CN117123745A - 用于定心金属铸坯的定心单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在连铸机的铸坯引导部中定心金属铸坯(S)的定心单元，该金属铸坯优选具有小坯件或大坯件横截面。本发明的任务是，改进现有的定心单元，使得具有变化的铸坯宽度的铸坯(S)也被自动定心。该任务通过根据权利要求1的定心单元解决。
Description
技术领域
本发明涉及连铸的技术领域，其中在连铸设备中，例如由钢或铝材料构成的金属铸坯被铸造成铸坯。在连铸中，金属熔化物被浇注到结晶器中以形成部分固化的铸坯，其通常连续从结晶器中被拉出。铸坯在结晶器后的铸坯引导部中被支撑、引导，并且进一步被冷却。
具体地，本发明涉及一种用于在连铸机的铸坯引导部中定心金属铸坯的定心单元，该金属铸坯优选具有小坯件或大坯件横截面。通过至少一个定心单元，铸坯在中间被引导通过铸坯引导部。
背景技术
由于热的铸坯(热铸坯)的不均匀冷却、没有正确取向的铸坯导辊、铸坯定向力和/或减薄力的非中间的施加等，在根据现有技术的连铸设备中总是又出现的是，铸坯从铸坯中心延伸出。由此，可能导致连铸设备上的损坏、铸造产品中的质量损失和铸造中断。
对于小坯件(Knüppel)或大坯件(Vorblock)连铸设备(英语：bloom/billetcontinuous casting machines)，已知了用于定心铸坯的不同的定心单元。如图1所示，铸坯例如可以由布置在侧面的板保持在中间轨道上。也常见的是，如图2所示，通过沿铸坯的宽度方向固定布置在侧面的铸坯导辊来定心铸坯。
如何能够改进铸坯在铸坯引导部中的定心，并且尤其如何能够达到以下要求：
1)根据不同的铸造宽度自动调整铸坯导辊
2)铸坯必须以1至2mm精确围绕铸坯中心定心
3)小的空间需求，以便能够安装在铸坯引导部和出口辊道中的任何位置
4)隔热、防尘和防水
5)低成本
6)少的自动化耗费和部件投入
不能由现有技术得到。
发明内容
本发明的任务是，改进现有的尤其是用于小坯件或大坯件连铸设备的定心单元，从而达到上述的要求。尤其地，具有变化的铸坯宽度的铸坯也应该被自动定心；定心单元应该以1至2mm的精度精确地定心铸坯；定心单元应该是节省空间的，从而定心单元能够安装在连铸设备的弧形的铸坯引导部或水平的出口区域中的不同的部位处；定心单元应该是耐热、耐脏和防水的；定心单元应该是成本低廉的；并且最后，定心单元应该能够简单地自动化。
该任务通过根据权利要求1的定心单元解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
具体地，该解决方案通过用于在连铸机的铸坯引导部中定心金属铸坯的定心单元实现，该金属铸坯优选具有小坯件或大坯件横截面，该定心单元包括：
-具有两个第一铰接件的托架，其中托架可以固定在铸坯引导部上，
-两个调整杆，其分别具有第二和第三铰接件，其中调整杆通过第一铰接件与托架铰接地连接，
-两个辊支架，其中辊支架通过第二铰接件与调整杆连接，
-两个铸坯导辊，用于铸坯的侧面定心，其中铸坯导辊能转动地支承在辊支架上，
-具有活塞杆的液压缸，
-滑块，其中滑块通过活塞杆沿竖直方向能移动地构造，
-两个拉杆，其中拉杆的第一端部优选铰接地与滑块连接，并且拉杆的第二端部通过第三铰接件与调整杆铰接地连接。
