CN103108712B - 喷嘴调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在板坯连铸机的连铸坯引导部中用于使得至少一个喷嘴（2）相对于连铸坯（3）定位的喷嘴调节装置（1），它具有移动装置（6），包括驱动体（21）和调节活塞（5），用于使得调节活塞（5）相对于固定的驱动体（21）移动；具有用于支承至少一个喷嘴（2）的喷嘴支架（4），其中，喷嘴（2）被设计成用于将冷却介质喷射到连铸坯（3）上，并且喷嘴支架（4）与调节活塞（5）连接。本发明的任务是提供一种紧凑的喷嘴调节装置（1），在这种喷嘴调节装置中冷却介质可运行安全地、特别是不使用软管地从移动装置（6）引导到喷嘴（2）。这个任务通过这样一种装置得以完成，其中至少一个可伸缩的伸缩管（7a、7b），它包括固定管（29）和至少一个移动管（30），其中，固定管（29）与驱动体（21）连接，用于将冷却介质引导到喷嘴支架（4），喷嘴（2）不转动地与驱动体（21）连接；并且调节活塞（5）和伸缩管（7a、7b）的纵轴线（8）平行地定向。

Description

喷嘴调节装置

本发明涉及一种用于在板坯连铸机的连铸坯引导部中对至少一个喷嘴进行定位的喷嘴调节装置以及一种用于导向、支撑、冷却连铸坯的连铸坯引导部区段。

技术领域

具体地讲，本发明涉及一种在板坯连铸机的连铸坯引导部中用于使得至少一个喷嘴相对于连铸坯定位的喷嘴调节装置，所述装置具有：

- 移动装置，它包括驱动体和调节活塞，用于使得调节活塞相对于固定的驱动体移动；以及

- 用于支承至少一个喷嘴的喷嘴支架，其中，喷嘴用于将冷却介质喷射到连铸坯上，并且喷嘴支架与调节活塞连接。

现有技术

例如由EP 2 010 347 B1公开了这种类型的装置。采用这种装置可相对于连铸坯来调节连铸坯引导部区段的一个或者多个喷嘴的位置，其中，这些喷嘴通过喷嘴支架与移动的调节活塞连接。然而这种装置的缺点是，一方面所述冷却介质必须借助于软管从移动装置的固定的驱动体输送到移动的喷嘴支架，并且另一方面由于这样的事实，即调节活塞并且因此还有喷嘴相对于移动装置为可转动设计，因此，喷嘴支架必须进行分开的导向。此外，通过软管或者喷嘴支架的导向装置就增加了喷嘴调节装置的空间需求，因此装入现有的连铸坯引导部区段就困难，并且也费钱。

本发明概述

本发明的任务是克服现有技术的这些缺点，并且提供一种本文开头所述类型的特别紧凑的喷嘴调节装置，在所述喷嘴调节装置中运行安全地、特别是在不使用软导管的情况下将冷却介质从连铸坯引导部的静止的设备部件、例如调节装置输送到喷嘴。特别是现有的连铸坯引导部区段也可加装这种喷嘴调节装置。

这个任务通过本文开头所述的装置得以完成，在所述装置中

- 至少一个可伸缩的伸缩管，它包括固定的和至少一个移动的管，其中，固定管与驱动体连接，用于将冷却介质引导到喷嘴支架，这样，喷嘴与驱动体不转动连接；并且

- 调节活塞和伸缩管的纵轴线平行地定向。

通过根据本发明的装置，一方面借助于伸缩管将冷却介质很运行安全地并且主要是无须频繁维修的软导管地从连铸坯引导部的静止的设备部件、例如移动装置的驱动体输送到可设计为单介质—或者多介质喷口的喷嘴；另一方面，喷嘴支架并且因此还有喷嘴借助于伸缩管不转动地与移动装置连接，也就是说，防止喷嘴支架相对于移动装置转动。伸缩管原则上讲可为单级或者多级设计。所谓单级的设计可以理解为这样一种伸缩管：

- 具有固定的和移动的管，其中，两个管共轴线地对准，并且移动管具有比固定管更小的直径，

- 在所述伸缩管中移动管相对于固定管是密封的，并且

- 在所述伸缩管中移动管相对于固定管为移动设计（也可称作可收缩的），这样，一方面在收入状态时伸缩管具有小的结构长度，并且在伸开状态时产生大的结构长度。

在多级的伸缩管中可移动地形成至少两个管，这样其结构就可更加紧凑。无论是在单级的还是多级的伸缩管中，固定管与驱动体连接，并且移动管（在多级设计中最后的可移动的管）与喷嘴支架连接。通过伸缩管和调节活塞的平行的定向，此外可以也或许借助于多个伸缩管将冷却介质输送到喷嘴支架，其中，调节活塞和伸缩管没必要位于一个平面上。通过根据本发明的装置的这种紧凑设计，现有的连铸坯引导部区段也可以加装喷嘴调节装置（例如加装在内弧上）。

