CN112453338A - 一种模块化扇形段和连铸机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化扇形段和连铸机，所述模块化扇形段包括沿出坯方向依次设置的多个独立模块(10)，相邻的两个独立模块(10)之间能拆卸连接，每个独立模块(10)均含有外框架(101)、辊子装配单元(102)和喷淋单元(103)，辊子装配单元(102)和喷淋单元(103)均位于外框架(101)内。该模块化扇形段将整个扇形段拆分成若干个独立模块，每个独立模块的整体长度较短，独立模块之间能拆卸连接，独立模块上所有的辊子都可以由入口处或出口处接近到，极大方便了辊子对中调整、检修维护及拆装更换。

Description

一种模块化扇形段和连铸机

技术领域

本发明涉及连铸设备领域，具体的是一种模块化扇形段，还是一种连铸机。

背景技术

在冶金行业的连铸机上，二冷室内通常有若干个扇形段用于支撑从结晶器出来的铸坯，扇形段的下方布置有拉矫机。

初出结晶器铜管的铸坯坯壳很薄而且温度很高，很容易发生鼓肚变形；尤其是断面较大的异型坯或矩形坯，铸坯芯部凝固过程比较漫长，需要很多排辊子支撑，并且每排辊子在铸坯各个表面支撑铸坯。如图1所示，异型坯铸坯初出结晶器时，每排有8个辊子支撑铸坯的8个表面；如图2所示，矩形坯铸坯初出结晶器时，每排有4个辊子支撑铸坯4个表面。并且，上下排辊子与铸坯之间的间隙要求很小，才能更好的防止铸坯鼓肚；另外，辊子之间还会布置喷淋系统的喷嘴。这样就造成一个多面密排辊扇形段的共性问题，即中间部位的辊子无法被接近；因为距离扇形段两端入口或出口的位置较远，无法从两端接近；辊子之间的间隙较小，另外还可能布置有喷嘴或各种系统管线，工具或工人手臂无法从辊子间的间隙来接近内部的辊子。这个问题就造成扇形段中间部位的辊子对中调整、检修维护及拆装更换十分困难。

发明内容

为了解决现有扇形段维修不便的问题，本发明提供了一种模块化扇形段和连铸机，该模块化扇形段将整个扇形段拆分成若干个独立模块，每个独立模块的整体长度较短，独立模块之间能拆卸连接，独立模块上所有的辊子都可以由入口处或出口处接近到，极大方便了辊子对中调整、检修维护及拆装更换。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种模块化扇形段，包括沿出坯方向依次设置的多个独立模块，相邻的两个独立模块之间能拆卸连接，每个独立模块均含有外框架、辊子装配单元和喷淋单元，辊子装配单元和喷淋单元均位于外框架内。

沿所述出坯方向，外框架的两端均设有独立模块连接部件，相邻的两个独立模块之间通过独立模块连接部件能拆卸连接。

独立模块连接部件位于独立模块的入口端和出口端，外框架的断面呈矩形，独立模块连接部件与所述矩形的四个角一一对应，独立模块连接部件为第一连接板，所述第一连接板上设有第一插销孔和第一螺纹孔，所述第一连接板的竖直中心线与所述出坯方向平行。

外框架的内弧侧壳板的外表面和外弧侧壳板的外表面均设有多个附加单元连接部件，附加单元通过附加单元连接部件与外框架能拆卸连接。

附加单元连接部件为第二连接板，所述第二连接板设有第二插销孔和第二螺纹孔，所述第二连接板的竖直中心线与所述出坯方向垂直。

所述附加单元为上部支撑单元、下部支撑单元、接水板单元和导向轮单元中的一个或多个。

独立模块为用于支撑矩形铸坯的矩形坯独立模块，或者，独立模块为用于支撑异型铸坯的异型坯独立模块。

沿所述出坯方向，独立模块含有四排至八排支撑辊，所述支撑辊的设置与矩形铸坯或异型铸坯的断面形状相匹配。

外框架的两个侧面壳板外均设有三个基准块，基准块为圆柱形，三个基准块沿所述出坯方向间隔排列，三个基准块的轴线均位于外框架对应的圆柱形的外周面内，所述三个基准块的外端面均位于同一平面内，该平面与外框架对应的圆柱形的轴线垂直。

一种连铸机，所述连铸机包括上述的模块化扇形段。

本发明的有益效果是：

1、将整个扇形段拆分成若干个独立模块，每个独立模块的整体长度较短，独立模块之间能拆卸连接，独立模块上所有的辊子都可以由入口处或出口处接近到，极大方便了辊子对中调整、检修维护及拆装更换。