定心单元由托架承载，托架优选实施为板材焊接结构。托架具有至少两个第一铰接件，优选在铸坯下方的左侧和右侧，其中优选C形构造的调整杆与每个第一铰接件连接。调整杆分别具有至少两个铰接件，即第二铰接件和第三铰接件。辊支架与调整杆的第二铰接件连接，辊支架能转动地支承至少一个铸坯导辊。拉杆与调整杆的第三铰接件连接，该拉杆使调整杆和滑块相互铰接连接。具有活塞杆的液压缸要么布置在铸坯与滑块之间，要么布置在滑块的竖直下方，该液压缸可以沿竖直方向移动滑块。通过移动滑块，拉杆的第一端部也被移动，这导致调整杆围绕第一铰接件扭转。两个拉杆的第一端部分别与滑块铰接地连接。通过调整杆的扭转，辊支架要么朝铸坯运动，要么远离铸坯运动。通过调整杆和辊支架之间的第二铰接件确保了，即使当铸坯具有不同的宽度时，铸坯导辊的运行面也总是贴靠在铸坯的侧表面上。
通过该实施方式，不同宽度的铸坯可以通过单个液压缸在铸坯引导部中被精确定心。带有托架的定心单元是节省空间的，并且可以安装在铸坯引导部中的不同的部位处。因为仅存在一个调节机构、即液压缸，所以取消铸坯的左侧和右侧的侧面引导件之间的可能复杂的同步。因此，定心单元可以通过操控或调节液压缸的位置非常简单地被自动化。托架、调整杆、具有铸坯导辊的辊支架、拉杆、竖直能移动的滑块和液压缸是鲁棒的元件，其良好地抵御热量、污垢和水。
优选的是，铸坯导辊、辊支架、调整杆、拉杆和滑块相对于竖直的对称平面对称地布置，该对称平面在中间穿过铸坯中心。换句话说，布置在铸坯的左侧的调整杆例如相对于布置在右侧的调整杆对称地实施。
在有利的实施方式中，铸坯导辊多点支承在辊支架上。因此，铸坯导辊的铸坯引导力经由多个支承部位被导入辊支架中，并且进一步被导入定心单元中。
托架可以成本低廉地实施为板材焊接结构。
液压缸可以是单作用或双作用的液压缸，其优选固定在托架上。单侧作用的液压缸也被称为柱塞(缸)。
在简单的实施方式中，滑块通过托架上的两个滑轨能移动地构造，其中优选地，在滑轨和滑块之间布置有至少一个滑动条。在此，滑轨通常由与托架相同的材料(通常为钢)制成；滑动条优选可以由“自润滑的”材料、如青铜、灰铸铁或塑料制成。
在液压缸的较大的活塞行程中有利的是，拉杆的第一端部通过第四铰接件与滑块铰接地连接。此外可能有利的是，活塞杆通过第五铰接件与滑块铰接地连接。
为了改进定心单元、尤其是液压缸或滑动条的隔热而有利的是，优选水冷的隔热板沿竖直方向布置在铸坯和液压缸之间。尽管液压缸通过液压介质是相对耐热的，但有利的是，通过隔热板保护液压缸的位移测量系统免受热。
尤其是在高的铸坯温度和/或低的铸造速度的情况下有利的是，铸坯导辊的支承件是水冷的，并且优选地，铸坯导辊的围面也是水冷的。由此可以防止铸坯导辊过热。
适宜的是，将调整杆构造为C形的，并且将调整杆的第二铰接件布置在第一支腿的端部区域中，并且将调整杆的第三铰接件布置在调整杆的第二支腿的端部区域中。
为了能够实现定心单元的位置控制或调节而有利的是，液压缸具有位移测量装置。
为了能够实现定心单元的力控制或调节而有利的是，液压缸具有用于测量力F的力测量装置。
通过由液压供应装置向液压缸供应压力介质，可以简单地限制铸坯导辊作用到铸坯上的挤压力，其中，铸坯导辊作用到铸坯上的挤压力可以通过压力限制来限制，或者通过压力介质的压力调节来调节。
对铸坯导辊的调整力和/或位置的灵活的控制或调节可以通过控制或调节装置实现，其中铸坯导辊作用到铸坯上的调整力根据(测量的)力F被调节，和/或活塞杆的位置根据(测量的)位置s被调节。在第一情况下涉及位置控制或调节；在第二情况下涉及力控制或调节。
附图说明
本发明的上面描述的特性、特征和优点以及实现它们的方式和方法结合以下对实施例的描述变得更清楚和容易理解，实施例结合附图被详细阐述。在此示出：
图1示出了根据现有技术的具有固定布置在侧面的板的铸坯引导部，
图2示出了根据现有技术的具有固定布置在侧面的铸坯导辊的铸坯引导部，
图3a和图3b分别示出了根据本发明的用于对宽的和窄的铸坯进行定心的定心单元的正视图，
图4示出了图3a和3b的定心单元的俯视图，
图5示出了图3a和3b的定心单元的侧视图，
图6示出了根据本发明的根据图3a、4和5的定心单元的透视图，