按照一种有利的实施形式规定，第一伸缩管用于输送水，第二伸缩管用于输送空气，其中，调节活塞、第一伸缩管和第二伸缩管的纵轴线平等地定向。通过这一措施，所有介质对于双料喷嘴来说运行是安全的，并且可紧凑地将介质从移动装置的驱动体输送到喷嘴支架。

按照另一实施形式，波纹管与驱动体和喷嘴支架连接，通过这一措施可阻止脏物进入。通过这种波纹管可阻止在波纹管的下方（例如在移动装置或者伸缩管的密封装置的区域中）脏物、例如轧屑的进入。

按照一种特别有利的实施形式,给波纹管配设空气提供部，优选地是第二伸缩管，通过这一措施可使波纹管保持高于大气的压力。通过提高的压力可有效地防止灰尘形的脏物颗粒的进入。

按照一种坚固的实施形式，所述移动装置包括液压的、气动的、或者电的线性驱动装置。

按照另一种实施形式，液压的或者气动的线性驱动装置设计成压力介质缸。由于在连铸坯附近的运行温度高，所以使用压力介质缸是有利的。

当驱动体和至少一个伸缩管的固定管具有一个共用的壳体时，对于制造所述喷嘴调节装置来说是有利的。但是，驱动体和固定管也可分别具有单独的壳体，它们例如借助于连接部件彼此连接起来。

按照一种成本特别有利的实施形式给多个压力介质缸配设液压的或者气动的流量分配器，由此可同步地控制多个喷嘴的位置。借助于该流量分配器可以保证，所有的喷嘴同步地驶向一个额定位置，并且例如当由于闭锁而使得这种情况不可能时，那些未被闭锁的喷嘴仍然能同步控制地驶向一个共同的位置。

按照一种实施形式，给至少一个、优选地每个喷嘴准确地配设一喷嘴支架，并且给所述喷嘴支架准确地配设一移动装置，通过这一措施，喷嘴就可独立地定位。这样喷嘴就可完全独立地定位。

按照另一实施形式，给至少一个喷嘴配设位移测量装置和调节装置，通过这一措施所述喷嘴能调节地定位。借助于这种实施形式喷嘴可高精度地定位。

按照一种成本有利的实施形式，给多个压力介质缸配设流量分配器以及控制－或者调节装置，所述流量分配器由多个转速耦合的齿轮马达构成，给其中一个齿轮马达配设转速传感器，由此可同步地调节配属于压力介质缸的多个喷嘴的位置。借助于这种实施形式，通过转速传感器来检测到达压力介质缸的体积流量，并且借助于调节装置进行调节。虽然不必用传统的方式通过行程测量装置来检测喷嘴的位置，但是也可足够精确地定位喷嘴。

下述做法是合适的，即在连铸机的连铸坯引导部中用于引导、支撑和冷却连铸坯的连铸坯引导部区段、优选的是用于生产不同连铸坯宽度的钢板坯的板坯连铸机包括至少一个按照权利要求1至10中的任一项所述的喷嘴调节装置。根据本发明的装置既不局限于板坯连铸机，也不局限于连铸坯引导部区段形式的连铸坯引导部。可以设想例如也可应用在大型的初轧成型中。

由于根据本发明的喷嘴调节装置的结构特别紧凑，并且使用寿命长，有利地可将按照权利要求1至9中的任一项所述的喷嘴调节装置或者按照权利要求10所述的连铸坯引导部区段应用在用于生产钢连铸坯、优选地是钢板坯的连铸机中。

