CN1207119C - 具有两个浇铸辊的带材连铸机 - Google Patents
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Abstract
带材连铸机包括两个平行而设的浇铸辊(1，2)，其辊颈(8，9)支承在一个机架(3)上。被冷却的浇铸辊(1，2)辊身和窄侧(5)构成了一道浇缝(6)。为了获得最佳的带材连铸机宽度与最大可浇铸带宽之比并为了获得简单机架结构以便换辊和更换窄侧以及更好的防氧化而提议，被冷却的辊身成圆柱形辊套(4)形状。通过在两侧突入辊套(4)中并与辊套相连的同心支承环，辊套(4)可以被支承在一个固定在机架(3)上的静止不动的轴(24)上。
Description
本发明涉及带材连铸机，它包括两个平行而设的浇铸辊和一个支承浇铸辊的机架，所述浇铸辊构成一道两侧借助窄侧被限定的浇缝，这些浇铸辊具有被冷却的且由基本上成圆柱形的辊套构成的辊身，这些辊身构成可调节的浇缝并且设有用于把这些浇铸辊支承在该机架上的辊颈。
利用带材连铸机连续地把金属液且尤其是钢水制成带材，这是众所周知的。在这种情况下，金属液被连续供给一道由两个被驱动的浇铸辊限定的浇缝。在浇缝前和在浇缝中，金属液凝固并且浇铸辊输送出至少部分凝固的带材。该带材可以接受其它连续或不连续的处理，如冷却、再加热、热轧或冷轧、变形、表面调质、切边等。
人们还知道，在具有两个大致平行而设的浇铸辊的带材连铸机中，通过窄侧限定了浇缝。这样的窄侧贴靠在这两个浇铸辊的端面上或者被安放在浇铸辊辊套面或辊身之间并且例如被设置成是可移动的，以便调整带材规格。浇铸辊被装在一个机架上并可以大致垂直于浇铸辊纵轴线地移动或摆动，以便调节带厚。为了冷却金属液，从内部和/或从外面用冷却介质强烈冷却浇铸辊且尤其是浇铸辊辊身。浇铸辊一般由不同材料构成，其中导热性强的材料被选用于接受冷却的辊身，高强钢被选用于辊颈和辊芯。辊颈、辊芯和辊身构成了可借助驱动装置被驱动转动的铸辊单元。在这种情况下，驱动力被传给辊颈并从这里被传递给辊身。从用于方坯或板坯连铸设备的典型轧机结构或典型主动辊结构中知道的结构在浇铸设备旁边需要用于驱动装置的地方并由此防碍了从侧面接近浇缝和限定了浇缝长度的窄侧。这种已知的浇铸辊结构还不利地影响了机架结构、在多流连铸设备中的占地需求、浇铸辊和窄侧的更换、防金属液和铸带氧化和运转工作和设备维修工作。
从文献WO9723318A中知道了一种类型相符地指明本发明的带材连铸机，它具有平行而设的浇铸辊。浇铸辊构成一道辊缝，所述辊缝的侧面通过窄侧被封闭起来。在被固定的浇铸辊辊轴的圆柱形部分上，套装了一个接受冷却的浇铸辊辊套，辊套通过设置在旁边的传动件被驱动。为了平衡取决于热的浇铸辊辊套的改变，在被固定的轴上设置了静止不动的且其表面局部成圆柱形的滑橇，所述滑橇和液压工作调整件一起工作。借助滑橇，与安放的浇铸辊辊轴有关地进行单独的径向调节。在其端面侧被传入薄浇铸辊辊套中的驱动转矩造成较大的扭力并由此使浇铸辊辊套转动，这种转动无法通过可调节的滑橇来抵消掉。此外，直接位于被固定的浇铸辊轴的圆柱形部分上的浇铸辊辊套的液压轴承很复杂并且很难保持密封。
本发明的任务是建造这样一种带材连铸机，即它克服了上述缺陷并且尤其是具有最佳的设备宽度和可浇铸带材宽度之比，它实现了简单的构造，并且不仅对于辊更换来说，而且对限定浇缝的窄侧的调整和更换来说，它使得更容易接近成为可能，它通过紧凑的结构确保了更好的防金属供应液的氧化以及铸造产品的氧化。
为此，本发明提出一种包括两个平行而设的浇铸辊和一个支承浇铸辊的机架的带材连铸机，所述浇铸辊构成一道两侧借助窄侧被限定的浇缝，这些浇铸辊具有被冷却的且由基本上成圆柱形的辊套构成的辊身，这些辊身构成可调节的浇缝并且设有用于把这些浇铸辊支承在该机架上的辊颈，其中，各所述浇铸辊的该辊套通过至少一个可转动地设置在一个被固定在该机架上且静止不动的轴上的支承件进行支承，或者通过至少一个可转动地设置的且突入该辊套中的支承件被支承在该轴上，其中至少一个支承件可以被驱动。
