CN104972081B - 一种对薄带铸轧布流器和侧封板整体的预热方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种对薄带铸轧布流器和侧封板整体的预热方法及装置，首先安装布流器、侧封板于上顶板，并将布流器和侧封板调节到基准原位；将上顶板放置于预热炉上，预热炉通过安装在其内部的硅钼棒管或火焰加热方式进行加热，对上顶板、布流器及侧封板进行烘烤预热至1200度以上；预热完成后，通过液压缸和移动导轨的配合，将上顶板安装至上机架，调节布流器和侧封板位置，进行浇铸。本发明节省了时间，从而减少了侧封板和布流器的温降；实现在线调节侧封板与布流器的位置及侧封力大小，极大的节省侧封和布流器所占空间，缩小预热炉体积，提高加热效率。上顶板作为加热炉上盖，耐火材料可起到隔热保温效果，同时可以储存一部分热量。

Description

一种对薄带铸轧布流器和侧封板整体的预热方法及装置

技术领域 本发明涉及薄带铸轧领域，特别涉及铸轧机的布流器和侧封板同时进行预热的方法及装置。

背景技术 薄带铸轧技术是当今世界上薄带生产的前沿技术，受到了世界上各个国家的高度重视。该工艺可不经连铸、加热和热轧等生产工序，由液体钢液直接生产出一定厚度的板坯，其特点是金属凝固与轧制变形同时进行，在短时间内完成金属由液态到薄带的全过程。这种技术有效的缩短了生产周期，精简了成品板带的生产工序。可降低设备投资70％，降低生产成本30％-40％，并且节能减排70％以上，符合“节能、高效、循环经济发展”的总体战略目标。

薄带铸轧技术是将钢液通过布流器均匀布流进入由两个结晶辊和两个侧封板所围成的熔池内，随着结晶辊的转动和冷却作用，金属液最终被加工成一定厚度的薄带钢。加工过程中，金属经过急速冷却或亚急速冷却作用，可极大的细化组织并减少偏析，获得具有良好性能的钢种。

实际工况为满足不同产品要求，需对布流器和侧封板的空间位置进行微调，以保证布流器与侧封板的中心面在两辊间隙的正中间处。同时还需要对布流器与侧封板进行充分预热以保证开浇及铸轧过程的稳定。

上述布流器为薄带铸轧工艺的关键部件，其通常安装于两辊间隙以上的位置，用于保证钢液进入熔池后分布于各区域的流量和温度均匀稳定。热钢液注入前需对布流器进行预热处理，目前主要手段是通过加热炉将布流器烘烤加热至1200℃甚至更高再进行热装，移动和安装过程时间较长，这个过程布流器的温度会显著下降，致使浇铸过程中在布流器的外壁处产生冷钢，结壳，甚至堵塞布流孔，对铸轧带钢质量产生严重影响。充分预热布流器并控制其温降是保证铸轧过程和带钢质量的重要保障。

上述侧封板为薄带铸轧工艺的关键部件，侧封板与结晶辊共同围成熔池区，为保证侧面钢液不泄露，并承受熔池区由于液体静压力、凝固、宽展等产生的复杂作用力，侧封板一般由高压弹簧或液压缸压靠于结晶辊端面，侧封板材料一般采用氮化硼和其他耐高温材料的混合物，具有耐高温、耐腐蚀，高强度及高耐磨性。生产中侧封板需预热到1200℃以上，若侧封板温度过低，则会侧封板处产生冷钢和凝壳影响正常生产，严重时甚至造成侧封板报废、漏钢。目前主要手段是将侧封板离线预热，然后人工移动至结晶辊两端指定位置进行安装。

从预热-安装侧封板-安装布流器-封闭密封室-浇注，整体时间较长，其预热温度会大大下降，从而引起一系列问题。

上述布流器和侧封板的共同特点：其一均需预热到1200℃以上，否则将会直接影响板坯质量，因而可将两者共同进行预热，其二两者均处于熔池关键位置，且根据不同产品工况，要求布流器与侧封板可在竖直和水平方向进行微调，其三针对任意工况，布流器的中心面与侧封板的中心对称面总在同一平面，因而可以将两者同时进行水平调节，并独立进行竖直调节，提高精度和效率。

中国专利CN201543794U中提出了一种升降连杆式布流装置，通过一个升降连杆机构装夹布流器后进行烘烤，但升降机构较为复杂，且布流器需与中间包固定连接，通过调整中间包位置调整布流器的移动，调整过程麻烦。

日本专利JP03035851A中提出一种在线预热装置，直接在侧封板上通电流加热，但电阻丝与耐火材料的热膨胀率差距较大，高温下会造成布流器强度大大降低，操作危险性较高，且侧封板与布流器均属易损件，内部加入电阻丝会使生产成本大大提高。

中国专利201543790U在侧封板内部加入感应块，外侧加电磁感应线圈，进行电磁加热，这种方式比电阻丝加热可靠且效率高，但同样由于感应块与侧封板材料热膨胀系数差距大，侧封板应力不均匀，且设备体积庞大，会对熔池、轧辊辊套及周边设备产生较大影响，且操作过程中，需要通入较大高频电流，危险性高、维护成本高、操作麻烦。