附图的简短说明

从下面的对于不受限制的实施例的说明可得到本发明的其它优点和特征，其中，参考下面的附图，这些附图示出下列内容：

图1：具有多个喷嘴调节装置的连铸坯引导部区段的透视图，部分为截面图；

图2和图3：按照图1的连铸坯引导部区段的前视图和截面侧视图；

图4：根据本发明的喷嘴调节装置的截面图；

图5a和5b：按照图4的喷嘴调节装置的部分截面图和非截面的透视图；

图6a和6b：用于同步控制多个喷嘴调节装置的两个液压装置简图。

图7：用于喷嘴调节装置的调节简图；

图8：图4的一种改型方案。

实施例说明

在图1到图3中以多幅图示出了用于生产钢板坯的连铸机的连铸坯引导部或者说连铸坯导辊（Strangführung）的连铸坯引导部区段（Strangführungssegment）或者说连铸坯引导区段15。在连铸机中将液态钢浇铸到未示出的钢锭模中，其中，钢被冷却，并且在这种情况中形成至少部分凝固的连铸坯或者说坯条（Strang）。紧接着借助于于被驱动的连铸坯引导辊从钢锭模中取出连铸坯，并且在下一连铸坯引导部中被引导、支撑和继续被冷却，所述下一连铸坯引导部在这些附图中为弧形设计，否则但是当然也可垂直或者水平设计。在所述连铸坯引导部中连铸坯3的两个宽侧面由多个连铸坯引导辊16a、16b支撑，其中，多个接下来的连铸坯引导辊16a、16b分别形成了连铸坯引导部区段15。具体地讲，连铸坯引导部区段15具有带有固定的连铸坯引导辊16b的下框架20和带有能调节的连铸坯引导部16a的对置的上框架19，其中，上框架19的连铸坯引导辊16a可借助于调节缸18在连铸坯3上进行调节。上框架19和下框架20借助于四个固定器或者说定位螺栓（Steher）17连接。为了避免即使在连铸坯3有不同宽度的情况下特别是边缘区域的冷却过于强烈（所谓的过冷却），不但在连铸坯的上侧面上也在下侧面上设置多个具有分别配设的喷嘴调节装置1的喷嘴2。在这种情况下，给每个喷嘴2配设恰恰一个喷嘴调节装置1，这样就可单个地在连铸坯的宽度上调节喷嘴的位置。在图1和图2中在多个喷嘴调节装置1中分别示出喷嘴2的两个位置，其中，虚线示出的是相当于连铸坯3的最大宽度时的喷嘴2的位置。

在图4中更加详细地示出了用于喷嘴2定位的根据本发明的喷嘴调节装置1。喷嘴调节装置1包括移动装置6、喷嘴支架4和喷嘴2，其中，移动装置6设计为液压的线性驱动装置，具体讲设计为具有固定的驱动体21和移动的调节活塞5的压力介质缸11。将喷嘴2设计为双料喷嘴，这样就可将水—空气—混合物喷射到未示出的连铸坯上。借助于两个可伸缩的单级的伸缩管7a、7b给喷嘴支架4提供冷却介质，即供水和空气，其中，伸缩管7a、7b也表示对于喷嘴支架4或者喷嘴2是不转动的。具体地讲，每种冷却介质借助于端面的介质输入部22被引入到驱动体21中，并且紧接着通过伸缩管7a、7b被引导到喷嘴支架4，其中，空气和水在喷嘴支架4中混合，并且继续输送到喷嘴2。为了容易地对伸缩管7a、7b进行密封，将调节活塞5和伸缩管7a、7b的纵向轴线8平行地定向或者说对准。为了避免弄脏移动装置6和/或伸缩管，以及特别是其密封装置，在驱动体21和喷嘴支架4之间设置了波纹管9，其中，这个波纹管主要是防尘地封闭这个包封起来的空间。为了几乎完全地防止粉尘颗粒的进入，给波纹管9配设空气提供部10，其中，将这个空气提供部设计成在伸缩管7b中具有较小开口横截面的喷口23。通过这个喷口23使得空气从伸缩管7b流入到通过波纹管9所限定的空间里，由此这个空间相对于环境保持在一种小的过压之中，通过这一措施来防止灰尘进入到波纹管。按照图4，将移动装置6设计成双作用的液压缸；但是也可以设想将移动装置6设计成具有柱塞缸的移动装置6（也就是说设计成例如具有复位弹簧的单作用的液压缸）。出于一目了然的原因，未示出配设给压力介质缸11的油接头。如图所示，驱动体21具有三个腔室，其中，中央设置的第一腔室用作用于压力介质缸11的空腔室，各外部设置的腔室用作伸缩管7a、7b的可移动的管30的回程部（Rückzug）。此外，所述两个外部的腔室分别具有一个介质输入部22。

在图5a和5b中示出了按照图4的根据本发明的喷嘴调节装置1的另外两个视图。

在图6a和图6b中示出了两个分别用于喷嘴调节装置1的液压系统简图。在图6a中两个移动装置6的压力介质缸11借助于液压流量分配器12在前进中彼此耦合，其中，所述流量分配器设计为线性升程流量分配器。在图6b中也是借助于液压流量分配器12实现移动装置6的压力介质缸11的耦合，然而，所述流量分配器通过两个转速耦合的齿轮马达所形成。因为在图6a和图6b中涉及的是液压系统简图，所以出于一目了然的原因在图中仅示出了喷嘴调节装置1的移动装置6。

在图7中示出了用于单个的喷嘴2定位的喷嘴调节装置1的调节简图。将移动装置6的压力介质缸11设计成双作用的液压缸，并且与设计为4-3换向阀（三位四通阀）的液压阀24连接。喷嘴支架4与位移测量装置13连接，所述位移测量装置将实际位置26反馈给调节装置14。调节装置14在考虑额定位置25的情况下，并且借助于一种调节算法从调节偏差27中计算出调节参数28，将所述调节参数—在必要时经过放大之后—输送到液压阀24。

在图8中示出了图4的一种改型方案。在这种情况中，移动装置6的驱动体21和伸缩管7a、7b的固定管29分别具有分开的壳体，然而，为了防止喷嘴支架4相对于驱动体21的转动，这些分开的壳体通过连接部件31彼此连接。这些壳体的分开设计具有这样的优点，例如在不更换移动装置6的情况下就可以更换磨损的伸缩管7a、7b。当然，即使在这种改型方案中也不一定非得将喷嘴2设计为多介质喷嘴，因此对于所谓的“仅水”（Water only）喷嘴来说只需要一个唯一的伸缩管。在这种改型方案中，驱动体21具有用作用于压力介质缸11的空腔室的腔室；伸缩管7a、7b的固定的管29分别具有一个腔室，该腔室用作用于移动管39的回程部。

附图标记列表

1             喷嘴调节装置

2             喷嘴

3             连铸坯

4             喷嘴支架

5             调节活塞

6             移动装置

7a、7b   伸缩管

8             纵轴线

9             波纹管

10           空气提供部

11           压力介质缸

12           流量分配器

13           位移测量装置

14           调节装置

15           连铸坯引导部区段

16a、16b     连铸坯引导辊

17           固定器

18           调节缸

19           上框架

20           下框架

21           驱动体

22           介质输入部

23           喷口

24           液压阀

25           额定位置

26           实际位置

27           调节偏差

28           调节参数

29           固定管

30           移动管

31          连接部件

Claims (14)

1.在板坯连铸机的连铸坯引导部中用于使得至少一个喷嘴（2）相对于连铸坯（3）定位的喷嘴调节装置（1），具有：

- 移动装置（6），包括驱动体（21）和调节活塞（5），用于使得调节活塞（5）相对于固定的驱动体（21）移动；以及

- 用于支承至少一个喷嘴（2）的喷嘴支架（4），其中，喷嘴（2）用于将冷却介质喷射到连铸坯（3）上，并且喷嘴支架（4）与调节活塞（5）连接；

其特征在于，

至少一个能伸缩的伸缩管（7a、7b），它包括固定管（29）和至少一个移动管（30），其中固定管（29）与驱动体（21）连接，用于将冷却介质引导到喷嘴支架（4）中，喷嘴（2）不转动地与驱动体（21）连接；并且

调节活塞（5）和伸缩管的纵轴线（8）平行地定向。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，设置一用于引导水的第一伸缩管（7a）和一用于引导空气的第二伸缩管（7b），其中，调节活塞（5）、第一伸缩管（7a）和第二伸缩管（7b）的纵轴线（8）平行地定向。

3.按照权利要求1至2中的任一项所述的装置，其特征在于，波纹管（9）与驱动体（21）和喷嘴支架（4）连接，由此能防止脏物进入。

4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，给波纹管（9）配设空气提供部（10），由此能使波纹管（9）保持高于大气的压力之中。

5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于，给波纹管（9）配设第二伸缩管（7b）来作为空气提供部（10）。

6.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，移动装置（6）包括液压的、气动的或者电动的线性驱动装置。

7.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，液压的或者气动的线性驱动装置构成为压力介质缸（11）。

8.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，驱动体（21）和至少一个伸缩管的固定管（29）具有一个共用的壳体。

9.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，给多个压力介质缸（11）配设液压的或者气动的流量分配器（12），这样就能同步地控制多个喷嘴（2）的位置。

10.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，给至少一个喷嘴（2）配设恰恰一个喷嘴支架（4），给喷嘴支架（4）配设恰恰一个移动装置（6），由此喷嘴（2）能独立地定位。

11.按照权利要求10所述的装置，其特征在于，给至少一个喷嘴（2）配设位移测量装置（13）和调节装置（14），由此喷嘴（2）能调节地定位。

12.在连铸机的连铸坯引导部中用于引导、支撑和冷却连铸坯（3）的连铸坯引导部区段（15），其特征在于，该连铸坯引导部区段（15）包括至少一个按照权利要求1至11中的任一项所述的喷嘴调节装置（1）。

13.将按照权利要求1至11中的任一项所述的喷嘴调节装置（1）或者将按照权利要求12所述的连铸坯引导部区段（15）在用来生产钢连铸坯（3）的连铸机中的应用。

14.按照权利要求13所述的对于喷嘴调节装置（1）的应用，其中所述钢连铸坯（3）是钢板坯。