CN103402673A - 一种用于延长轧制线使用寿命的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于延长在连续铸造过程中使用的轧制线(20)的使用寿命的方法，其中轧制线(20)包括具有外直径
Figure DDA0000375846320000011
的轴(24)和布置为被支撑在所述轴(24)上的具有相应内直径
Figure DDA0000375846320000012
的至少一个辊套(28)。所述方法包括以下步骤：当磨损时，减小轴(24)的外直径
Figure DDA0000375846320000013
和/或增大至少一个辊套(28)的内直径以及再使用外直径
Figure DDA0000375846320000015
减小的所述轴(24)和/或内直径
Figure DDA0000375846320000016
增大的所述至少一个辊套(28)，分别带有具有相应内直径
Figure DDA0000375846320000017
的至少一个辊套(28)和/或具有相应外直径
Figure DDA0000375846320000018
轴(24)。可替代的是，本方法包括再使用外直径
Figure DDA0000375846320000019
减小的轴(24)和/或内直径
Figure DDA00003758463200000110
增大的至少一个辊套(28)的步骤，连同至少一个插在它们之间的部件一起，或分别连同带有至少一个插在它们之间的部件的至少一个轴(24)和/或辊套(28)一起。

Description

一种用于延长轧制线使用寿命的方法
技术领域
本发明涉及一种用于延长在连续铸造过程中使用的轧制线的使用寿命的方法，以及一种用于更换在连续铸造过程中至少一条轧制线的方法。
背景技术
在连续铸造过程中，熔化的金属从铁水包流出，通过漏斗进入具有水冷却壁的模具。一旦进入模具中，熔化的金属靠近水冷却模具壁凝固从而形成固体壳。这层壳包含液体金属，现称之为线，线不断地从模具底部送出。线由紧密间隔的、水冷却的轧制线支撑，该轧制线起到支撑线的壁、抵抗在线内仍在凝固的液体的铁水静压力的作用。为增加凝固速度，使用大量的水喷洒线。最后，线被切割成预定长度，并且送入库存或进入后续成型过程。然后，线会继续通过另外的轧制线或其它机构，使金属变平、滚动或挤压成其最终形状。
在使用过程中，由于受到高负载、高温度、高温度变化、高湿度、高腐蚀和高污染，用在连续铸造设备中的轧制线受到极端磨损。它们比用在连续铸造设备中的其它部件使用寿命较短。因此，必须更换新的轧制线或频繁检修轧制线。如果轧制线失效，就必须在尽可能最短时间内替换从而使连续铸造设备的停机时间最短。轧制线较大较重，更换它们是困难且耗时间的。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于延长在连续铸造中使用的轧制线的使用寿命的方法，即，具有外直径的轴和布置为被支撑在轴上的具有相应内直径的至少一个辊套。轧制线在使用时可包括旋转的轴和被固定支撑在轴上的至少一个辊套。可替代的是，轧制线在使用时可包括不旋转的轴和可旋转地被支撑在轴上的至少一个辊套。
实现该目的的方法包括以下步骤：当轴的外表面和/或至少一个辊套的内表面磨损时，减小轴的外直径(例如使用车床)和/或增大至少一个辊套的内直径(例如使用车床)；以及再使用外直径减小的轴和/或内直径增大的至少一个辊套，分别带有至少一个新的辊套或具有相应内直径的被重复利用的辊套、和/或新的轴或具有相应外直径的被重复利用的轴。可替代的是，外直径减小的轴和/或内直径增大的至少一个辊套可被再使用，连同至少一个插在它们之间的部件一起，或分别连同带有至少一个插在它们之间的部件的至少一个辊套和/或轴一起，也就是说，至少一个部件可被用于抵消轴被减小的外直径和/或至少一个辊套被增大的内直径。
这种方法允许至少部分轧制线(即，轴和/或至少一个辊套)在连续铸造设备中至少被再使用一次，从而延长了至少部分轧制线的使用寿命。
本文中使用的表述“相应的”指的是部件之间理想的配合度。例如，表述“相应的内直径”指的是辊套的内直径与轴具有理想的配合度。这种理想的配合度可以这样实现：通过机加工部件，使其在一定的容差内，从而能够例如直接装配在轴上；或者通过以合适的方式(例如加热具有特定内直径的辊套)处理机加工过的部件，从而使其能装配在轴上。
本文中使用的表述“当磨损时”并非指的是至少部分轧制线仅在至少局部地磨损时才应被替换。它指的是，出于任何原因，在连续铸造设备的操作者或磨损监控传感器认定合适的任何时间，轧制线都可以按照本发明所述的方法执行。