通过本发明，可以满足在上述任务中提出的要求地使浇铸辊工作。此外，可以使辊结构更好地满足作为冷却结晶器意义上的浇铸辊的要求，如从其它实施方式中知道的那样。除了金属供应液的防氧化外，在本发明的带材连铸机中，也容易实现质量得到相应改善的铸造产品的防氧化。
在这里，该辊套最好通过设置在两侧的支承件进行支承。或者，辊套通过在两侧突入该辊套中的支承件进行支承。
所有支承件也可以是浇铸辊冷却辊套的一部分，从而与支承件成一体地形成辊套并且辊套可转动地支承在静止不动的轴上。支承件被设计成可和辊套一起移动的同心支承环形式，这是有利的，所述支承环支承在固定不动的轴上。此外，该圆柱形辊套可以在两个支承环之间通过附加支承环支承在该静止不动的轴上。
驱动装置例如可以直接或间接作用于浇铸辊辊套上。当支承环长度的第一部分突入辊套中并且在固定不动的轴和辊套之间具有用于冷却水循环的冷却水输入孔和排流孔时，获得了一个有利的解决方案。支承环长度的第二部分突出到辊套外并且在至少一侧上配设有轴承件和驱动件以使配设有这些支承件的该辊套或者与这些支承环牢固连接的该辊套在该静止不动的轴上转动。在支承环和辊套之间设置了一个带夹紧环的同步楔。
根据从现有技术中知道的解决方案，可以通过许多种方式来实现浇铸辊的驱动。当一个齿圈被固定在支承环上时，得到了一种有利且简单的解决方案，所述齿圈与一个固定不动的驱动装置的齿有效连接。为此，一个齿轮传动装置例如可以通过法兰被固定在静止不动的轴上。
在替换解决方案的意义上提出了以下措施，即一个或多个环式转矩马达通过支承环驱动辊套。借助一个设置在轴上或轴处的马达且最好是无电刷的环式转矩马达来驱动浇铸辊是特别有利的。
为了通过静止不动的轴和支承环把冷却介质送往浇铸辊辊套和从中排出冷却介质，可以采用各种解决方案。在有利的结构变型方案的意义上提出了以下措施，即支承环最好配设有用于把冷却介质从静止不动的轴中输入辊套的径向输入孔和槽。在这种情况下，静止不动的轴在两侧配设有轴向孔并在轴向孔端区内配设有径向孔，所述径向孔对准支承环的槽。
根据从现有技术中知道的各种解决方案，辊套冷却也可以被用于冷却介质的循环。当辊套沿其外周面地配设有平行于辊纵轴线的冷却介质循环孔时，得到了一个简单但有效冷却的解决方案，其中流向在孔之间变换。因此，孔数必须是偶数。
为了缩短浇铸辊更换时间，静止不动的轴配设有冷却介质输入孔和排流孔，当辊被放在机架上或从机架上抬起辊时，同时接上或断开了冷却介质输入排流管路，和/或设置用于输送水的水力夹紧板和/或用于油脂、电能供应、气体管接头如惰性气体或空气接管的多用联轴节和控制装置。
当静止不动的轴在辊套两侧配设有各自一个止挡面和一个支承面时并且当在机架上设置了止挡面和支承面以便从上方放下浇铸辊时，获得了简单快速的浇铸辊的固定和定位。为了固定静止不动的轴，例如可以在机架两侧分别作为固定装置地铰接一个摆臂。
为了使浇铸辊缝中的金属液池平静，在转动的辊套和静止不动的轴之间设置一个电磁制动器。当可以固定不动地将其设置在静止不动的轴上时，得到了与安放和固定这样的电磁制动器有关的特殊优点。
此外，该辊套是一体构成的或由多个部分构成的。在这里，这些辊套的连接是电子束焊接。另外，该辊套最好由两个或多个由不同材质构成的套筒组成。
以下，结合结构例来补充说明本发明，其中：
图1是局部所示带材连铸机的示意图；
图2表示浇铸辊的垂直截面；
图3示出了具有受冷辊套和借助环式转矩马达的直接驱动装置的浇铸辊的放大截面。
如图1示意所示，两个基本上平行而设的并具有圆柱形辊套4的浇铸辊1、2设置在一个虚线所示的机架3上。用尺寸线示出了一道在浇铸辊1、2两侧借助窄侧5限定的浇缝6。一道这样的浇缝6可以为1毫米-15毫米并最好为1.5毫米-5毫米。浇铸辊1、2的辊颈8、9在其支承面10、11上成四边形。辊颈8、9的止挡面12、13被用作机架3上的辊止挡部。辊颈8、9的至少一个止挡面12、13可以通过设置在机架3内的且用于调节出理想浇缝的位置调整缸进行调整。为简化起见，与之有关地在图1中加入了一个双箭头。借助位置调整缸来实现固定辊的方位校准。为此，也可以设置调整螺杆，或者设置其它起同样作用的调整机构。用15、15′示意地表示用于驱动浇铸辊1、2的齿轮。这样的带材连铸机可以被用于各种浇铸金属并最好是被用于制造带钢。
