CN109482830A - 牌坊式拉矫机及采用其进行压下的小方坯连铸机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种牌坊式拉矫机。其包括：牌坊式框架、至少两组拉矫辊、以及升降驱动机构，牌坊式框架包括：底座、上框架、及多排立柱架；每组拉矫辊位于相邻两排立柱架间，包括一个上拉矫辊和一个下拉矫辊；升降驱动机构安装在上框架上，数量与拉矫辊组数相同，上部安装位移传感器，下部连接上拉矫辊升降架；上拉矫辊转动安装在上拉矫辊升降架内，下拉矫辊转动安装在立柱架上；立柱架朝向拉矫辊一侧设有滑轨，升降驱动机构的驱动上拉矫辊升降架在滑轨内上下滑动。本发明牌坊式结构、简单紧凑、框架刚性好，具有稳定导向功能，压下量控制精准，保证了铸坯质量。本发明还公开一种采用牌坊式拉矫机压下的小方坯连铸机。

Description

牌坊式拉矫机及采用其进行压下的小方坯连铸机

技术领域

本发明涉及连铸技术领域，特别是涉及一种牌坊式拉矫机及采用其进行压下的小方坯连铸机。

背景技术

对于生产断面尺寸小于200mm×200mm的方坯的小方坯连铸机，在生产高质量合金钢等对内部质量和压缩比要求严格的钢种时，需要严格控制连铸坯的内部质量，尤其是控制铸坯中心疏松与偏析指标。动态压下技术就是在凝固末端附近施以一定的压下量，来补偿铸坯的凝固收缩和阻止凝固末端富集偏析元素的富集，从而减少中心疏松与偏析的一种方法。实施动态压下的先决条件是小方坯连铸机需要采用可多点压下的拉矫机。

动态压下技术实施的主要关键点之一在于：准确的确定凝固末端的位置。通常采用动态凝固模型根据实际操作条件(如钢种、拉速、钢水过热度、二次冷却曲线等)即时计算得到铸坯凝固终点。目前的经验是轻压下区域位于铸坯固相率fs＝0.3～0.9的范围内较合适。这相对于小方坯连铸机要满足不同钢种、拉速、钢水过热度等条件来说则是一个较大的范围。但对于某一特定钢种、拉速、过热度等条件，又因为铸坯断面小，可用于动态压下的液相区长度短，必须在有限的范围内布置较多的压下辊。现有技术中，拉矫辊间距大，无法满足小方坯铸坯压下的参数要求。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、具有稳定导向功能、压下量控制精准的牌坊式拉矫机，该拉矫机可实现小方坯连铸机多处、多点压下工艺，减少小方坯中心偏析与疏松，提高铸坯质量。

本发明的另一目的在于提供一种采用上述牌坊式拉矫机及进行压下的小方坯连铸机。

上述目的是通过以下技术方案实现的：

根据本发明的一个方面，本发明提供的一种牌坊式拉矫机，包括：牌坊式框架、至少两组位于牌坊式框架内的拉矫辊、以及位于牌坊式框架上方的升降驱动机构，所述牌坊式框架包括：一个底座、一个安装在底座上端的上框架、以及多排安装在上框架和底座之间的立柱架；每组拉矫辊位于相邻的两排立柱架之间，每组拉矫辊包括一个上拉矫辊和一个位于其下方的下拉矫辊；所述升降驱动机构安装在所述上框架上，数量与拉矫辊的组数相同，所述升降驱动机构的上部安装有位移传感器，下部连接有上拉矫辊升降架；其中，上拉矫辊转动安装在上拉矫辊升降架内，下拉矫辊转动安装在相邻的两排立柱架上；立柱架朝向拉矫辊一侧设置有滑轨，上拉矫辊升降架通过升降驱动机构的驱动在滑轨内上下滑动。

优选地，立柱架至少设置四排，相邻的两组拉矫辊不共用一排立柱架。

更优选地，所述拉矫辊设置两组，所述立柱架设置四排，第一组拉矫辊位于第一第二排立柱架之间，第二组拉矫辊位于第三第四排立柱架之间。

优选地，两组相邻的拉矫辊间间距为800mm～1200mm。

优选地，所述拉矫机还包括：传动装置，用于传动上拉矫辊转动；所述传动装置包括：连接在上拉矫辊端部的减速机，以及与减速机连接的电机。

优选地，所述拉矫机还包括：隔热罩，一组拉矫辊对应设置一个隔热罩，且设置在立柱架朝向拉矫辊一侧。

优选地，所述立柱架为钢板结构，厚度为40～90mm，无水冷。更优选地，每排包括两根立柱架。优选地，在所述立柱架内侧(朝向拉矫辊一侧)通过设置滑板形成上拉矫辊升降机上升或下降的滑轨。

优选地，所述底座设置有与车间水路自动连通的拉矫机冷却水通道。

优选地，所述立柱架底部通过螺栓与所述底座连接；顶部通过连轴与所述上框架连接。

根据本发明的另一方面，本发明提供的一种采用上述牌坊式拉矫机及进行压下的小方坯连铸机，其中，所述牌坊式拉矫机可以布置在小方坯连铸机的弧线区、矫直区、以及切前辊道前水平区中的一种或多种区域内。

优选地，所述牌坊式拉矫机的上下拉矫辊的中心均布置在小方坯外弧基准线的法线方向上。

优选地，所述小方坯连铸机布置1～7台所述牌坊式拉矫机。

有益效果：

本发明牌坊式拉矫机采用了整体牌坊式框架结构，结构简单紧凑、方便了在较短的液相区内布置较多的压下辊，满足了小方坯铸坯压下间距的参数要求；框架刚性好，可用于连铸机的动态轻压下和重压下技术；具有稳定的导向功能；压下量控制精准；能够保证铸坯质量。

其中，通过立柱架、上框架、以及底座相连形成牌坊式结构，框架刚性好。上拉矫辊在升降驱动机构的驱动以及立柱架滑轨的导向作用下径向运动，相比于现有技术中钳式结构，优化了铸坯的受力情况，保证了辊子的压下精度；可实现小方坯连铸机多处、多点压下工艺；减少小方坯中心偏析与疏松。升降驱动机构设置有位移传感器，从而可精确控制上拉矫辊的压下位置和压下量。相比于独立机架拉矫机，整体式结构紧凑，减小了上拉矫辊间间距，能在较短的液相区内能布置较多的压下辊，满足小方坯铸坯压下间距的参数要求。相比于多机架整体拉矫机，本发明两辊式整体结构占用连铸机在线停产的时间短，建设成本与维护成本少。

本发明采用牌坊式拉矫机进行压下的小方坯连铸机，在压下区间选择上有更大的灵活性。满足更宽范围内的不同钢种、拉速、钢水过热度等条件及其不同的压下量、压下速率等压下工艺的要求。

附图说明

图1是本发明牌坊式拉矫机的结构示意图；

图2是图1中A-A向剖视图；

图3是本发明采用牌坊式拉矫机进行压下的小方坯连铸机的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：

如图1所示，本发明提供的一种牌坊式拉矫机，包括：牌坊式框架、至少两组位于牌坊式框架内的拉矫辊、以及位于牌坊式框架上方的升降驱动机构。具体地，该拉矫机由两组拉矫辊、四排立柱架、一个上框架、两个上拉矫辊活动架、两个升降驱动机构(可以为液压缸)、两个隔热罩、两个减速器、两个电机、一个底座、两个位移传感器(置于液压缸中)等部件组成。

其中，两组拉矫辊包括两个上拉矫辊1和两个下拉矫辊2，形成两对上下拉矫辊。四排立柱架，每排包括两个立柱架3，第一组拉矫辊位于第一第二排立柱架之间，第二组拉矫辊位于第三第四排立柱架之间，相邻的两组拉矫辊可以不共用一排立柱架，但不限于此。本发明中两对上下拉矫辊的下方的底座10为一个整体，上方的上框架4也为一个整体。第二第三排立柱架之间可以采用固定装置进行固定，例如可以通过连接板和螺栓来固定。

每一组上下拉矫辊的中心均布置在小方坯外弧基准线的法线上。牌坊式框架包括：一个底座10、一个安装在底座上端的上框架4、以及多排安装在上框架和底座之间的立柱架3。每组拉矫辊位于相邻的两排立柱架之间，每组拉矫辊包括一个上拉矫辊1和一个位于其下方的下拉矫辊2。升降驱动机构6安装在上框架4上，数量与拉矫辊的组数相同，升降驱动机构6的上部安装有位移传感器11，下部连接有上拉矫辊升降架5。其中，上拉矫辊1转动安装在上拉矫辊升降架5内，下拉矫辊2转动安装在相邻的两排立柱架上；立柱架3朝向拉矫辊一侧(即立柱架内侧)设置有滑轨，上拉矫辊升降架5通过升降驱动机构6的驱动在滑轨内上下滑动。本发明中一个升降驱动机构6与一组拉矫辊对应设置；一组拉矫辊与两排立柱架3配合设置。每排立柱架可以由一个立柱架形成，也可以由两个或多个立柱架形成。升降驱动机构6与拉矫辊处于同一轴线上。

本发明采用上框架4、底座10与立柱架3相连形成独立的整体牌坊式结构，将两组上、下拉矫辊置于其中，形成双对辊整体牌坊式拉矫机，其结构简单紧凑、方便了在较短的液相区内布置较多的压下辊，满足了小方坯铸坯压下间距的参数要求；而且牌坊式框架刚性好，使得拉矫机可用于连铸机的动态轻压下和重压下技术。本发明优选地采用四排立柱架3以安置两组上下拉矫辊，但不限于此，也可以采用多排立柱架以安置更多组拉矫辊。

在一个可选实施例中，立柱架3顶端与上框架4之间、以及立柱架3底端与底座10之间可以是可移动地安装固定，从而使得立柱架3间距可调整，方便了上拉矫辊间距的设定，可根据需要完成小方坯连铸机的动态压下工艺。例如：可以在上框架4、立柱架3、以及底座10上设置多个安装孔，设定安装孔间间距，以便完成上拉矫辊间距的调节。本发明中，上框架4通过八个连轴与四排两组立柱架连接；立柱架底部设置有四个腰型孔，四排立柱架底部分别通过螺栓与底座10连接固定，形成整体牌坊式结构。为了便于牌坊式拉矫机的安装调整定位，在底座下方设置有调整块。同时，底座10也是拉矫机冷却水的通道，拉矫机就位后，设备本体冷却水路与车间水路自动连通，采用电气端子箱与航空插头与车间电缆连接，占用连铸机在线停产的时间短，维护成本少。本发明牌坊式拉矫机共两组拉矫辊(上、下拉矫辊构成一组拉矫辊)，辊径可为300～500mm。由于采用立柱架整体牌坊式结构，沿拉坯方向的相邻两组拉矫辊之间的辊间距可控制在800mm～1200mm，这种紧凑型的结构能在较短的液相区内能布置较多的压下辊，满足小方坯铸坯压下间距的参数要求。

本发明中上拉矫辊1为传动辊，下拉矫辊2为自由辊，立柱架采用钢板结构，进一步地提高了牌坊式框架刚性，下拉矫辊2通过下拉矫辊轴承座螺栓固定在立柱架3的安装面上。立柱架2厚度可以为40～90mm，无水冷。立柱架3内侧通过设置滑板形成上拉矫辊1上下滑动的滑轨，例如，在第一第二立柱架的内侧设置滑板，形成第一组拉矫辊的滑轨；在第三第四立柱架的内侧设置滑板形成第二组拉矫辊的滑轨，滑板数量可以为四个，不限于此，上下拉矫辊在滑轨导向作用下稳定的上升或下降。每排立柱架中的滑板长度可以根据上拉矫辊活动范围设定。

本发明中升降驱动机构6可以为液压缸，每个液压缸驱动一个上拉矫辊1，且位于同一轴线上，液压缸内置有位移传感器11，能精确控制上拉矫辊的压下量，进行动态调整辊缝，从而能够保证铸坯质量。其中，液压缸的法兰盘通过螺栓固定于液压缸支座上，液压缸支座通过连接轴连接在上框架上。液压缸的活塞杆与上拉矫辊升降架5铰接，具体地，液压缸的活塞杆头部的耳环与上拉矫辊活动架铰接。上拉矫辊1固定在上拉矫辊活动架5中，在升降驱动机构6的驱动，与上拉矫辊活动架5共同在立柱架3内侧的滑轨内做径向运动，使得上拉矫辊1导向更稳定，受力更均匀，进一步保证了上拉矫辊1的压下精度。

如图2所示，在上拉矫辊的端部直接悬挂有减速机8，减速机8上方连接电机9，减速机8和电机9共同构成上拉矫辊1的传动装置，传动其转动。在牌坊式框架内还设置有隔热罩7，可以为两个，分别位于第一第二排立柱架内和第三第四排立柱架内，安装在立柱架的内侧，对拉矫机本体设备进行隔热保护，优选地，隔热罩7可以采用水槽式水冷罩。

本发明提供的采用上述牌坊式拉矫机进行压下的小方坯连铸机，适用于生产连铸坯断面在120mm～200mm的小方坯。可布置1～7台牌坊式拉矫机。牌坊式拉矫机可根据不同钢种、拉速、钢水过热度等条件及其合理的压下量、压下速率等压下工艺布置于小方坯连铸机的多个位置，如末端电磁搅拌的后方、铸坯矫直区域、引锭杆存放下方、切前辊道前部等多个位置；且牌坊式拉矫机的上下拉矫辊的中心均布置在小方坯外弧基准线的法线方向上。

如图3所示，牌坊式拉矫机可布置于小方坯连铸机的弧线区，如有小方坯连铸机配置有末端电磁搅拌系统则拉矫机布置于在线末端电磁搅拌线圈的后3m范围内；如未配置末端电磁搅拌系统。则拉矫机布置于距离结晶器弯月面6～15米区域间。牌坊式拉矫机可布置于小方坯连铸机的矫直区域，可布置1～3台牌坊式拉矫机。牌坊式拉矫机可布置于小方坯连铸机的在切前辊道前的水平区域，可布置1～3台牌坊式拉矫机。

以上结合附图对本发明优选实施例进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种牌坊式拉矫机，其特征在于，包括：牌坊式框架、至少两组位于牌坊式框架内的拉矫辊、以及位于牌坊式框架上方的升降驱动机构，

所述牌坊式框架包括：一个底座、一个安装在底座上端的上框架、以及多排安装在上框架和底座之间的立柱架；

每组拉矫辊位于相邻的两排立柱架之间，每组拉矫辊包括一个上拉矫辊和一个位于其下方的下拉矫辊；

所述升降驱动机构安装在所述上框架上，数量与拉矫辊的组数相同，所述升降驱动机构的上部安装有位移传感器，下部连接有上拉矫辊升降架；

其中，上拉矫辊转动安装在上拉矫辊升降架内，下拉矫辊转动安装在相邻的两排立柱架上；立柱架朝向拉矫辊一侧设置有滑轨；上拉矫辊升降架通过升降驱动机构的驱动在滑轨内上下滑动。

2.如权利要求1所述的牌坊式拉矫机，其特征在于，立柱架至少设置四排，相邻的两组拉矫辊不共用一排立柱架。

3.如权利要求1所述的牌坊式拉矫机，其特征在于，两组相邻的拉矫辊间间距为800mm～1200mm。

4.如权利要求1所述的牌坊式拉矫机，其特征在于，还包括：传动装置，用于传动上拉矫辊转动；所述传动装置包括：连接在上拉矫辊端部的减速机，以及与减速机连接的电机。

5.如权利要求1所述的牌坊式拉矫机，其特征在于，还包括：隔热罩，一组拉矫辊对应设置一个隔热罩，且设置在立柱架朝向拉矫辊一侧。

6.如权利要求1所述的牌坊式拉矫机，其特征在于，所述立柱架为钢板结构，厚度为40～90mm，无水冷。

7.如权利要求1所述的牌坊式拉矫机，其特征在于，所述立柱架底部通过螺栓与所述底座连接；顶部通过连轴与所述上框架连接。

8.一种采用如权利要求1-7任一项所述的牌坊式拉矫机进行压下的小方坯连铸机，其特征在于，所述牌坊式拉矫机布置在小方坯连铸机的弧线区、矫直区、以及切前辊道前水平区中的一种或多种区域内。

9.如权利要求8所述的小方坯连铸机，其特征在于，所述牌坊式拉矫机的上下拉矫辊的中心均布置在小方坯外弧基准线的法线方向上。

10.如权利要求8所述的小方坯连铸机，其特征在于，所述小方坯连铸机布置1～7台所述牌坊式拉矫机。