应当注意的是，至少一个辊套的外表面在至少一个辊套被再使用之前也可以被处理(例如从其表面除掉任何铁锈/污垢)。
根据本发明一实施方式，所述方法包括将轴的外表面和/或至少一个辊套的内表面至少局部地以防护涂层涂覆从而减少/防止腐蚀的步骤，例如包括铜膏的防护涂层。
根据本发明的另一实施方式，当磨损时轴的外直径减小1.0%至5.0%和/或当磨损时至少一个辊套的内直径增大1.0%至5.0%。当磨损时，具有60至80mm外直径的轴例如可以减小2mm。
根据本发明的另一实施方式，至少一个辊套的内表面和/或轴的外表面设有至少沿着至少一个辊套和/或轴的长度的主要部分径向或纵向延伸的至少一个凹槽。可替代的是，外直径减小的轴和/或内直径增大的至少一个辊套设置有至少一个这样的凹槽。凹槽可布置为接收机械元件(例如键)，以使辊套固定地附连于轴和/或以使辊套易于从轴移除。凹槽可布置在辊套的端部。
根据本发明一实施方式，轴和至少一个辊套之间设有密封装置。例如O形环可布置在至少一个辊套的外端部从而密封轴的外表面和至少一个辊套的内表面之间的区域。
本发明还涉及一种用于更换在连续铸造过程中至少一条轧制线的方法，其中所述方法包括以下步骤：移除至少一套轧制线，用至少局部被重复利用的轧制线，即包括已经按照本发明所述的用于延长其使用寿命的方法执行的轴和/或至少一个辊套的轧制线，替代至少一条轧制线，以及使至少一条被移除的轧制线的至少一部分，即至少一条被移除的轧制线的轴和/或至少一个辊套，按照本发明任何实施方式所述的方法执行。
根据本发明一实施方式，用至少局部被重复利用的轧制线替代至少一条轧制线的步骤包括替换轴承的步骤，所述轴承支撑所述至少一条轧制线和/或轴端连接。
附图说明
下面参考附图通过非限制性的实例进一步说明本发明。
图1表示连续铸造过程。
图2表示根据本发明一实施方式所述的轧制线。
图3表示根据本发明另一实施方式所述的轧制线。
图4表示根据本发明一实施方式所述的轧制线的横截面。
图5表示用在根据本发明所述的方法中的多个辊套的内直径和多个轴的外直径。
图6表示本发明一实施方式所述的方法的流程图。
应当注意到的是，附图并不是按比例绘制的，而且为了清晰起见，特定特征的尺寸被夸大了。
具体实施方式
图1表示连续铸造过程，其中熔化的金属10流入铁水包12。经过任何铁水包处理(例如合金化和除气)并且达到正确的温度之后，熔化的金属10经过耐熔罩转移到漏斗14。金属从漏斗14排入底部开放的模具16的顶部。模具16被水冷却以便使与其直接接触的熔化的金属凝固。在模具16中，靠近模具壁的金属的薄壳比中段先凝固，现称之为线(strand)，线离开模具16的底部进入冷却室18；在线的壁内的大部分金属仍然是熔化的。线由紧密间隔的、水冷却的轧制线20支撑，轧制线20起到支撑线的壁、抵抗在线内仍在凝固的液体的铁水静压力的作用。为增加凝固速度，当线经过冷却室18时用大量的水喷洒。在线离开冷却室18之后，它最后的凝固发生。
在图示实施方式中，线垂直地(或者以接近垂直的弯曲路径)离开模具16，并且当它经过冷却室18时，轧制线20逐渐使线向水平弯曲(在垂直铸造机器中，当线经过冷却室18时保持垂直)。
离开冷却室18以后，线经过矫直轧制线(如果在除了垂直机器之外的机器上铸造)和送辊轧制线。最后，通过机械剪切机或穿过氧乙炔焰22，线被切割成预定长度，并且送入库存或进入后续成型过程。在很多情况下线会继续通过另外的轧制线或其它机构，使金属变平、滚动或挤压成其最终形状。
图2表示根据本发明一实施方式的轧制线20。轧制线20包括具有外直径
Figure BDA0000375846300000049
并且由封装在轴承壳体中的轴承26支撑的轴24，以及具有相应的内直径
Figure BDA00003758463000000410
的用于沿着其外表面28a运送金属线的三个辊套28，所述辊套28布置为被固定支撑在轴24上。
图3表示根据本发明另一实施方式的轧制线20。轧制线20包括具有外直径
Figure BDA00003758463000000411
的不旋转轴24和用于沿其外表面28a运送金属线的三个辊套28，其中辊套28具有相应的内直径
Figure BDA00003758463000000412
并且布置为通过位于辊套28内的轴承26可旋转地被支撑在轴24上。
在轴24和至少一个辊套28之间可设有密封装置(未示出)，例如橡胶密封件。应当注意的是，轧制线20可包括比图中展示的更多的部件，例如机械联接器和可选的润滑系统等。但是，为清晰起见，仅表示出与本发明相关的特征。在另一实施方式中，轧制线是终身润滑的(即，不需再润滑)，因此不需要任何润滑系统。终身润滑意味着在连续铸造过程中当操作时不需要润滑轧制线。