它们的不足之处：仅单独考虑对侧封板或布流器单独进行预热，再分别安装，而开浇准备时间过长导致侧封板与布流器温降快，无法满足工业使用要求。侧封板与布流器均为耐火材料，比热低，散热快，准备时间越长，降温越明显。侧封板和布流器已预热至高温，材料热辐射剧烈，易损坏，且难以人工安装和拆卸，危险性高。

发明内容 本发明的目的是提供一种把侧封板和布流器同时工装于上顶板并同时进行预热的装置和方法，有效的缩短了热装的工艺时间，减少了温度的降低，可避免布流器和侧封板的冷钢凝结问题，保证铸轧工艺的正常进行。

本发明主要包括：侧封板、侧封板托架、支耳，球形销、外滑块、滚珠滑道、气缸斜面滑块、气缸、上顶板、铸轧辊、导柱、螺杆滑块、螺杆、轴承座、主支架、布流器、布流器支架、滑块、调整螺杆、螺母、托板、预热炉和电热硅钼。其中，侧封板置于侧封板托架的内部，侧封板托架为梯形框体，在该侧封板托架的内部设有碳化硼面板和铝硅系隔热材料的基板，两者通过耐高温改性硅树脂粘结剂粘合。在侧封板托架的外侧固定连接中部设有通孔的支耳，球形销穿过侧封板外侧的支耳，与外滑块相连。外滑块的截面为直角梯形，外滑块的倾斜面与竖直面的夹角在5度到30度之间。在该外滑块的正面设有滚珠滑道，外滑块与气缸斜面滑块通过滚珠滑道相互滑动，气缸斜面滑块固定在气缸的前端，气缸的本体固定于上顶板，气缸通过压下气缸斜面滑块，将力传递到外滑块，从而施加侧封板与铸轧辊的侧封力。气缸斜面滑块的中部设有槽孔，导柱的一端插接在气缸斜面滑块的槽孔内，导柱的另一端穿过螺杆滑块，螺杆滑块与螺杆通过螺旋副传动，用于调节侧封板的竖直位置。螺杆的上部插接在轴承座的内部，并向上延伸，螺杆的上端固定连接在主支架的一端，主支架的上端设有上顶板。上顶板的中心处设有烧注孔，上顶板的下表面为保温耐火材料氧化铝空心球、含锆耐火纤维等，上顶板与左右两侧的侧封板围成倒“C”型的壳体，在倒“C”型的壳体内部置有布流器。布流器在上顶板下部，布流器支架穿过上顶板，与滑块相接，该滑块与调整螺杆采用螺旋副传动用于调整布流器支架的高度。调整螺杆通过螺母与托板相连，托板下端固定于上顶板，其另一侧面与布流器支架的上端固定连接。预热炉内壁为耐高温保温材料，预热炉炉体外形结构与“C”型壳体形状完全互补，上顶板、左右两侧的侧封板和预热炉组成方形壳体，预热时，预热炉放在倒“C”型壳体的下端，加热元件电热硅钼平行于左右两侧的侧封板和布流器放置，也可使用火焰加热装置。

对薄带铸轧布流器和侧封板整体的预热方法如下：

(1)首先安装布流器、侧封板于上顶板，并将布流器和侧封板调节到基准原位；

(2)将上顶板放置于预热炉上，预热炉通过安装在其内部的硅钼棒管或火焰加热方式进行加热，对上顶板、布流器及侧封板进行烘烤预热至1200度以上；

(3)预热完成后，通过液压缸和移动导轨的配合，将上顶板安装至上机架，调节布流器和侧封板位置，进行浇铸。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明采用布流器和侧封板先整体安装再同时预热工艺，由专用的预热炉同时对两者进行预热，保证了预热温度，简化了加热工序和开浇准备工艺，节省了时间，从而减少了侧封板和布流器的温降；

(2)本发明可实现在线调节侧封板与布流器的位置及侧封力大小，调整效率和精度高；结构简单紧凑，极大的节省侧封和布流器所占空间，可采用气缸提供侧封力，避免在高温下由于漏油等产生的一系列问题；

(3)缩小预热炉体积，提高加热效率。上顶板作为加热炉上盖，耐火材料不仅可以起到隔热保温效果，同时可以储存一部分热量，进一步减少布流器和侧封板安装过程中的温降，同时简化了装配流程。

