CN1150920A - 用于支承金属带材的双辊连铸设备的侧壁的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于支承薄金属制品的双辊连铸设备的侧壁的装置，该连铸设备包括两个具有水平轴线的冷却辊，两个紧靠辊的侧端的侧壁，上述支承装置包括一个可以按指令沿平行于辊子轴线的方向移动的滑架，一个装在该滑架上的顶推装置和一块与侧壁形成一整体的平板，借助于止推板和支承在止推板和平板上的推压构件将平板与顶推装置相联，上述的平板包括至少一根穿过止推板的拉杆，在该拉杆的自由端设有可以与上述止推板的背面贴靠的挡块。

Description

用于支承金属带材的双辊连铸设备的侧壁的装置

本发明涉及金属的连续铸造，更具体地说，它涉及用于侧向限制薄带连铸设备的锭模中的液态金属的装置，由靠拢在一起并带有水平轴的两个辊子的侧向表面限定其浇铸空间，所述辊子在其内部冷却并按相反的方向旋转。

在这类公知的“双辊铸造”的连铸设备中，即目前正在研究的用于在工业上铸造2-10mm厚钢带的连铸设备中，由辊子限定的浇铸空间内的液态金属是靠如下所述设置的板进行侧向限位的，即所说的板借助于一个合适的装置紧靠在辊的被称为“侧面”的平面端。这些板通常称为“侧壁”或“侧墙”，其上与液态金属接触的中心部分用耐火材料制造；一般来说，它们的周边与辊子摩擦接触并逐渐磨损。由于接触区中漏入液态金属将会对铸带边缘的质量产生极坏的影响，所以上述侧壁与辊子尽可能地形成密封的接触是必要的。这些因素会使边缘具有锯齿形的形状并且非常容易损坏，而且，锯齿边缘还可能从带材上掉下来并粘在辊子上。如果这些粘结物随辊持续地旋转一整圈，并且这些边缘碎片落入浇铸空间，这将会对铸辊表面造成严重的损坏。在最不利的情况下，这些渗入的金属可能流出设备的外部，从而导致铸造生产立即中断。

这些密封上的缺陷可能有各种原因，其中的一些原因列举如下：

-由所受的机械和热应力导致辊子和侧壁变形，特别是当它们处于热状态下，在铸造刚一开始时；

-辊子和侧壁的逐渐磨损，该磨损在它们的整个接触区上并不总是均匀的；

-由于凝固的金属渗漏物穿过，导致侧壁的瞬时磨损。

已经有人提出了解决这些密封问题的建议，即借助于侧壁与辊子的可控制的摩擦接触监控侧壁的磨损。这样，通过尽可能地适应支承侧壁的辊子的那些部分的任何形状变化，而使侧壁的接触表面不断恢复原有的性质。专利文件EP-A-546206中对此可能已有涉及。在该文中指出，在铸造开始之前，首先用力地将侧壁压靠在旋转的辊子上，以便使其与辊侧的初始形状精确适配。然后，稍微减压并开始浇铸；随后，再次在侧壁上短暂地施加高压，以便人为地制造磨损，使侧壁按辊的侧端成型。在浇铸期间，侧壁持续地紧靠在辊子上，通过按预定的速度恰当的位移来补偿其磨损。这样，形成可控制的磨损，使侧壁与辊子之间的接触表面不断地更新。

法国专利申请FR 9408319采用下述方式改进了这种操作方法，即提供了通过调节作用在其不同区域上的压力使侧壁有可能少量变形的装置。这样，就要考虑由辊子在侧壁的不同部分所产生的应力的瞬时差异或持久差异。举例而言，在辊子和侧壁之间已漏入假想的金属凝固物时，或当侧壁紧靠的辊子两侧不完全处于同一平面或不完全与辊轴正交时，就有可能产生这种应力差异。

不过，这些操作方法均存在下述的缺点，即它们均要求每个侧壁来承受由摩擦接触引起的磨损，而该磨损可借助于侧壁移动的速度来计量；但这是难以控制的。如果浇铸中无事故，这种苛求又毫无意义。

本发明的目的是为操作者提供一种监控侧壁磨损的装置，使磨损不会超过良好浇铸所必需的范围。

为此，本发明的主旨是提供一种用于支承薄型金属制品的双辊连铸设备的侧壁的装置，该连铸设备包括两个带水平轴的冷却辊，紧靠辊子的两侧设有两个侧壁，上述支承装置包括一个可以按指令沿与辊子轴线平行的方向移动的滑架，装在滑架上的轴向顶推装置和与侧壁联成一体的一块平板，该平板借助于一止推板和支承在此止推板和上述平板上的推压构件与上述的轴向顶推装置相接；其特征在于，上述的平板至少包括一个穿过止推板的拉杆，而且该拉杆的自由端设有一个挡块，该挡块可紧靠在上述止推板的背面。