所示实施方式中的辊套28表示为具有连续平滑表面28a的中空圆柱体。但应注意的是，根据本发明的轧制线20的至少一个辊套并不必须是具有均匀横截面的对称形状的圆柱体，而且它的外表面不必须是连续的或平滑的，而可以根据它们的功能和/或在连续铸造设备中的位置具有任何形状、大小和设计。
在根据本发明所述的用于延长轧制线20的使用寿命的方法中，当轴和/或辊套达到磨损情况时，轧制线20的轴24的外直径
Figure BDA0000375846300000041
被减小(例如使用车床)和/或轧制线20的至少一个辊套的内直径
Figure BDA0000375846300000042
被增大(例如使用车床)。当磨损时，所述轴(24)的外直径
Figure BDA0000375846300000043
减小1.0%至5.0%和/或当磨损时，至少一个辊套(28)的内直径
Figure BDA0000375846300000044
增大1.0%至5.0%。
图4表示其内直径已经从
Figure BDA0000375846300000045
增大到的轧制线20的辊套28。具有相对应于辊套28初始内直径
Figure BDA0000375846300000047
的外直径的原先的轴24必须被替换为具有相对应于辊套28增大的内直径
Figure BDA0000375846300000048
的外直径的轴24，从而使得辊套28能被再使用。可替代的是，至少一个部件可被插入空隙30中，所述空隙30在内直径增大的辊套28和外直径减小的轴24之间。这样，轧制线20的轴24或至少一个辊套28可被再使用，分别带有已经按照用于延长根据本发明的轧制线20的使用寿命的方法执行的具有相应内直径的至少一个辊套28或具有相应外直径的轴24，或者分别带有新的辊套28或轴24。
根据本发明的一实施方式，轴24的外表面24a和/或至少一个辊套28的内表面28b可以至少局部地以防护涂层涂覆，例如包括铜膏的防护涂层。
根据本发明的另一实施方式，至少一个辊套28的内表面设有径向地或纵向地延伸穿过辊套28的主要部分的凹槽32。至少一个辊套28可设置有这样的凹槽32，即，它在径向上足够深从而在辊套28的内直径被增大时凹槽32仍然有保留。例如，如果辊套28被用在总共为四次的操作循环中，其中每次操作循环之后它的内直径增大2mm，那么凹槽应该至少具有8mm的深度。可替代的是，每次辊套28的内直径被增大或者当需要的时候，辊套28可设置有凹槽32。
图5示意性地表示具有初始内直径
Figure BDA0000375846300000051
的辊套28如何在磨损时被加工成具有内直径
Figure BDA0000375846300000052
如何在连续铸造过程中被再使用、然后当又磨损时如何被加工成具有内直径
Figure BDA0000375846300000053
具有初始外直径
Figure BDA0000375846300000054
的轴24，当磨损时被加工成具有外直径
Figure BDA0000375846300000055
在连续铸造过程中被再使用、然后当又磨损时被加工成具有外直径因此具有特定内直径
Figure BDA0000375846300000057
的被重复利用的辊套28在多个操作循环中可分别与具有相应外直径
Figure BDA0000375846300000058
的被重复利用的轴24一起使用。
根据本发明所述的用于延长轧制线的使用寿命的方法可被使用任意次，只要按照本方法执行的至少一部分轧制线仍满足物理条件。
图6表示根据本发明一实施方式所述的连续铸造过程中用于更换至少一条轧制线的方法的步骤。本方法包括以下步骤：将至少一条轧制线移除，并且如果需要的话(即，如果轴的外直径或辊套的内直径被改变)，替换支撑轴承和/或轴端连接。然后至少一个辊套用至少局部被重复利用的轧制线(即，具有已经按照本发明所述的用于延长轧制线使用寿命的方法执行的轴和/或至少一个辊套的轧制线)替代。然后，连续铸造过程可重新开始，直到至少一条轧制线磨损或直到操作者选择移除至少一条轧制线。
然后，至少一条被移除的轧制线的至少一部分按照根据本发明所述的用于延长轧制线使用寿命的方法执行，其中被移除的轴的外直径被减小和/或至少一个被移除的辊套的内直径被增大。然后，外直径减小的轴或直径增大的至少一个辊套可以在连续铸造过程中被再使用，分别连同具有相应内直径的至少一个新的或被重复利用的辊套、或者具有相应外直径的新的或被重复利用的轴一起，从而替代至少局部磨损的轧制线。可替代的是，同时使用插入到轴和至少一个辊套之间的空隙中的至少一个部件，外直径减小的轴和直径增大的至少一个辊套可以在连续铸造过程中被再使用。