在图2中，与图1相比放大地用21表示浇铸辊。浇铸辊21支承在一个仅示意表示的机架23上。一个静止不动的且贯穿整个辊21的轴24以其有一段长度25的四棱端头支承在机架23上。用尺寸箭头表示浇铸辊21辊身的长度。该辊身主要由一个圆柱形辊套27构成，该辊套借助同步楔28与具有两个支承环29、29′的夹紧环牢固连接。辊套27通过冷却介质且最好是水被冷却。这两个支承环29、29′突入辊套27中并且配设有用于冷却水的径向输入孔和排流孔32，这些孔又通入槽33中。使槽33对准静止不动的轴24的径向输入孔和排流孔32和辊套27。通过在轴24中的其它孔30、30′、34，冷却水从机架23中被送入支承环29、29′并被供给辊套27。
支承环29、29′长度的第二部分突出到辊套27外，支承环29与一个用于浇铸辊21的驱动装置如与一个齿轮传动装置36有效连接。如果需要，齿轮传动装置36可以通过法兰被安装静止不动的轴24上。它与一个被固定拧接在支承环29上的齿圈37啮合。代替所示齿轮传动装置36和齿圈37地，可以在替换解决方案意义上用一个或多个环式转矩马达来驱动浇铸辊21。
可以沿其外周面并通过使水在轴向开设的孔39中循环来确保浇铸辊辊身或圆柱形辊套27的冷却。
用于浇铸辊21的冷却水供应和排流管路35的连接和断开是与把辊21放在机架23上或辊抬离机架同时进行的，或者是通过用于水的水力夹紧板和/或通过用于供应油脂、电能和用于输送气体如惰性气体或空气以及用于控制的多用途联轴节而实现的。
为了固定静止不动的轴21，例如分别把一个摆臂40铰接在机架23的两侧上。
辊结构允许特别有利地在静止不动的轴24和转动辊套27之间把一个电磁制动器41装在浇铸辊21内。
电磁制动器可以阻尼金属液池中的且尤其是在浇缝上方的液面上的涡流。电磁制动器被固定不动地安置在静止不动的轴上，这是有利的。
在用于宽带的浇铸辊21的情况下，圆柱形辊套27可以在这两个支承环29、29′之间具有用于把辊套27支承在静止不动的轴24上的附加支承环。附加支承环也与辊套27相连并且通过球轴承或滚柱轴承在径向和轴向上得到支承。
在图2中，成圆柱体地示出了辊套27。辊套27也可以没有偏离本发明主题地略微成隆起形状或锥形。
图3示出了浇铸辊1一侧的放大局部。在这种情况下，由两部分构成了接受冷却的辊套。包含热辊套身的辊套27′借助轴向延伸的且输送冷却介质的孔39接受冷却。两个辊套27、27′最好借助电子束焊接而彼此连接。辊套27或其支承件29′借助轴承件31可转动地支承在静止不动的轴24上。如此构成的浇铸辊的驱动最好借助一个直接安装在轴24上的无电刷的环式转矩马达来进行。也可以清楚地看到被钻入轴24中的冷却介质输入孔和排流孔30。有或没有驱动装置地协调地形成未示出的另一个浇铸辊侧。
Claims (23)
1、一种包括两个平行而设的浇铸辊(1，2，21)和一个支承浇铸辊(1，2，21)的机架(3，23)的带材连铸机，所述浇铸辊构成一道两侧借助窄侧(5)被限定的浇缝(6)，这些浇铸辊(1，2，21)具有被冷却的且由基本上成圆柱形的辊套(27)构成的辊身，这些辊身构成可调节的浇缝(6)并且设有用于把这些浇铸辊(1，2，21)支承在该机架(3，23)上的辊颈(8，9)，其特征在于，各所述浇铸辊(1，2，21)的该辊套(27)通过至少一个可转动地设置在一个被固定在该机架(3，23)上且静止不动的轴(24)上的支承件(29，29′)进行支承，或者通过至少一个可转动地设置的且突入该辊套(27)中的支承件(29，29′)被支承在该轴(24)上，其中，至少一个支承件(29)可以被驱动。
2、如权利要求1所述的带材连铸机，其特征在于，该辊套(27)通过设置在两侧的支承件(29，29′)进行支承。
