机架上设置液压缸，其头部连接铸辊轴承座，液压缸上下设拉紧机构，其包括拉杆及弹簧及压盖和调节螺母；轴承座另一侧下设置一挡块，挡块与轴承座间设压力传感器；液压缸前端设铸轧力传感器；b.浇铸作业前，固定侧液压缸推动铸辊轴承座压挡块；c.利用调节螺母调节拉杆弹簧压力，将轴承座与铸轧力传感器、液压缸压在一起，直至挡块与轴承座之间压力传感器数值为零，铸轧力传感器检测的压力数值大于压靠压力F_N与轴承座在导轨上最大摩擦力f之和。浇铸中心线标定完成，等待入浇铸状态。本发明保证浇铸中心线的定位精度，并提高铸轧力检测度，实现稳定浇铸。

Description

一种双辊薄带连铸铸机固定辊调整方法和装置

技术领域

本发明涉及薄带连铸设备，特别涉及一种双辊薄带连铸铸机固定辊调整方法和装置。

背景技术

双辊薄带连铸典型的工艺流程如图1所示，大包1中的熔融钢水通过水口2、中间包3以及布流器4直接浇注在一个由两个相对转动并能够快速冷却的铸辊5a、5b和侧封装置6a、6b围成的熔池7中，8为二冷装置，钢水在铸辊旋转的周向表面凝固，进而形成凝固壳并逐渐生长随后在两铸辊辊缝隙最小处(nip点)形成1-5mm厚金属薄带材11，带材11进入密闭室10中由导板9导向被夹送辊12送入轧机13中轧制成0.7-2.5mm的薄带，随后经过喷淋冷却装置14冷却，最后送入卷取机15卷取成卷。

与传统的连续铸造方法相比，薄带连铸工艺不需经过多道热轧工序，可大大简化薄带生产工艺流程及设备投资。另外，由于整个的生产过程中金属的凝固时间比较短，所以薄带连铸的产品晶粒细化，材料的强度、韧性均有所提高，同时凝固速度快也有利于抑制元素的偏析。

由于直接铸轧出的带钢采用一道次或两道次热轧即可付诸应用，所以双辊薄带连铸生产的铸带表面粗糙度和板形偏差都应该得到严格控制，否则难以生产高质量的热轧带钢。

参见图2，双辊薄带连铸铸机铸机机架16为U型结构，支撑铸辊5a、5b的轴承座17、17’可在机架16的导轨18、18’上自由滑动，其中铸辊5a为固定辊，在薄带连铸浇铸过程中其安装位置不发生变化，而铸辊5b则可以相对铸辊5a前后移动调节二者之间的辊缝大小，铸辊5b称为移动辊，两个铸辊之间的位置调节通过带有位移传感器的液压缸19带动移动辊轴承座来调节。如果浇铸中心线发生偏斜，则铸带在输送至卷取机过程中会发生跑偏，严重时铸带与侧导板刮擦并卷边，无法进行卷曲和轧制，浇铸无法连续进行。在这里，平行的铸辊之间的浇铸中心线通过固定在机架上的挡块的位置来确定，具体的做法是：以固定辊轴承座压靠挡块为基准确定浇铸中心线的位置，确保固定辊轴线与铸带前进方向垂直。其后，移动辊相对于固定辊形成一定距离的辊缝，等待浇铸。

每一次更换铸辊，由于轴承座和铸辊直径不同，所以，每一次都应该对铸辊进行标定已确认平行铸辊之间的浇铸中心线。所以，上述步骤需要重复操作。由于薄带连铸铸工艺浇过程中所产生的铸轧力比较低，所以在浇铸过程中，轴承座摩擦力、轴承座与挡块之间的作用力以及液压缸、轴承座、压力传感器等部件之间的间隙可能会使检测到的铸轧力失真，需要通过一些方法和机构来保证轴承座的定位精度并提高铸轧力检测精度，以实现稳定浇铸。

发明内容

本发明的目的在于提出一种双辊薄带连铸铸机固定辊调整方法和装置，保证浇铸中心线的定位精度，并提高铸轧力检测度，实现稳定浇铸。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种双辊薄带连铸铸机固定辊调整方法，包括如下步骤：

a.在对应固定侧铸辊连铸机机架上设置液压缸，液压缸头部连接支撑固定侧铸辊的轴承座，在连铸机机架上液压缸的上下分别各对称设置2个连接支撑固定侧铸辊的轴承座的拉紧机构，该拉紧机构包括拉杆及其上的弹簧及相应的压盖和调节螺母；相对液压缸的固定侧铸辊的轴承座的另一侧下设置一挡块，该挡块固定于连铸机机架上，挡块与轴承座之间设压力传感器；液压缸前端设置铸轧力传感器；移动侧铸辊通过移动侧液压缸调节，位移传感器检测并记录该液压缸的动作位置，移动侧液压缸通过螺栓固定在连铸机机架中，该液压缸头部与移动辊轴承座通过法兰刚性连接；