图7示出了用于冷却定心单元的铸坯导辊和隔热板的冷却方案，
图8示出了用于对不同的铸坯形状进行定心的定心单元的铸坯导辊，
图9示出了根据图6的带有隔热板的定心单元，以及
图10a和图10b示出了作为正视图的滑块的细节图，和沿切线A-A的截面图。
具体实施方式
图1示出了根据现有技术的连铸设备的铸坯引导部，该铸坯引导部具有固定布置在侧面的两个板20。未示出的铸坯分别通过铸坯上方和下方的多个铸坯导辊7支撑和引导。铸坯的可能的偏心的方位通过板20限制。
图2示出了根据现有技术的用于小坯件或大坯件连铸设备的另一铸坯引导部。在此，铸坯S由两个固定布置的、即沿铸坯S的宽度方向不能移动的铸坯导辊25定心。固定的铸坯导辊25可以能转动地支承，或也可以不能转动地支承。
这些解决方案的缺点是，板20或铸坯导辊25是固定的，并且不同宽度的铸坯要么完全不能定心，或仅能受限地被定心。此外，必须关停连铸设备，以便手动重新设置板20或铸坯导辊25。
图3a和3b分别示出了根据本发明的用于对宽的铸坯(图3a)和窄的铸坯S(图3b)进行定心的定心单元的正视图。通过移出或移入液压缸8的活塞杆9，滑块10竖直移动。液压缸8相应与托架1铰接地连接，并且通过第五铰接件15与滑块连接。两个拉杆11通过两个第四铰接件14固定在滑块10上，拉杆将滑块10的竖直移动通过第三铰接件5传输到调整杆3上。调整杆3通过第一铰接件2与托架1连接。通过调整杆3的扭转，辊支架6要么彼此远离地运动，要么朝向彼此运动。辊支架6通过第二铰接件4与调整杆3连接。一个或多个铸坯导辊7能转动地支承在每个辊支架6上。
通过液压缸8，可以使不同宽度的铸坯S定心。在此，两个铸坯导辊7同步调整到铸坯上，或远离铸坯运动。同步以机械方式进行，而不需要对两个侧面进行调节。
在图4和图5中分别示出了根据本发明的定心单元的俯视图和侧视图。从这两个视图中清楚的是，定心单元是非常节省空间的，并且因此可以安装在铸坯引导部中的不同的位置处。
图6示出了图3a的定心单元的透视图，即用于定心比图3b宽的铸坯S。
图7最后示意性示出了用于冷却隔热板16和两个铸坯导辊7的冷却回路，其中隔热板沿竖直方向布置在铸坯导辊7和液压缸8的上侧之间。冷却介质(在此是冷却水)通过两个进水口A1、A2被输送到铸坯导辊7和隔热板16。在冷却之后，冷却介质经由两个出水口B1、B2导出。水泵以及另外的附加机组、如过滤器、冷却器等未示出。冷却介质的流动方向通过箭头说明。
从图8可看出的是，根据本发明的定心单元不局限于多边形铸坯，而是还可以定心圆形的或椭圆形的铸坯S(参见图d)或预型材(英语：beam blank，参见图e)。
图9示出了图6的带有隔热板16的定心单元。
图10a和10b在正视图和沿线A-A的截面图中示出了滑块10以及滑块的竖直能移动的引导件。滑块10通过两个滑轨12引导，该滑轨在此是由钢材料制成的托架的一部分。为了低滑动的引导，两个第一滑动条13a与滑块10连接，并且两个第二滑动条13b与滑轨连接。滑轨例如可以由金属或塑料制成。不需要的是，滑轨在滑块的整个长度上延伸。还可想到的是，滑轨以在滑块10的下部区域中的第一段和在滑块的上部区域中的第二段被分段。
尽管本发明在细节上通过优选的实施例被详细说明和描述，但本发明不局限于所公开的示例，并且本领域技术人员可以从中导出其他的变型方案，而不会不脱离本发明的保护范围。
附图标记列表：
1 托架
2 第一铰接件
3 调整杆
4 第二铰接件
5 第三铰接件
6 辊支架
7 铸坯导辊
8 液压缸
9 活塞杆
10 滑块
11 拉杆
12 滑轨
13a、13b 滑动条
14 第四铰接件
15 第五铰接件
16 隔热板
20 板
25 固定的铸坯导辊
A1、A2 进水口