众所周知，按照本发明，支承侧壁的平板装有一个或多个穿过止推板的拉杆，该拉杆的自由端可紧靠在止推板的背面。这样，推压构件通常会使平板与止推板分开，以便将侧壁推向辊子，由此产生磨损；当该磨损足以使拉杆与止推板的背面接触时，推压构件的动作就受到限制。这样，在侧壁和辊子之间仅有最低限度的摩擦接触，并且在实际上消除了侧壁的磨损。

参照附图及下列说明将会更好地理解本发明，图中：

图1是表示根据本发明的装置和铸辊之一的示意侧视图，双辊铸造机的一个侧壁靠在该铸辊上，拉杆处于允许平板逐渐离开止推板的位置；

图2所示装置与图1的相同，但其拉杆紧靠止推板的背面。

图1表示用于在两辊之间浇铸的设备的一侧，这两个辊子靠拢在一起并各有水平轴，使它们旋转并在其内部对其冷却，图中只示出了两个辊子1中的一个。该设备的另一侧也如上所述地设置。由两个辊子限定的浇铸空间靠由耐火材料制造的侧壁2侧向地封闭，侧壁2的前面紧靠在辊1的侧面3上。侧壁2的后面固定在一块用例如金属材料的材料制成的平板4上。该平板4最好被冷却，以便防止它受纯热源变形的影响。

侧壁2的位移和作用于辊1上的支承力由一个作用于平板4上的装置控制，该装置将在下文中详述。正如已知的那样，它包括一个滑架5，该滑架5可以按照指令沿平行于辊1的轴线的方向移动。滑架5上装有一顶推装置6，如一个推杆(或一组推杆)，该推杆按照压力和位置进行控制。顶推装置6包括一根可按指令仍沿平行于辊1的轴线的相同方向移动的杆7。如上述法国专利申请FR9408319所述，杆7推动一止推板8，该止推板本身装自一套推压构件9，9′、9”、9′”，如弹簧或可以控制的推杆，它们将力作用在平板4的背面10上。这些构件分布在一个其形状最好与侧壁2的形状相对应的区域上。通常，它们借助于平板4将侧壁2用力顶靠在辊1的侧面上。但是，当散杂的凝固物落入侧壁和一个辊1之间时，它们允许侧壁2的至少位于它们的凸出部分的那一部分稍许回移，使侧壁2的其余部分与辊1之间的接触状态不受很大影响。要获得更详细的情况，可查阅上述的法国专利申请的文本。

根据本发明，在图1和图2所示的实施例中，在平板4的背面上固定有多个拉杆11，11′并且其取向基本上与平板4垂直。这些拉杆11、11′经专为此而设置的孔道12，12′穿过止推板8，其自由端设有尺寸大于孔道12，12′的挡块13、13′。拉杆11、11′的长度要选择成在推压构件9、9′、9”、9′”达到最大可能的伸长极限之前，使挡块13，13′能靠在止推板8的背面14上。拉杆的材料在遇到设备在该区域上的高温时必须有良好的强度和稳定性，举例而言，推荐使用具有低膨胀系数的不锈钢。

图1示出了在开始浇铸时处于起始状态的设备，侧壁2的厚度为(e)。规定顶推装置6的初始位置，在图中所示的实施例中形成推压构件9、9′、9”、9′”的弹簧处于与平板4和止推板8之间的距离(d)相对应的压缩状态。而且，在初始状态，拉杆11、11′的挡块13、13′距止推板8的背面14的距离为(d′)。

图2表示浇铸期间在接着发生的瞬间的同一设备。在一段期间内，顶推装置6的位置不发生变化，但侧壁2由于与辊1侧端的摩擦接触而逐渐磨损，该磨损使弹簧9、9′、9”、9′”的压缩状态张弛，并通过弹簧9、9′、9”、9′”的作用导致止推板8和平板4之间的距离逐渐加大。此距离，或至少其变化是可以测定的，举例而言，可以借助于装在推压构件9、9′、9”、9′”上的位移传感器测出。当该磨损使侧壁厚度达到(e-d′)时，止推板8与平板4之间的距离则为(d+d′)，而且，拉杆11、11′的挡块13，13′压靠在止推板8的背面14上。这会使平板4中断向辊1的移动。此刻，在设备正常运行时，侧壁2仅以非常微小的力靠在辊1的侧端，确保它们之间最低限度的摩擦接触，这也足以使铸造空间密封。该最低限度的摩擦接触使得有可能保持侧壁2的非常小的磨损，从而延长其使用寿命。

因此，可以提出下述的浇铸程序。在浇铸前，按图1所示和上述的设置调整设备。然后开始浇铸，随着侧壁2的逐渐磨损，最终结果如图2所示。在图2中，拉杆11、11′的挡块13、13′紧靠推板8的背面14。在达到此状态时的那一时刻，举例而言，可以通过装在推压构件9、9′、9”、9′”中的位移传感器检测出来。如果凝固的金属嵌入侧壁2和两个辊子1中的一个之间，侧壁2/平板4组件可以至少局部地回移；如果该组件有一定程度的弹性并且如果有更多数量的推压构件，该回移则将更加局部化。此时，一个或一个以上拉杆11、11′的挡块13、13′不再与止推板8接触，并且，紧靠已发生渗漏区域的一个或多个推压构件9、9′、9”、9′”恢复其功能，用力地将侧壁2压靠在辊1上。如果渗漏是暂时的，此功能就一直持续到渗漏消失；如果渗漏持续一段时间，上述功能则要持续到侧壁2的局部磨损使一个或多个挡块13和13′与止推板8之间重新形成接触时为止。