b.浇铸作业前，固定侧液压缸推动固定侧铸辊轴承座以一定的压力压在挡块上，挡块上的压力传感器检测并记录压靠压力数值F_N＝x(t)，铸轧力传感器检测并记录压力数值F_y＝y(t)，此处压靠压力F_N＝x(t)是正常浇铸铸轧力的至少1；

c.利用调节螺母调节拉杆的弹簧压力，将轴承座与铸轧力传感器、液压缸压在一起，直至压力传感器数值为零，同时铸轧力传感器检测的压力数值大于压靠压力F_N与轴承座在导轨上最大摩擦力f之和，浇铸中心线标定完成，等待入浇铸状态。

另外，本发明的双辊薄带连铸铸机固定辊调整装置，其包括，液压缸，设置于连铸机机架上对应固定侧铸辊的一侧，液压缸活塞端连接连铸机机架上支撑固定侧铸辊的轴承座；一挡块，设置于相对液压缸的固定侧铸辊的轴承座的另一侧下，并固定于连铸机机架上，挡块与轴承座之间设压力传感器；铸轧力传感器，设置液压缸与轴承座之间；固定辊拉紧机构，安装于连铸机机架上支撑固定侧铸辊的轴承座；包括，拉杆，一端连接于轴承座，另一端穿过连铸机机架上；弹簧盒，套设于穿过连铸机机架的拉杆一端，弹簧盒内设弹簧，该弹簧套设于拉杆上，并由弹簧压盖限位，该弹簧压盖通过调节螺母与拉杆固定；导柱，设置于连铸机机架，对应机架一侧所述的弹簧盒侧面开设通孔，并穿设于该导柱上。

进一步，所述的弹簧盒中的弹簧前后端均设有可吸收由于铸轧力带来的产生的低频、中频以及高频振动对弹簧造成的影响的弹性阻尼元件。

又，所述的调节螺母与弹簧压盖之间安装有可使调节螺母的作用力均匀作用于弹簧上的球面轴承。

每次更换新铸辊后，需要根据铸辊的直径、轴承座间隙等因素调节两个铸辊之间的浇铸中心线，确定浇铸中心线后，采用固定辊的拉紧机构消除固定辊轴承座与铸轧力传感器、液压缸之间的间隙，并消除定位挡块与轴承座之间的作用力，其中定位挡块上装有铸轧力传感器，可以检测挡块和轴承座之间的作用关系。经过上述方法定位固定辊轴承座后，可以提高固定辊侧的轴承座刚度，即使是铸轧力产生一定的波动也不会引起上述间隙产生很大的影响，不足以导致铸带厚度精度超过标准值，如此方法可以保证浇铸过程中的铸轧力检测精度并提高铸带厚度的控制精度。

本发明的优点在于：

采用本发明可消除固定辊与测量系统之间影响测量精度的因素，可靠定位固定辊轴承座与调节液压缸之间的位置，消除二者之间的间隙。保证浇铸过程中的铸轧力检测精度并提高铸带厚度的控制精度。可以精确的确定浇铸中心线。

美国专利US6820680(EP0947261A2)提出一种薄带连铸机的形式，在两个结晶辊轴承座之间有一个挡块可以调节两个结晶辊轴承座之间的距离，达到调节辊缝的目的，承受轴承座重量的是滑动导轨(线形轴承)，挡块的内部有一套蜗杆或螺杆结构可以调节挡块的宽度，以便于确定两个铸辊之间的间隙。相对于本发明，该专利采用机械传动机构调节挡块的厚度，挡块结构比较复杂，而且由于传动机构存在一定的间隙，所以调节浇铸中心线时挡块厚度调节可能会花费更多的时间；其二，该专利所述挡块厚度发生变化时其与固定辊、移动辊轴承座距离均同样变化，后者通过挡块确定最小辊缝间隙，也就是说挡块本身就决定了浇铸中心线的位置，调节余地比较小，容易受到挡块安装精度和调节系统误差影响，而本发明使用固定辊确定浇铸中心线的位置，同时调节固定辊轴线和浇铸中线的平行精度，并以固定辊为基准调节移动辊的位置，所以可以作业精度可以保证。其三，该专利中没有提到如何避免挡块与轴承座之间的压力影响铸轧力检测的处理方法，未明确浇铸过程中挡块的作用位置。

中国专利CN101522339A(US20090090480)中介绍的一种方法中，采用在固定辊侧基于机架施加给固定辊一个恒定偏置力的方法以抵消熔池内钢水和导轨摩擦力对浇铸工艺的影响，其可以实现在两个铸辊之间的恒定铸轧力浇铸，同时这个预设定的偏置力还可以影响铸带的厚度。与本发明相比，该专利没有能够消除固定辊移动元件(液压缸)和轴承座之间的间隙，同时，预设定的偏置力很难精确设定，因为轴承座在导轨上移动过程中的摩擦力会随着受到的铸轧力的大小而变化，所以，预设定的弹簧力与轴承座直接的平衡随时有可能被过大或过小的铸轧力破坏，从而影响铸带目标厚度。而采用本案的方法，固定辊刚性较大，铸轧力波动对目标铸带厚度的影响很小。

附图说明

图1为双辊薄带连铸的示意图。

图2为本发明带有固定辊调节装置的双辊薄带连铸铸机的示意图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为本发明固定辊拉紧机构的剖视图。

具体实施方式

参见图1～图4，本发明的双辊薄带连铸铸机固定辊调整装置，其包括，液压缸20，设置于连铸机机架16上对应固定侧铸辊5a的一侧，液压缸20活塞端连接连铸机机架16上支撑固定侧铸辊5a的轴承座17；一挡块21，设置于相对液压缸20的固定侧铸辊5a的轴承座17的另一侧下，并固定于连铸机机架16上，挡块21与轴承座17之间设压力传感器22；铸轧力传感器23，设置液压缸20与轴承座17之间；固定辊拉紧机构24(本实施例中设四套拉紧机构，以一套为例，其余相同)，安装于连铸机机架16上支撑固定侧铸辊5a的轴承座17；包括，拉杆241，一端连接于轴承座17，另一端穿过连铸机机架16上；弹簧盒242，套设于穿过连铸机机架16的拉杆241一端，弹簧盒242内设弹簧243，该弹簧243套设于拉杆241上，并由弹簧压盖244限位，该弹簧压盖244通过调节螺母245与拉杆241固定；导柱246(本实施例中设两根导柱，以一套为例，其余相同)，设置于连铸机机架16，对应机架一侧所述的弹簧盒242侧面开设通孔，并穿设于该导柱246上。

在本实施例中，所述的弹簧盒242中的弹簧243前后端均设有可吸收由于铸轧力带来的产生的低频、中频以及高频振动对弹簧造成的影响的弹性阻尼元件247、247’。

所述的调节螺母245与弹簧压盖244之间安装有可使调节螺母245的作用力均匀作用于弹簧243上的球面轴承248、248’。

本发明的双辊薄带连铸铸机固定辊调整方法，包括如下步骤：

a.在对应固定侧铸辊连铸机机架上设置液压缸，液压缸头部连接支撑固定侧铸辊的轴承座，在连铸机机架上液压缸的上下分别各对称设置2个连接支撑固定侧铸辊的轴承座的拉紧机构，该拉紧机构包括拉杆及其上的弹簧及相应的压盖和调节螺母；相对液压缸的固定侧铸辊的轴承座的另一侧下设置一挡块，该挡块固定于连铸机机架上，挡块与轴承座之间设压力传感器；液压缸前端设置铸轧力传感器；移动侧铸辊通过移动侧液压缸调节，位移传感器检测并记录该液压缸的动作位置，移动侧液压缸通过螺栓固定在连铸机机架中，该液压缸头部与移动辊轴承座通过法兰刚性连接；

b.浇铸作业前，固定侧液压缸推动固定侧铸辊轴承座以一定的压力压在挡块上，挡块上的压力传感器检测并记录压靠压力数值F_N＝x(t)，铸轧力传感器检测并记录压力数值F_y＝y(t)，此处压靠压力F_N＝x(t)是正常浇铸铸轧力的至少1；

c.利用调节螺母调节拉杆的弹簧压力，将轴承座与铸轧力传感器、液压缸压在一起，直至压力传感器数值为零，同时铸轧力传感器检测的压力数值大于压靠压力F_N与轴承座在导轨上最大摩擦力f之和，浇铸中心线标定完成，等待入浇铸状态。

固定辊轴承被拉紧机构24以一定的拉力拉紧在铸轧力传感器239和液压缸30上。从而消除这些零件之间的间隙。所述的固定辊拉紧机构24分别作用于固定辊5a，并通过拉杆241的连接螺纹均匀地固定在轴承座17上。弹簧盒固定在机架上，通过调节螺母可以调节弹簧盒中的弹簧的压力，此压力通过弹簧压盖将弹簧力传递到固定辊轴承座，进而将轴承座拉紧在铸轧力传感器和液压缸之上。导柱用于弹簧盒的导向。调节螺母与弹簧压盖之间安装有球面轴承，使调节螺母的作用力可以均匀的作用于弹簧上。弹簧在弹簧盒中前后均有弹性阻尼元件，可尽快吸收由于铸轧力带来的产生的低频、中频以及高频振动对弹簧造成的影响。