3、如权利要求1所述的带材连铸机，其特征在于，该辊套(27)通过在两侧突入该辊套(27)中的支承件(29，29′)进行支承。
4、如权利要求1所述的带材连铸机，其特征在于，所述支承件(29，29′)是能与该辊套(27)相连的同心支承环。
5、如权利要求4所述的带材连铸机，其特征在于，该圆柱形辊套(27)在两个支承环(29，29′)之间通过附加支承环支承在该静止不动的轴(24)上。
6、如权利要求1-5之一所述的带材连铸机，其特征在于，这些支承件(29，29′)是该辊套(27)的一部分。
7、如权利要求4所述的带材连铸机，其特征在于，所述的支承环(29，29′)或支承件的长度的第一部分突入该辊套中并且具有用于在该静止不动的轴(24)和该辊套(27)之间循环冷却介质的输入孔和排流孔(32)，所述支承环(29，29′)或支承件的长度的第二部分突出到该辊套(27)外并且配设有轴承件(31)和驱动件以使配设有这些支承件的该辊套(27)或者与这些支承环(29，29′)牢固连接的该辊套(27)在该静止不动的轴(24)上转动。
8、如权利要求7所述的带材连铸机，其特征在于，该驱动件是齿圈(37)，该齿圈被固定在该支承环(29)上并且该齿圈与一个固定不动的驱动装置的齿有效连接。
9、如权利要求8所述的带材连铸机，其特征在于，该驱动装置是齿轮传动装置(36)，它通过法兰被连接在该静止不动的轴(24)上。
10、如权利要求4所述的带材连铸机，其特征在于，一个或多个环式转矩马达通过该支承环(29)驱动该辊套(27)。
11、如权利要求4所述的带材连铸机，其特征在于，这些支承环(29，29′)配设有用于把冷却介质从该静止不动的轴(24)中输入该辊套(27)里的径向的输入孔(32)和槽(33)。
12、如权利要求11所述的带材连铸机，其特征在于，该静止不动的轴(24)在两侧配设有轴向孔(30′)和径向孔(34)，它们对准所述支承环(29，29′)的所述槽(33)。
13、如权利要求1或11所述的带材连铸机，其特征在于，该辊套(27)沿其外周面配设有轴向开设的冷却介质循环孔。
14、如权利要求4或5所述的带材连铸机，其特征在于，在这些支承环(29，29′)和该辊套(27)之间设置了具有一个夹紧环的同步楔(28)。
15、如权利要求1-5之一所述的带材连铸机，其特征在于，该静止不动的轴(24)配备有冷却介质输入排流装置(30)，该冷却介质输入排流装置与把该浇铸辊(21)放在该机架(23)上或从该机架上抬起同时地接上或断开在该机架(23)中的冷却介质输入排流管路(35)。
16、如权利要求1-5之一所述的带材连铸机，其特征在于，该静止不动的轴(24)在该辊套(27)两侧配设有各一个止挡面(12，13)和一个支承面(10，11)，在该机架上设有一些止挡面和支承面，用于从上方安放该浇铸辊。
17、如权利要求16所述的带材连铸机，其特征在于，为了固定该静止不动的轴(14)，在该机架(23)两侧各设有一个锁定装置(40)。
18、如权利要求1-5之一所述的带材连铸机，其特征在于，在转动的该辊套(27)和该静止不动的轴(24)之间设置了一个用于辊之间的金属液池的电磁制动器(41)。
19、如权利要求18所述的带材连铸机，其特征在于，该电磁制动器(41)在该浇铸辊(21)内固定不动地设置在该静止不动的轴(24)上。
20、如权利要求1-5之一所述的带材连铸机，其特征在于，这些浇铸辊(1，2，21)的驱动通过一个设置在该轴上或设置在该轴处的马达来进行。
21、如权利要求1-5之一所述的带材连铸机，其特征在于，该辊套(27)是一体构成的或由多个部分构成的。
22、如权利要求21所述的带材连铸机，其特征在于，这些辊套(27，27′)的连接是电子束焊接。
23、如权利要求1-5之一所述的带材连铸机，其特征在于，该辊套(27)由两个或多个由不同材质构成的套筒组成。
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