B1、B2 出水口
F 力
s 位置
S 铸坯
Claims (14)
1.一种用于在连铸机的铸坯引导部中定心金属铸坯(S)的定心单元，所述金属铸坯优选具有小坯件或大坯件横截面，所述定心单元包括：
-具有两个第一铰接件(2)的托架(1)，其中托架(1)能够固定在铸坯引导部上，
-两个调整杆(3)，其分别具有第二和第三铰接件(4、5)，其中调整杆(3)通过第一铰接件(2)与托架(1)铰接地连接，
-两个辊支架(6)，其中辊支架(6)通过第二铰接件(4)与调整杆(3)连接，
-两个铸坯导辊(7)，用于铸坯(S)的侧面定心，其中铸坯导辊(7)能转动地支承在辊支架(6)上，
-具有活塞杆(9)的液压缸(8)，
-滑块(10)，其中滑块(10)通过活塞杆(9)沿竖直方向能移动地构造，
-两个拉杆(11)，其中拉杆(11)的第一端部与滑块(10)连接，并且拉杆(11)的第二端部通过第三铰接件(5)与调整杆(3)铰接地连接。
2.根据权利要求1所述的定心单元，其特征在于，铸坯导辊(7)单点或优选多点支承在辊支架(6)上。
3.根据权利要求1或2所述的定心单元，其特征在于，托架(1)实施为板材焊接结构。
4.根据前述权利要求中任一项所述的定心单元，其特征在于，液压缸(8)是单作用或双作用的液压缸(8)，所述液压缸优选固定在托架(1)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的定心单元，其特征在于，滑块(10)通过托架(1)上的两个滑轨(12)能移动地构造，并且优选在滑轨(12)和滑块(1)之间布置有至少一个滑动条(13)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的定心单元，其特征在于，拉杆(11)的第一端部通过第四铰接件(14)与滑块(10)铰接地连接。
7.根据前述权利要求中任一项所述的定心单元，其特征在于，活塞杆(9)通过第五铰接件(15)与滑块(10)铰接地连接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的定心单元，其特征在于，优选水冷的隔热板(16)沿竖直方向布置在铸坯(S)和液压缸(8)之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的定心单元，其特征在于，铸坯导辊(7)的支承件是水冷的，并且优选地，铸坯导辊(7)的围面也是水冷的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的定心单元，其特征在于，调整杆(3)构造为C形的，并且调整杆(3)的第二铰接件(4)布置在第一支腿的端部区域中，并且调整杆(3)的第三铰接件布置在调整杆(3)的第二支腿的端部区域中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的定心单元，其特征在于，液压缸(8)具有位移测量装置，用以测量活塞杆(9)的位置s。
12.根据前述权利要求中任一项所述的定心单元，其特征在于，液压缸(8)具有用于测量力F的力测量装置。
13.根据前述权利要求中任一项所述的定心单元，其特征在于，液压缸(8)由液压供应装置提供压力介质，其中，能够通过压力限制来限制或通过压力介质的压力调节来调节铸坯导辊(7)作用到铸坯(S)上的挤压力。
14.根据权利要求12和13所述的定心单元，其特征在于，控制或调节装置根据力F调节铸坯导辊(7)作用到铸坯(S)上的调整力，和/或根据位置s调节活塞杆(9)的位置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication |