CN104985149B - 一种进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属凝固和连续铸造领域，特别涉及一种进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置。所述装置包括中间定位辊(1)、上倒角轧辊(2‑1)、下倒角轧辊(2‑2)、轧辊轴和轧辊支撑框架(4)；所述轧辊轴包括中间轧辊轴段(3)和两端的倒角轧辊轴段(6)，倒角轧辊轴段(6)与中间轧辊轴段(3)成α角布置；中间定位辊(1)安装在中间轧辊轴段(3)上，上倒角轧辊(2‑1)和下倒角轧辊(2‑2)分别安装在倒角轧辊轴段(6)上；倒角轧辊轴段(6)与轧辊支撑框架(4)连接，其中，所述α角的角度为0°～45°；倒角轧辊的辊面倾斜角β为30°～70°；其中，α角小于或等于β角。本发明的装置有效避免了剪切轧制所造成的剪切裂纹缺陷，并可获得优化的铸坯角部倒角形状，消除板材边部直裂或翘皮。
Description
技术领域
本发明涉及金属凝固和连续铸造领域，特别是一种进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置。
背景技术
在现代世界板带材生产技术中，边直裂或翘皮缺陷普遍存在，尤其是近期随着中厚板生产技术的发展，板材的展宽比不断增大，板材边部的直裂或翘皮缺陷也更远离板材的边部，并进一步的靠近中心。钢铁企业不得不采用增大裁边量、降低成材率的方式以切除上述缺陷，满足质量的要求。这就造成企业生产成本的大幅增加。
为此，冶金工作者除了在钢水质量、二冷技术、合理轧制方面进行优化外，所采取的一个主要技术措施就是采用带倒角的结晶器技术。在现有技术中，采用侧面带倒角的结晶器技术是比较普遍的。尽管采用带倒角的结晶器技术可以有效的解决铸坯角部横裂纹的问题，但是，大量生产实践结果表明：采用上述参数的倒角结晶器技术生产出来的连铸坯，由于其倒角面与铸坯上下宽面形成的倒角角度较小，一般都小于135°，该形状的铸坯在随后的轧制过程中并不能完全消除板带材的边部直裂或翘皮等缺陷。
因此，国内外一些冶金工作者开发了对铸坯的角部进行轧制的方法，以获得角部形状更加合理的连铸坯。
例如，中国实用新型专利CN203725727U公开了“一种对带倒角连铸坯进行角部变形的支撑辊装置”，它在铸机扇形段的内外弧上设置了四个可移动的支撑辊装置，对连铸坯的四角进行变形轧制，进一步优化角部形状，以期满足中厚板展宽轧制过程中消除边部直裂或翘皮等缺陷的需求。但是，实际生产中连铸坯的位置和宽度会随连铸工艺制度的变化而产生变化。因此，利用四个支撑辊对铸坯的四个角进行轧制就必须对铸坯的角部位置进行动态监控，并及时反馈给四个支撑辊控制油缸，以动态调整支撑辊位置。这就需要比较复杂的自动控制系统以及频繁的设备动作，并由此造成投资大、设备的维护难度大。
又如，中国实用新型专利CN202377264U公开了一种“消除不锈钢热轧带钢线状起皮缺陷的立辊孔型”，提出了一种中部带凹槽的立辊，该立辊是一个整体，它可以对铸坯的窄面进行轧制，使得铸坯的窄面形成带倒角的形状。但是，由于立辊的中间部分和上下两个边缘部分的半径不一样，因此在轧制过程中，立辊的中间与上下两个边缘部分的转速就不同，存在边缘部分转速快、中间部分转速慢的问题，这就势必造成立辊的上下边缘部分对铸坯产生剪切轧制，并可能造成剪切裂纹的发生。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置，其可优化铸坯角部倒角形状，达到消除板材边部直裂或翘皮的目的。
为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置，所述装置包括中间定位辊1、上倒角轧辊2-1、下倒角轧辊2-2、轧辊轴和轧辊支撑框架4；
其中，所述轧辊轴有多个轴段，包括中间轧辊轴段3和两端的倒角轧辊轴段6，倒角轧辊轴段6与中间轧辊轴段3成α角布置；中间定位辊1安装在中间轧辊轴段3上，上倒角轧辊2-1和下倒角轧辊2-2分别安装在倒角轧辊轴段6上；倒角轧辊轴段6与轧辊支撑框架4连接，其中，所述α角的角度为0°～45°；倒角轧辊的辊面倾斜角β为30°～70°；其中，α角小于或等于β角。
当α角的角度为0°时，中间轧辊轴段3与中间定位辊1是分体的或者一体的。
所述中间定位辊1是由两层或多层圆环叠加而成；每层圆环由两个半圆或多个扇形拼接而成；每个半圆或扇形上下交错放置，并采用销钉或螺栓8固定成一体。
上倒角轧辊2-1和下倒角轧辊2-2的表面对铸坯的角部进行轧制，铸坯轧制后的倒角面长度H为10～50mm。
所述装置用于方坯、矩形坯和板坯的角部轧制，适用的铸坯的厚度为90mm～500mm。
在所述中间定位辊1的上下两侧，对轧辊轴设有支撑架9。
所述装置适合于直角铸坯的轧制和倒角连铸坯的轧制。
该装置分别设置在铸坯左右两侧，随着铸机拉坯过程的进行，在动力的驱动下对铸坯5的角部进行轧制。
上倒角轧辊2-1、下倒角轧辊2-2与中间定位辊3三者之间可以实现非同步转动。
倒角轧辊轴段6与中间轧辊轴段3之间的α角角度可以随工作状况进行改变。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的装置制造简单、技术可靠、控制精确，并不对连铸机的生产产生不良影响；它克服了单一整体轧辊轧角时由于轧辊中间的定位接触面与轧角接触面转速不一致所造成的对铸坯角部的剪切轧制，有效避免了剪切轧制所造成的剪切裂纹缺陷，并可获得优化的铸坯角部倒角形状，消除板材边部直裂或翘皮。
附图说明
图1为本发明的进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置的示意图；
图2为中间定位辊是多层、多半组装的示意图；
图3为铸坯轧制后的铸坯倒角形状的示意图；
图4为中间定位辊与中间轧辊轴是分体的示意图；
图5为中间定位辊与中间轧辊轴是一体的示意图；
图6为轧辊轴带有支撑架的结构示意图。
【主要标记符号说明】
1 中间定位辊
2-1 上倒角轧辊
2-2 下倒角轧辊
3 中间轧辊轴段
4 轧辊支撑框架
5 铸坯
6 倒角轧辊轴段
7 多层、多半组装的定位辊
8 销钉或螺栓
9 支撑架
α 倒角轧辊轴段与中间轧辊轴段的夹角
β 倒角轧辊的辊面倾斜角
H 铸坯轧制后的倒角面长度
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明，但并不以此为限。
如图1所示，为本发明的进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置的示意图。所述装置包括中间定位辊1、上倒角轧辊2-1、下倒角轧辊2-2、轧辊轴和轧辊支撑框架4。
为了减少剪切轧制力，将所述轧辊轴设计成折线的形状，其中，所述轧辊轴包括中间轧辊轴段3和两端的倒角轧辊轴段6，倒角轧辊轴段6与中间轧辊轴段3成α角布置；中间定位辊1安装在中间轧辊轴段3上，上倒角轧辊2-1和下倒角轧辊2-2分别安装在倒角轧辊轴段6上；倒角轧辊轴段6与轧辊支撑框架4连接；上倒角轧辊2-1和下倒角轧辊2-2的工作面对铸坯5的角部进行轧制。
其中，所述α角的角度为0°～45°；上倒角轧辊2-1或下倒角轧辊2-2的工作面与轧辊轴线的夹角为倒角轧辊的辊面倾斜角β，且β为30°～70°；其中，α角小于或等于β角。当α角的角度为0°时，中间轧辊轴段3与中间定位辊1可以是如图4所示的分体的；也可以是如图5所示的一体的。
如图2所示，为了安装方便，也可以将中间定位辊1做成多层、多半组装的定位辊7；即中间定位辊1是两层或多层圆环叠加而成，每层的圆环都是由两个半圆或多个扇形拼接而成，每个半圆或扇形上下交错放置，并采用销钉或螺栓8固定成一体。
如图3所示，为铸坯轧制后的铸坯倒角形状的示意图，其中，铸坯轧制后的倒角面长度H为10～50mm。
如图6所示，为了提高所述装置的强度和稳定性，可以在中间定位辊1的上下两侧对轧辊轴增设支撑架9。
本发明的装置可用于方坯、矩形坯、板坯的角部轧制，适用的铸坯厚度为90mm～500mm；该装置既适合于直角铸坯的轧制，也适合于倒角连铸坯的轧制。
本发明的装置安装在铸坯5的左右两侧，随着铸机拉坯过程的进行，该装置在动力的驱动下朝向铸坯5移动，并对铸坯5的角部进行轧制。该装置以中间定位辊1为基准，接触铸坯5，实现了装置的准确的定位；同时，上倒角轧辊2-1和下倒角轧辊2-2与中间定位辊1非同步转动；倒角轧辊轴段6与中间轧辊轴段3的夹角α与倒角轧辊的辊面倾斜角β相差越小，剪切轧制力就越小。
Claims (9)
1.一种进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置，其特征在于：所述装置包括中间定位辊(1)、上倒角轧辊(2-1)、下倒角轧辊(2-2)、轧辊轴和轧辊支撑框架(4)；
其中，所述轧辊轴有多个轴段，包括中间轧辊轴段(3)和两端的倒角轧辊轴段(6)，倒角轧辊轴段(6)与中间轧辊轴段(3)成α角布置；中间定位辊(1)安装在中间轧辊轴段(3)上，上倒角轧辊(2-1)和下倒角轧辊(2-2)分别安装在倒角轧辊轴段(6)上；倒角轧辊轴段(6)与轧辊支撑框架(4)连接，其中，所述α角的角度为0°～45°；倒角轧辊的辊面倾斜角β为30°～70°；其中，α角小于或等于β角。
2.如权利要求1所述的进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置，其特征在于：当α角的角度为0°时，中间轧辊轴段(3)与中间定位辊(1)是分体的或者一体的。
3.如权利要求1所述的进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置，其特征在于：所述中间定位辊(1)是由两层或多层圆环叠加而成；每层圆环由两个半圆或多个扇形拼接而成；每个半圆或扇形上下交错放置，并采用销钉或螺栓(8)固定成一体。
4.如权利要求1所述的进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置，其特征在于：上倒角轧辊(2-1)和下倒角轧辊(2-2)的表面对铸坯的角部进行轧制，铸坯轧制后的倒角面长度H为10～50mm。
5.如权利要求1所述的进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置， 其特征在于：所述装置用于方坯、矩形坯和板坯的角部轧制，适用的铸坯的厚度为90mm～500mm。
6.如权利要求1所述的进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置，其特征在于：在所述中间定位辊(1)的上下两侧，对轧辊轴设有支撑架(9)。
7.如权利要求1所述的进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置，其特征在于：所述装置适合于直角铸坯的轧制和倒角连铸坯的轧制。
8.如权利要求1所述的进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置，其特征在于：该装置分别设置在铸坯左右两侧，随着铸机拉坯过程的进行，在动力的驱动下对铸坯(5)的角部进行轧制。
9.如权利要求1所述的进行连铸坯角部轧制的一体轴三辊轧角装置，其特征在于：上倒角轧辊(2-1)、下倒角轧辊(2-2)与中间定位辊(1)三者之间可以实现非同步转动。
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