本发明在权利要求范围内的其它修改对技术人员应当是明显的。

Claims (10)

1.一种用于延长在连续铸造过程中使用的轧制线(20)的使用寿命的方法，其中轧制线(20)包括具有外直径的轴(24)和布置为被支撑在所述轴(24)上的具有相应内直径的至少一个辊套(28)，其中所述方法包括以下步骤：当磨损时，减小轴(24)的外直径
Figure FDA0000375846290000013
和/或增大至少一个辊套(28)的内直径
Figure FDA0000375846290000014
以及再使用外直径
Figure FDA0000375846290000015
减小的所述轴(24)和/或内直径增大的所述至少一个辊套(28)，分别带有具有相应内直径
Figure FDA0000375846290000017
的至少一个辊套(28)和/或具有相应外直径
Figure FDA0000375846290000018
轴(24)。
2.一种用于延长在连续铸造过程中使用的轧制线(20)的使用寿命的方法，其中轧制线(20)包括具有外直径
Figure FDA0000375846290000019
的轴(24)和布置为被支撑在所述轴(24)上的具有相应内直径
Figure FDA00003758462900000110
的至少一个辊套(28)，其中所述方法包括以下步骤：当磨损时，减小轴(24)的外直径
Figure FDA00003758462900000111
和/或增大至少一个辊套(28)的内直径
Figure FDA00003758462900000112
以及再使用外直径
Figure FDA00003758462900000113
减小的所述轴(24)和/或内直径
Figure FDA00003758462900000114
增大的所述至少一个辊套(28)，连同至少一个插在它们之间的部件一起，或分别连同带有至少一个插在它们之间的部件的至少一个辊套(28)和/或轴(24)一起。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法包括用防护涂层至少局部地涂覆所述轴(24)的外表面(24a)和/或所述至少一个辊套(28)的内表面(28b)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述防护涂层包括铜膏。
5.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中当磨损时所述轴(24)的外直径
Figure FDA00003758462900000115
减小1.0%至5.0%和/或当磨损时至少一个辊套(28)的内直径
Figure FDA00003758462900000116
增大1.0%至5.0%。
6.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中所述至少一个辊套(28)的内表面(28b)和/或所述轴(24)的外表面(24a)设置有至少沿着所述至少一个辊套(28)和/或轴(24)的长度的主要部分、径向地和/或纵向地延伸穿过其主要部分的至少一个凹槽(32)。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述外直径减小的轴(24)或所述内直径
Figure FDA00003758462900000118
增大的至少一个辊套(28)设置有径向凹槽(32)。
8.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中密封装置设在所述轴(24)和所述至少一个辊套(28)之间。
9.一种用于在连续铸造过程中更换至少一个轧制线(20)的方法，其中所述方法包括以下步骤：除去至少一条轧制线(20)，用至少局部被重复利用的轧制线(20)替代至少一条轧制线(20)，以及使至少一条被除去的轧制线(20)的至少一部分(24,28)按照前述权利要求中的任一项所述的方法执行。
10.根据权利要求9所属的方法，其中所述用至少局部被重复利用的轧制线(20)替代至少一条轧制线(20)的步骤包括替换轴承(26)的步骤，所述轴承(26)支撑所述至少一条轧制线(20)和/或轴(24)端连接。
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