2、将传统的扇形段某些较大的零件(如整体框架)拆分成较小的零部件，方便零件机加工、热处理及运输。

3、如果扇形段因为某些原因(如漏钢)造成局部结构被破坏的话，只需要更换这一局部的独立模块即可，而不用废弃整个扇形段。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是现有异型坯扇形段的断面示意图。

图2是现有矩形坯扇形段的断面示意图。

图3是本发明所述模块化扇形段的示意图。

图4是一个独立模块的示意图。

图5是独立模块为矩形坯独立模块时图4中沿A-A方向剖视图。

图6是独立模块为异型坯独立模块时图4中沿A-A方向剖视图。

图7是独立模块对应的圆柱形的示意图。

10、独立模块；20、矩形铸坯；30、异型铸坯；

11、矩形坯独立模块；12、异型坯独立模块；

101、外框架；102、辊子装配单元；103、喷淋单元；104、独立模块连接部件；105、附加单元连接部件；106、上部支撑单元；107、下部支撑单元；108、接水板单元；109、导向轮单元；

1011、基准块；1012、内弧侧壳板；1013、外弧侧壳板；1014、侧面壳板；1015、辊子装配；

1041、第一插销孔；1042、第一螺纹孔；

1051、第二插销孔；1052、第二螺纹孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种模块化扇形段，包括沿出坯方向B依次设置的多个独立模块10，相邻的两个独立模块10之间能拆卸连接(即可拆卸连接)，每个独立模块10均含有外框架101、辊子装配单元102和喷淋单元103，辊子装配单元102和喷淋单元103均位于外框架101内，如图3和图4所示。

辊子装配单元102和喷淋单元103在外框架101中的设置方式与现有的扇形段大致相同，本发明的发明点主要在于将现有整个扇形段拆分成若干个独立模块，即将现有的扇形段由一体式结构改变为分体式结构，每个独立模块的整体长度相对较短，独立模块之间能拆卸连接(即可拆卸连接)，这样独立模块上所有的辊子都可以由入口处或出口处接近到，极大方便了辊子对中调整、检修维护及拆装更换。

在本实施例中，沿所述出坯方向B，外框架101的两端均设有独立模块连接部件104，相邻的两个独立模块10之间通过独立模块连接部件104实现快速的能拆卸连接(即可拆卸连接)。如图3所示，例如，该模块化扇形段含有三个独立模块10，沿出坯方向B，第一个独立模块10与第二个独立模块10之间通过独立模块连接部件104实现能拆卸连接，第二个独立模块10与第三个独立模块10之间通过独立模块连接部件104实现能拆卸连接(即可拆卸连接)，如图3所示。

具体的，外框架101的断面呈矩形，由钢板或型钢焊接而成，独立模块连接部件104位于独立模块10的入口端和出口端，独立模块连接部件104与所述矩形的四个角一一对应。即一个独立模块10共含有八个独立模块连接部件104，独立模块10的入口端设有四个独立模块连接部件104，独立模块10的出口端设有四个独立模块连接部件104，独立模块连接部件104为第一连接板，所述第一连接板上设有第一插销孔1041和第一螺纹孔1042，所述第一连接板的竖直中心线与所述出坯方向平行，所述第一连接板与所述出坯方向B垂直，即所述第一连接板垂直于图4的纸面。

独立模块连接部件104在独立模块10上的位置固定，第一插销孔1041和第一螺纹孔1042在独立模块连接部件104上的位置固定，连接相邻的两个独立模块10的独立模块连接部件104通过第一定位销和第一螺栓连接，从而可以保证相邻的两个独立模块10之间准确安装，如图3至图6所示。

在本实施例中，外框架101由内弧侧壳板1012、外弧侧壳板1013和两个侧面壳板1014围成矩形筒体，外框架101的内弧侧壳板1012的外表面和外弧侧壳板1013的外表面均设有多个附加单元连接部件105，附加单元通过附加单元连接部件105与外框架101能拆卸连接。

具体的，外框架101的内弧侧壳板1012的外表面和外弧侧壳板1013的外表面均设有六个附加单元连接部件105，六个附加单元连接部件105分为三排，三排附加单元连接部件105沿所述出坯方向B均匀间隔排列，每排两个附加单元连接部件105，如图4至图6所示。

在本实施例中，附加单元连接部件105为第二连接板，所述第二连接板设有第二插销孔1051和第二螺纹孔1052，所述第二连接板的竖直中心线与所述出坯方向垂直，所述第二连接板与所述出坯方向B平行，即所述第二连接板平行于图4的纸面。

在本实施例中，该模块化扇形段包括沿出坯方向B依次设置的多个独立模块10，优选独立模块10的数量大于等于三个，根据独立模块10在该模块化扇形段上的位置，沿出坯方向B，独立模块10可以依次分为入口端模块、中间模块和出口端模块，该中间模块的数量至少为一个。如图3所示，沿出坯方向B，该模块化扇形段的三个独立模块10分别为入口端模块、中间模块和出口端模块。

根据工作需要所述入口端模块、中间模块和出口端模块上可以安装不同的附加单元，所述附加单元为上部支撑单元106、下部支撑单元107、接水板单元108和导向轮单元109中的一个或多个。例如，该入口端模块上安装有上部支撑单元106和导向轮单元109，该出口端模块上安装有下部支撑单元107和接水板单元108。

每个独立模块10的喷淋单元103均喷嘴和供应管线，所述喷嘴分别布置在内弧侧、外弧侧和两个侧面。沿出坯方向B，该供应管线的长度小于外框架101的长度，在相邻的两个独立模块10连接时，相邻的两个独立模块10中的供应管线的端部可以通过现有的快速接头连接固定。

在本实施例中，独立模块10包括矩形坯独立模块11和异型坯独立模块12，即独立模块10可以为用于支撑矩形铸坯20的矩形坯独立模块11，或者，独立模块10也可以为用于支撑异型铸坯30的异型坯独立模块12。在矩形坯独立模块11和异型坯独立模块12中，所述支撑辊的设置与矩形铸坯20或异型铸坯30的断面形状相匹配。即如图5和图6所示，矩形坯独立模块11

当工作对象为矩形铸坯20时，该模块化扇形段由矩形坯独立模块11连接而成，矩形坯独立模块11内含有多排支撑辊，每排所述支撑辊均含有四个辊子装配1015，如图5所示。当工作对象为异型铸坯30时，该模块化扇形段由异型坯独立模块12连接而成，异型坯独立模块12内含有多排支撑辊，每排所述支撑辊均含有八个辊子装配1015，如图6所示。

在本实施例中，沿所述出坯方向B，独立模块10含有四排至八排支撑辊，例如3所示，独立模块10含有五排支撑辊。辊子装配1015可以细分为外弧侧辊子装配、内弧侧辊子装配和侧面辊子装配；每个独立模块10都会安装外弧侧辊子装配，而内弧侧辊子装配和侧面辊子装配则会根据辊列布置的要求来确定是否安装。

在本实施例中，每个独立模块10上都有单独的用于辊子装配1015对中调整的基准，每个独立模块10上的辊子装配1015都相对其所在独立模块10的基准对中调整，这样，独立模块10上组装在一起后不需要再进行辊子装配1015的对中调整。具体的，所述基准为位于外框架101的两个侧面壳板1014外的三个圆柱形的基准块1011，三个基准块1011沿所述出坯方向均匀间隔排列，三个基准块1011的轴线均位于外框架101对应的圆柱形的外周面内，所述三个基准块1011的外端面均位于同一平面内，该平面与外框架101对应的圆柱形的轴线垂直。

独立模块10的外框架101对应的圆柱形如图7所示，图7中所示的独立模块10即为图4中所示的独立模块10，外框架101对应的圆柱形的断面为圆形，该圆形即为图7中所示的圆形，该圆形的圆心O为外框架101对应的圆柱形的轴线与图7纸面的交点，三个基准块1011的轴线即为外框架101对应的圆柱形的三条母线，三个基准块1011的外端面所在的所述平面平行于图7的纸面。

三个圆柱形的基准块1011的轴线可以确定一个唯一的弧形曲面，该弧形曲面即为上述外框架101对应的圆柱形的外周面，内、外弧侧的辊子装配可以根据辊面到该弧形曲面的相对距离来进行对中调整；另外，三个圆柱形的基准块1011的端面可以确定一个唯一的平面，两个侧面辊子装配可以根据辊面到这一平面的相对距离来进行对中调整；这样就保证了单个独立模块10上所有辊子相对基准块1011的位置都是准确的。在外框架101的加工过程中，所有独立模块连接部件104和附加单元连接部件105的位置及其插销孔和螺纹孔的位置都是根据基准块1011的位置来确定的，所以保证了单个独立模块10上所有连接部件的位置及其插销孔和螺纹孔的位置相对基准块的位置是准确的。

模独立模块10与独立模块10之间的相对位置是通过定位销来准确定位的，所以不同独立模块10上的基准块之间的相对位置也是准确的，所以不同独立模块10上的辊子之间的相对位置也是准确的，所以多个独立模块10组装在一起后不需要再进行单个辊子的对中调整。

下面介绍该模块化扇形段的安装方法。

把相邻的两个独立模块10的出口端的独立模块连接部件104和入口端的独立模块连接部件104层叠对齐，两个独立模块连接部件104的第一插销孔1041和第一螺纹孔1042一一对应，先安装定位销，即将第一定位销插入第一插销孔1041，保证两个独立模块10的相对位置准确，同时定位销可以承受模块之间的侧向力，防止模块之间的错位，然后安装螺栓，即将第一螺栓旋入第一螺纹孔1042，从而把两个独立模块10牢牢固定在一起。

根据上述安装事例，将附加单元与独立模块10装配，该附加单元设有与附加单元连接部件105的第二插销孔1051和第二螺纹孔1052相对应的插销孔和螺纹孔，该附加单元与独立模块10连接时也是先安装定位销，然后安装螺栓。如附图3所示的扇形段实例，并不是所有的独立模块10的附加单元连接部件105都会被使用，甚至中间模块的所有附加单元连接部件105都没有被使用；这些没有被占用的附加单元连接部件105不影响扇形段的正常工作。

下面介绍一种连铸机，所述连铸机包括上述的模块化扇形段。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种模块化扇形段，其特征在于，所述模块化扇形段包括沿出坯方向依次设置的多个独立模块(10)，相邻的两个独立模块(10)之间能拆卸连接，每个独立模块(10)均含有外框架(101)、辊子装配单元(102)和喷淋单元(103)，辊子装配单元(102)和喷淋单元(103)均位于外框架(101)内。

2.根据权利要求1所述的模块化扇形段，其特征在于，沿所述出坯方向，外框架(101)的两端均设有独立模块连接部件(104)，相邻的两个独立模块(10)之间通过独立模块连接部件(104)能拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的模块化扇形段，其特征在于，独立模块连接部件(104)位于独立模块(10)的入口端和出口端，外框架(101)的断面呈矩形，独立模块连接部件(104)与所述矩形的四个角一一对应，独立模块连接部件(104)为第一连接板，所述第一连接板上设有第一插销孔(1041)和第一螺纹孔(1042)，所述第一连接板的竖直中心线与所述出坯方向平行。

4.根据权利要求1所述的模块化扇形段，其特征在于，外框架(101)的内弧侧壳板(1012)的外表面和外弧侧壳板(1013)的外表面均设有多个附加单元连接部件(105)，附加单元通过附加单元连接部件(105)与外框架(101)能拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的模块化扇形段，其特征在于，附加单元连接部件(105)为第二连接板，所述第二连接板设有第二插销孔(1051)和第二螺纹孔(1052)，所述第二连接板的竖直中心线与所述出坯方向垂直。

6.根据权利要求4所述的模块化扇形段，其特征在于，所述附加单元为上部支撑单元(106)、下部支撑单元(107)、接水板单元(108)和导向轮单元(109)中的一个或多个。

7.根据权利要求1所述的模块化扇形段，其特征在于，独立模块(10)为用于支撑矩形铸坯(20)的矩形坯独立模块(11)，或者，独立模块(10)为用于支撑异型铸坯(30)的异型坯独立模块(12)。

8.根据权利要求1所述的模块化扇形段，其特征在于，沿所述出坯方向，独立模块(10)含有四排至八排支撑辊，所述支撑辊的设置与矩形铸坯(20)或异型铸坯(30)的断面形状相匹配。

9.根据权利要求1所述的模块化扇形段，其特征在于，外框架(101)的两个侧面壳板(1014)外均设有三个基准块(1011)，基准块(1011)为圆柱形，三个基准块(1011)沿所述出坯方向间隔排列，三个基准块(1011)的轴线均位于外框架(101)对应的圆柱形的外周面内，所述三个基准块(1011)的外端面均位于同一平面内，该平面与外框架(101)对应的圆柱形的轴线垂直。

10.一种连铸机，其特征在于，所述连铸机包括权利要求1-9中任意一项所述的模块化扇形段。

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