所述的固定辊拉紧机构采用弹簧作为施加拉力的原件，每一侧轴承座上施加的最大弹簧总拉力均大于10倍的目标铸轧力。

在每一次铸辊更换后，首先进行铸机浇铸中心线的标定，固定在机架上的挡块确定了浇铸中心线的位置。所述的浇铸中心线按照如下方法确定：

a、浇铸作业前，固定侧液压缸20推动固定辊5a以一定的压力压在挡块21上，挡块21上的压力传感器22检测并记录压靠压力数值F_N＝x(t)，铸轧力传感器23检测并记录压力数值F_y＝y(t)，此处压靠压力F_N＝x(t)是正常浇铸铸轧力的至少1倍。

b、利用调节螺母调节弹簧盒242中的弹簧243的压力，将轴承座17与铸轧力传感器23、液压缸20压在一起，直至压力传感器22数值为零，并同时铸轧力传感器23检测的压力数值大于压靠压力F_N与轴承座在导轨上最大摩擦力f之和。即满足下式：

$\left\{\begin{array}{c}{F}_N=0\left(t\right)\\ F_y>x\left(t\right)+\left|f\right|\end{array}\right.---1)$

c、浇铸中心线标定完成，等待入浇铸状态。

所述的移动辊位置通过液压缸动作执行调节，位移传感器检测并记录液压缸的动作位置，液压缸通过螺栓固定在机架中，液压缸头部与移动辊轴承座通过法兰刚性连接。

所述的固定辊拉紧机构作用于固定辊两侧，工作状态中，每侧四个弹簧拉紧装置的拉力相等，即弹簧的压缩量相同，弹簧作用力均匀的作用于轴承座之上。

Claims (4)

1.一种双辊薄带连铸铸机固定辊调整方法，包括如下步骤：

a.在对应固定侧铸辊连铸机机架上设置液压缸，液压缸头部连接支撑固定侧铸辊的轴承座，在连铸机机架上液压缸的上、下分别各对称设置2个连接支撑固定侧铸辊的轴承座的拉紧机构，该拉紧机构包括拉杆及其上的弹簧及相应的压盖和调节螺母；相对液压缸的固定侧铸辊的轴承座的另一侧下设置一挡块，该挡块固定于连铸机机架上，挡块与轴承座之间设压力传感器；液压缸前端设置铸轧力传感器；移动侧铸辊通过移动侧液压缸调节，位移传感器检测并记录该液压缸的动作位置，移动侧液压缸通过螺栓固定在连铸机机架中，该液压缸头部与移动辊轴承座通过法兰刚性连接；

b.浇铸作业前，固定侧液压缸推动固定侧铸辊轴承座以一定的压力压在挡块上，挡块上的压力传感器检测并记录压靠压力数值F_N＝x(t)，铸轧力传感器检测并记录压力数值F_y＝y(t)，此处压靠压力F_N＝x(t)是正常浇铸铸轧力的至少1倍；

c.利用调节螺母调节拉杆的弹簧压力，将轴承座与铸轧力传感器、液压缸压在一起，直至压力传感器数值为零，同时铸轧力传感器检测的压力数值大于压靠压力F_N与轴承座在导轨上最大摩擦力f之和，浇铸中心线标定完成，等待入浇铸状态。

2.一种双辊薄带连铸铸机固定辊调整装置，其特征在于，包括，

液压缸，设置于连铸机机架上对应固定侧铸辊的一侧，液压缸活塞端连接连铸机机架上支撑固定侧铸辊的轴承座；

一挡块，设置于相对液压缸的固定侧铸辊的轴承座的另一侧下，并固定于连铸机机架上，挡块与轴承座之间设压力传感器；

铸轧力传感器，设置液压缸与轴承座之间；

固定辊拉紧机构，安装于连铸机机架上支撑固定侧铸辊的轴承座；包括，

拉杆，一端连接于轴承座，另一端穿过连铸机机架上；

弹簧盒，套设于穿过连铸机机架的拉杆一端，弹簧盒内设弹簧，该弹簧套设于拉杆上，并由弹簧压盖限位，该弹簧压盖通过调节螺母与拉杆固定；

导柱，设置于连铸机机架，对应机架一侧所述的弹簧盒侧面开设通孔，并穿设于该导柱上。

3.如权利要求2所述的双辊薄带连铸铸机固定辊调整装置，其特征在于，所述的弹簧盒中的弹簧前后端均设有可吸收由于铸轧力带来的产生的低频、中频以及高频振动对弹簧造成的影响的弹性阻尼元件。

4.如权利要求2所述的双辊薄带连铸铸机固定辊调整装置，其特征在于，所述的调节螺母与弹簧压盖之间安装有可使调节螺母的作用力均匀作用于弹簧上的球面轴承。