附图说明

图1为本发明的布流器固定调整装置的主视剖面图；

图2为本发明的布流器固定调整装置的侧视图；

图3为本发明的布流器、侧封板及预热装置的主视剖面图。

具体实施方式

在图1至图3的示意简图中，侧封板1置于侧封板托架2的内部，侧封板托架为梯形框体，在该侧封板托架的内部设有碳化硼面板和铝硅系隔热材料的基板，两者通过耐高温改性硅树脂粘结剂粘合。在侧封板托架的外侧固定连接中部设有通孔的支耳3，球形销4穿过侧封板外侧的支耳，与外滑块5相连。外滑块的截面为直角梯形，外滑块的倾斜面与竖直面的夹角在5度到30度之间。在该外滑块的正面设有滚珠滑道6，外滑块与气缸斜面滑块7通过滚珠滑道相互滑动，气缸斜面滑块固定在气缸8的前端，气缸的本体固定于上顶板9，气缸通过压下气缸斜面滑块，将力传递到外滑块，从而施加侧封板与铸轧辊的侧封力。气缸斜面滑块的中部设有槽孔，导柱10的一端插接在气缸斜面滑块的槽孔内，导柱的另一端穿过螺杆滑块11，螺杆滑块与螺杆12通过螺旋副传动，用于调节侧封板的竖直位置。螺杆的上部插接固定连接在主支架13的一端，主支架的上端固定在上顶板上。上顶板的下表面为保温耐火材料氧化铝空心球、含锆耐火纤维等，上顶板与左右两侧的侧封板围成倒“C”型的壳体，在倒“C”型的壳体内部置有布流器14。布流器在上顶板下部，布流器支架15穿过上顶板，与滑块16相接，该滑块与调整螺杆17采用螺旋副传动用于调整布流器支架的高度。调整螺杆通过螺母与托板18相连，托板下端固定于上顶板，其另一侧面与布流器支架的上端固定连接。预热炉19内壁为耐高温保温材料，预热炉炉体外形结构与“C”型壳体形状完全互补，上顶板、左右两侧的侧封板和预热炉组成方形壳体，预热时，预热炉放在倒“C”型壳体的下端，加热元件电热硅钼20平行于左右两侧的侧封板和布流器放置。

对薄带铸轧布流器和侧封板整体的预热方法如下：

(1)首先安装布流器、侧封板于上顶板，并将布流器和侧封板调节到基准原位；

(2)将上顶板放置于预热炉上，预热炉通过安装在其内部的硅碳棒管或火焰加热方式进行加热，对上顶板、布流器及侧封板进行烘烤预热至1200度以上；

(3)预热完成后，通过液压缸和移动导轨的配合，将上顶板安装至上机架，调节布流器和侧封板位置，进行浇铸。

Claims (2)

1.一种对薄带铸轧布流器和侧封板整体的预热装置，主要包括侧封板、侧封板托架、支耳，球形销、外滑块、滚珠滑道、气缸斜面滑块、气缸、上顶板、铸轧辊、导柱、螺杆滑块、螺杆、轴承座、主支架、布流器、布流器支架、滑块、调整螺杆、螺母、托板、预热炉和电热硅钼，其特征在于：侧封板置于侧封板托架的内部，侧封板托架为梯形框体，在该侧封板托架的内部设有碳化硼面板和铝硅系隔热材料的基板，两者通过耐高温改性硅树脂粘结剂粘合，在侧封板托架的外侧固定连接中部设有通孔的支耳，球形销穿过侧封板外侧的支耳，与外滑块相连，外滑块的截面为直角梯形，外滑块的倾斜面与竖直面的夹角在5度到30度之间，在该外滑块的正面设有滚珠滑道，外滑块与气缸斜面滑块通过滚珠滑道相互滑动，气缸斜面滑块固定在气缸的前端，气缸的本体固定于上顶板，气缸通过压下气缸斜面滑块，将力传递到外滑块，从而施加侧封板与铸轧辊的侧封力，气缸斜面滑块的中部设有槽孔，导柱的一端插接在气缸斜面滑块的槽孔内，导柱的另一端穿过螺杆滑块，螺杆滑块与螺杆通过螺旋副传动，用于调节侧封板的竖直位置，螺杆的上部插接在轴承座的内部，并向上延伸，螺杆的上端固定连接在主支架的一端，主支架的上端设有上顶板，上顶板的中心处设有烧注孔，上顶板的下表面为保温耐火材料氧化铝空心球和含锆耐火纤维，上顶板与左右两侧的侧封板围成倒“C”型的壳体，在倒“C”型的壳体内部置有布流器，布流器在上顶板下部，布流器支架穿过上顶板，与滑块相接，该滑块与调整螺杆采用螺旋副传动用于调整布流器支架的高度，调整螺杆通过螺母与托板相连，托板下端固定于上顶板，其另一侧面与布流器支架的上端固定连接，预热炉内壁为耐高温保温材料，预热炉炉体外形结构与“C”型壳体形状完全互补，上顶板、左右两侧的侧封板和预热炉组成方形壳体，预热时，预热炉放在倒“C”型壳体的下端，加热元件电热硅钼平行于左右两侧的侧封板和布流器放置。

2.根据权利要求1所述的预热装置对薄带铸轧布流器和侧封板整体的预热方法，其特征在于：(1)首先安装布流器、侧封板于上顶板，并将布流器和侧封板调节到基准原位；(2)将上顶板放置于预热炉上，预热炉通过安装在其内部的硅钼棒管或火焰加热方式进行加热，对上顶板、布流器及侧封板进行烘烤预热至1200度以上；(3)预热完成后，通过液压缸和移动导轨的配合，将上顶板安装至上机架，调节布流器和侧封板位置，进行浇铸。