为了定期更新与辊1接触的侧壁2的表面并由此防止过度的局部磨损损害其平面上的密封条件，顶推装置6的推杆7要沿辊1的方向定期移动。止推板8由此便更靠近辊1，这就使所有拉杆11、11′的挡块13、13′与止推板8保持距离，并重新恢复利用推压构件9、9′、9”、9′”使侧壁2尽力压靠辊1。这个用力的操作一起持续到侧壁2的磨损足以使挡块13、13′与止推板8之间再次产生接触，并因此重新形成所希望出现的最低限度的摩擦接触条件。通过使止推板8的平均位移速度约为1-10mm/h，可以选择按常规进行这一操作。该位移速度与无凝固金属渗漏时侧壁2最好具有的磨损速度相一致。该速度明显低于采用传统装置使侧壁向辊子靠拢时的位移速度，采用传统装置时的位移速度为每小时数十毫米。还可以选择在由控制设备运行的人员或遥控装置所确定的时刻在杆7的定期的常规位移上叠加较大的偶发位移。举例而言，这种情况可能是在侧壁2的部分或全部已经出现相当大的回移时出现，这表明在辊1和侧壁2之间有漏入的凝固金属可能导致侧壁2的过度磨损。此时，希望达到侧壁2/辊1的接触表面快速更新，为此允许杆7进行位移，而这个操作由本发明实施。

原则上，在例如支承侧壁2的平板4的中心部分设置唯一的一根拉杆足以达到所需的效果。但是最好提供多个拉杆11、11′(例如3根)，它们在平板4上在其形状与侧壁2的形状相一致的区域上分布。这样，特别是当侧壁2/平板4组件有一定程度的弹性或在三维方向上有移动可能性时，可以更好地考虑侧壁2的局部回移以及辊1侧面彼此相对的对中误差。在平板4有可能没有与辊1的辊线完全平行的移动时，为了不妨碍拉杆11，11′的位移，必须在拉杆和在止推板8上为拉杆开设的孔道12、12′的壁之间留有足够的间距。

另外，众所周知，侧壁2可能会在辊1，1′的平面端的平面内摆动移动，对此，本发明也完全适用。

根据本发明的装置可以再增设一个或一个以上的位置传感器，至少在一个给定瞬间提供一个侧壁2与辊1之间的距离的代表值；从而可以确保在发现侧壁2磨损的期间，使侧壁2与辊1之间确实存在接触。此外，当设备正常运行时，可能要求不应真正出现这种接触，并尽量持久地维持0.1-0.2mm的间隙，该间隙小得足以防止液态金属渗漏，但有可能消除由于摩擦接触而使侧壁2产生的磨损。这样，只有液态金属的侵蚀依旧是磨损的一个原因，这有助于将传感器(如电容式)装在拉杆11，11′的挡块13，13′上，以便测量它们与止推板8之间的距离。因此，当推压构件9、9′、9”、9′”的伸长量可以根据指令调整时(例如，这些构件是可控的推杆)，有可能在挡块13、13′与止推板8接触后，通过将推压构件9、9′、9”、9′”的伸长量减小一个与此间距相对应的长度，而使侧壁2回移。

Claims (8)

1.用于支承薄型金属制品的双辊连铸设备的侧壁(2)的装置，该连铸设备包括两个具有水平轴的冷却辊(1)，两个紧靠辊(1)的侧端(3)的侧壁(2)，上述支承装置包括一个可以按指令沿平行于辊(1)的轴线的方向移动的滑架(5)，一个装在该滑架(5)上的顶推装置(6)和一块与侧壁(2)形成一整体的平板(4)，借助于止推板(8)和支承在上述止推板(8)和平板(4)上的推压构件(9、9′、9”、9′”)将平板(4)与顶推装置(6)相联，其特征在于：上述的平板(4)包括至少一根穿过止推板(8)的拉杆(11，11′)，在该拉杆的自由端设有可以与上述止推板(8)的背面(14)贴靠的挡块(13，13′)。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：上述的平板(4)包括3根拉杆(11，11′)。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：上述拉杆(11，11′)在形状与侧壁(2)的形状相对应的区域上分布。

4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于：上述的推压构件(9、9′、9”、9′”)是弹簧。

5.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于：上述的推压构件(9、9′、9”、9′”)是可控的推杆。

6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于：它包括一个或一个以上的位置传感器，用于至少在一个给定的瞬间提供侧壁(2)和辊(1)之间距离的一个代表值。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：上述的一个位置传感器或多个传感器适于测量拉杆(11，11′)的挡块(13，13′)与止推板(8)之间的距离。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于：上述的一个或多个位置传感器是电容式传感器。