CN201823912U - 板坯连铸机的拼合搅拌辊及与之适配的金属板坯的连铸机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及板坯连铸机及其拼合搅拌辊,所述的拼合搅拌辊由两条半辊4和5组成,两条半辊隔开一定距离并对齐,每条半辊与一个多相线性电感器40,50成一体,电感器40和50固定安装成与每条半辊的外管状体60和12隔开一短距离,以在二者之间设置用于冷却液循环的环形区域60和61,每个电感器能够产生沿铸造板坯3的宽度滑动的运行磁场。这两条半辊装在端部滚动轴承9和15外面以及在附着到这两条半辊之间的共用中间滚动轴承10内,电感器配置有直径收窄的空心终端部分,这是为了也搁置在这三个滚动轴承9,15和10中,并且与包括环形区域60和61的冷却回路的构件联通。本实用新型具有两个单独半辊的拼合搅拌辊设计成适应特宽板坯的连续铸造。
Description
技术领域
本实用新型涉及扁平金属产品(例如板坯)尤其是钢产品的连续铸造领域。更准确地说,本实用新型涉及通过同轴装在连铸机的二次冷却区内的为此目的制成空心的支承和导引辊中的电感器来电磁控制搅拌固化池内仍处于液态的熔融金属。
背景技术
这种称为“搅拌辊”的辊的第一个实施例始于70年代(见法国专利FR2185467)。概要地,搅拌辊主要由以下组成:
轴向转动件,设计成与铸造中产品的大表面滚动接触,其由管状体组成(管状体直径原则上等于、在任何情况下接近于它将取代的通常支承辊的直径),该管状体的两端由两个普通截头圆锥体形的心轴保持,心轴的小底部装在附着到铸造机框架的刚性结构上的两个端部滚动轴承中。
电磁搅拌设备,由多相线性电感器组成,所述电感器能够产生沿其轴滑动的磁场,并与管状体同轴地占用管状体的自由内部空间,例如由法国专利申请FR 80/14487所提议的,最好提供使电感器在轴向转动中固定的装置;
由冷却液(通常为水)循环的冷却回路,目的是确保与热板坯接触的管状体以及电磁搅拌设备的热度。
应注意到,电感器为三相或二相类型,其中和其连接装置连接的外部电力供应装置的每一相具有一对或多对磁极,因此在一个方向或在另一个方向上产生沿着辊轴运行的可移动磁场,取决于这些绕组与电力供应装置的相的连接顺序。磁场的运行速度取决于电感器的极距(由结构固定的参数)以及供电给它的电流频率,而频率是可变的,以便调节其速度。
搅拌辊对板坯连铸机的应用概要地包括使板坯在机器位于锭模下游的一或多个区域中经受一或多个可移动磁场,在确定方向上的每个磁场沿着板坯的宽度水平滑动。因此,在与其作用的磁场滑动的方向相同的方向上驱动位于 板坯中心正在冷却但仍为液体部分的熔融金属。
因此,取决于想要在液态金属上实现的循环运动,搅拌辊可以以群组方式面对面地放置在一块板坯的大表面的任一侧上且它们的高度相等(见前述法国专利2185467的图1),或重迭在一块板坯的同一侧上,或分布在位于机器不同级处的板坯的任一侧上,等。
在例如1982年的欧洲专利申请EP-A-0097561中,清楚地公开了钢板坯连铸机上的这种搅拌辊的优选用途(目前仍是)。通过在板坯的冶金长度上合宜地分布搅拌辊,使用者因此实现在板坯内产生熔融金属的循环运动,藉由金属流的回路,图2所示的称为“三零区”的整个构型与板坯的大表面平行地发展并趋向于使铸造机的顶部和底部之间的液态金属在热量和化学方面均质化,所述金属流的回路被建立成与板坯的大表面平行,并且沿着搅拌辊任一侧上的两个短侧面(具有一侧的上升支流和另一侧的下降支流)。
人们现已接受这样一种双均质化铸造金属的方法确保获得的铸造产品具有良好内在健全度以及加宽的等轴固化结构,有利于减小或甚至消除中心疏松和中心偏析。
然而,目前已知这种在机器顶部和底部之间双均质化铸造金属的方法通过以下方法可以大为改进:在液态金属内形成上升或下降的中心主流,但中心主流位于板坯的中段或附近,而非只沿着短侧面,只沿着短侧面时液态金属流会被在此位置中的所有部分内可能出现的铸造产品的固化前端的粗糙性所阻碍。
但是,搅拌辊不会允许这种情况发生。它们的设计使它们能够产生占据板坯全宽度的唯一循环回路,因此,只具有沿着和抵靠短表面侧向定位的竖向支流。
因此产生的问题是制造新的受控的液态金属电磁搅拌设备,其在不损害或过度破坏现有的板坯铸造机情况下,可以在铸造板坯核心产生熔融金属中心竖向循环。
实用新型内容
为达此目的,本实用新型将惯常的搅拌辊换成双搅拌辊,或者,换句话说,换成“拼合搅拌辊”。
由于在板坯连铸机上的分开的机械辊通常称为“拼合辊”,因此在本说明 书中将它们称为“拼合搅拌辊”。
因此,本实用新型的主题是一种设计成装在具有宽断面的扁平产品例如钢锭的连铸机上的拼合搅拌辊,替代常用的支承和导引辊,所述拼合搅拌辊包括:
-轴向转动件,设计成与铸造板坯(cast slab)的大表面滚动接触,所述轴向转动件由至少一个管状体组成,管状体的两端由普通截头圆锥体形的两个心轴保持,心轴的小底部搁置在两个端部滚动轴承中;
-电磁搅拌设备,其与管状体同轴地占据该管状体的内部自由空间;
-冷却回路,由冷却液(通常为水)循环,以确保与热板坯接触的管状体以及电磁搅拌设备的热量;
其特征在于,所述电磁搅拌设备由两个多相线性电感器(40,50)组成,所述多相线性电感器端对端地放置且对齐,电气独立,而且每个电感器能够独立于另一个电感器产生滑动磁场。
毫无疑问将会明白,连铸机相对于装有通常搅拌辊的装置,看不出有任何变化。然而,仅将两个内电感器的绕组与外部电力供应装置连接,使得它们产生逆向(例如在会聚方向上)滑动的磁场,将在板坯中区(两电感器在此开始接触)的铸造板坯内产生所需要的熔融金属的主上升循环。如果两电感器尺寸相同,所要求的朝向锭模的熔融金属上升自然会使其本身刚好位于板坯大表面的中部。
应在此强调此方面的电磁搅拌设备的多用途特性在于:如果两电感器调节成产生以相对分叉方向滑动的行进磁场,也就是说,相互移离电感器的中部接合位置,则可期望以相同方式获得板坯液体池内均质化的熔融金属。液态金属的主中心循环则会在上部向下流向两电感器的接合点以及在下部向上流向两电感器的接合点。
按照一个变型的实施方案,电磁搅拌设备具有共用于两电感器的磁心(或磁轭)。
按照另一实施方案,每个电感器有其自己的磁心,与另一电感器的磁心不相同且隔开。
在后一种情况中,按照特别有利的不同实施方案,本实用新型带有两个隔开一定距离的电感器的拼合搅拌辊包括与搁置该拼合搅拌辊的板坯的表面滚动接触的组件,该组件由两个不同的对齐的管状体组成,第三滚动轴承将它们 分开,第三滚动轴承最好是位于板坯宽度的中部,以端部轴承限定两个半搅拌辊,这种中间轴承接纳呈普通截头圆锥体形的另两个心轴的邻接小底部,这另两个心轴类似于在端部轴承中结合的且其大底部附着到面向两管状体的端部上的那些心轴。
在此还将会明白,这种带中间轴承的变型完全合乎连铸板坯行业的新要求,即,宽板坯的铸造,板坯宽度大于2米,它比惯常的1.6米宽度超出50%以上。
此外,已知的搅拌辊的惯常直径为300毫米以上。但现今不断增加使用的较小直径(约为240毫米)的辊可易于联同小直径的支承辊使用,所述支承辊的优点是能够大量置于同一机器高度部分,因此可以更好地体现它们的功能。
通常,钢锭连铸机设计成铸造产品的宽度通常在大约0.9和1.6米之间,有时甚至高达2米。但是,在持续探寻增加钢制品产量方面,目前的趋势是希望拥有能够铸造较大宽度(例如2.4米)产品的机器。这将涉及搅拌辊的长度要相当长(比如2.5米或以上)。
然而,因为轴承之间的距离太大,由于辊的在与铸造产品接触时所承受的力,目前直径很小的搅拌辊的结构不可能阻止它们或多或少地快速地经受应禁止的弯曲。
因此,本实用新型额外的目的是能够提供一种新设计的搅拌辊,具有位于两条半辊侧边的三个滚动轴承,可将它们用在很宽板坯的连铸机上,因为它们在使用中不会经受变形,而变形会使得它们失效且会损害它们的机械强度。
应该理解,“半辊”包括以下两种情形:整体形成搅拌辊的两个对齐的管状体的长度相同;整体形成搅拌辊的两个对齐的管状体的长度不相同,原因将在下文指出。
每条半辊均有用于给被其包围的电感器馈电的自己的电力供应终端,最好是全部聚合在面向机器外部的半辊端部处。
另一方面,冷却液的循环共用于两条半辊,在每条半辊内提供液体循环的装置在中心轴承内相互连接。
这些特征有可能制造出紧凑型装置,该装置可轻易找到其在连铸机上的位置,因为不需要在支承搅拌辊和通常辊的中心区段内安置电连接和供液管,其中当板坯在连铸机内下降时,所述搅拌辊和通常的辊为板坯提供支承和导引。
在此需要对限定本实用新型搅拌辊的所选术语“拼合搅拌辊”作出说明。该术语将应用于带两条半辊的实施方案以及带单管状体的实施方案。形容词“拼合”特指它后面的修饰词“搅拌”,是为了表述两个内电感器是电气独立的事实,虽然如此,但不需要相互隔开一定距离。然而,具有分开一定距离的电感器的这种技术选择维持所述设计并因此适合铸造特宽的板坯,是因为在板坯下面有另外的中间滚动轴承。
本实用新型还提供一种与搅拌辊适配的金属板坯的连铸机,其中搅拌辊中至少有两个为上述的拼合搅拌辊。
所述的金属板坯的连铸机,其中所述两个拼合搅拌辊放置成相互面对,或者是两个拼合搅拌辊都在铸造板坯的大表面的任一侧上,或者是在同一大表面上一个拼合搅拌辊位于另一个拼合搅拌辊上面,其中,各自安装的两个多相线性电感器与电力供应装置连接,从而产生行进的磁场,所述磁场在同一拼合搅拌辊的两个电感器上沿相反方向滑动,以及在相互面对的不同拼合搅拌辊上以相同方向滑动。
本实用新型具有两个单独半辊的拼合搅拌辊设计成适应特宽板坯的连续铸造。为受控电磁搅拌的熔融金属形成较佳工具,以在连铸机的上部和下部之间优化材料交换,甚至在其简化形式中无需中间轴承,只有一单个管状体,其适于正常宽度的板坯。
附图说明
在阅读下文参照附图的描述后,将会更好地理解本实用新型。
图1为本文引用的法国专利FR2185467中公开的现有技术的示意图,其按照双环的构型(称为“蝶翅”),在连铸机的二次冷却区进行液态金属搅拌;
图2为类似于前图,但也在本文引用的专利文献EP0097561A中公开的现有技术的示意图,其按照三环构型(称为“三零”)建立液态金属搅拌;
图3为概观图,图中示出本实用新型的拼合搅拌辊的一个实施方案,在垂直于铸造板坯大表面的平面中,具有三个滚动轴承(其中一个居中)以及两个管状体;
图4类似于图3,图中示出本实用新型的拼合搅拌辊的一个实施方案,具有单管状体,不带中间滚动轴承;
图5(包括图5a和5b)所示为带有铸造液态金属的中心循环的第一种搅拌模式,用本实用新型的拼合搅拌辊可以达成,图5a示出垂直于铸造板坯大表面的平面,而图5b相应地示出大表面的平面;
图6(包括图6a和6b)为类似于图5的带有铸造液态金属的中心循环的第二种搅拌模式,用本实用新型的拼合搅拌辊可以达成;
图7(包括图7a和7b)为类似于图6的另一种液态金属搅拌模式,该类型围绕铸造轴向转动,用本实用新型的拼合搅拌辊也可以达成。
具体实施方式
图1和2在本说明书的前言中作为现有技术经已提及。
因此,在此情况下将自我设限地指出:
图1示出搅拌的熔融金属的循环回路(虚线部分),在全宽度的铸造板坯3上形成短表面1和2,在两条面对面设置的惯常搅拌辊4和5的作用下熔融金属主要沿短表面1和2上升和下降,在连铸机的二次冷却区中正在铸造的板坯的大表面6和7任一侧上,两个搅拌辊产生的磁场在如图中实线箭头8和9所示的相同方向上纵向滑动;
图2示出搅拌的熔融金属的循环回路(虚线部分),在全宽度的铸造板坯3上形成短表面1和2,在两条相互分开的惯常搅拌辊的作用下,熔融金属在板坯的同一大表面6上(在此例中在内弧面上)主要沿短表面1和2上升和下降,在此可见到图中用实线箭头10和11表示的磁场在相反的方向上产生纵向滑动。
现请参见图3和4,相同或等同的构件用相同的参考号标示,使得可以共同参照这两个附图作出以下描述。
在这些图中,拼合的管状搅拌辊1附着到刚性支承件2上,该支承件安装在用于连铸板坯的连铸机的框架中,并围住惯常的支承和导引辊。
铸造板坯3垂直于附图平面地从锭模(图中未示)前行到连铸机底部,拼合搅拌辊1覆盖整个宽度,同时藉由构件母线在轴向转动中保持与其表面滚动接触。
按照图3所示的本实用新型的实施方案,转动中的这个构件是由两个相互隔开一定距离的圆筒形管状体6和12形成的,因此形成两个搅拌半辊4和5, 在图示的例子中,这两个搅拌半辊为管状、相邻和对齐的,而且长度相同。
附着到支承件2上的三个滚动轴承确保这两条半辊在轴向转动中对齐并保持:两个端部轴承,即左轴承9和右轴承15,以及在中间位置这里面向板坯3的中部的中间轴承10。
每条半辊4和5都安装有和其同轴的能够产生纵向滑动磁场的多相线性电感器。左边的半辊4包含电感器40;右边的半辊5包含电感器50。
在下面的描述中,将参照图3和4中见到的装置使用术语“左”和“右”。此外规定,与左半辊4及其附体有关的任何事物可确切地调换为右搅拌半辊5,其中一个的设计和制造与另一个的相同,尽管在某些情况下使用者可能在它们之间选择不同的长度。
形成左搅拌半辊4的圆筒形管状体6,其端部由呈截头圆锥体形状的两个心轴(左心轴7和右心轴8)保持。每个心轴藉由其大底部7a,8a各自装在所述管状体的一端上,而每个心轴的小底部7b,8b各自与端部滚动轴承(左边的9,中间的10)啮合,固定到连铸机的刚性框架的支承件2上。
通常,这些滚动轴承9和10允许搅拌辊4在其管状体6与板坯3滚动接触的作用下围绕其纵轴线B自由转动,所述板坯3是朝向连铸机的下部行进。
但是,带行进磁场的电感器40位于管状体6的中心,事实上是占据辊的整个内部可用空间(除环形区域60以外,该环形区域使电感器与管状体隔开几毫米,例如4或5毫米,以允许冷却水的循环),防止其转动。
因此,直径比电感器直径小的左端延伸部分40a和右端延伸部分40b形成两个支承轴,其中,位于带有销11的凸缘中的一条支承轴搁置在左轴承9外侧上,因而经由心轴7的小底部7b的内部横穿左轴承,而另一条支承轴同样横穿在中间轴承10中的右心轴8的小底部8b,是为了装到面向来自右电感器50的延伸部分上,藉由带花键的内外联结器(图中未示),因此可简单移动而平移。
同样,右搅拌半辊5包括圆筒形管状体12,该管状体藉由两个心轴,即左心轴13和右心轴14(类似于心轴7和8),各自的大底部13a和14a啮合在该两心轴之间。右心轴14的小底部14b插入固定到支承件2上的右端部滚动轴承15中,而左心轴13的小底部13b插入中间滚动轴承10中。
如图3所示,内心轴8和13啮合在中间轴承10中,但彼此抵靠。但假如 它们的连接是密封的,这就并非绝对义务,因为这些部件形成下文将见到的冷却回路。
每条搅拌半辊4,5都有自己的电路为其电感器供电。因此,左搅拌半辊4包括装在端部轴承9的端部上的面板16,该面板具有两对连接终端16’和16”,有两对终端的目的是为电感器40的二相绕组提供与电网络的连接。
应注意到,本实用新型所用的多相线性电感器可以是二相或三相型,可使用不同数量的电接头,即,二相型的电接头为四个(两对),或三个(有共同的中线),三相型的电接头为六个(三对),或四个(有共同的中线),然而要强调的是,在电感器为星形电连接的情况下,其电接头的数量将会减少。
还要注意的是,这种类型的电感器大致上可由交替串联的绕组41,51以及呈圆形的来自该电感器内部磁心的磁极42,52制成,这种类型的电感器还用作两个相接磁极之间接收区内的绕组的支承件。这种有序组装的所有凸出件都为出入每串绕组的连接电线或电缆41a,41b;51a,51b,所述绕组以反向串联方式相互连接(因此连接至相同的相),而且尽可能贴近连接面板的接头。
将会注意到,通常在覆盖板坯宽度的单个二相电感器的情况中,电感器约为1.6至2.0米,以反向串联方式相互连接的绕组数目为四个,也就是说,在电感器的有效长度上具有两个极距。
还会注意到,在已知的覆盖板坯整个宽度的单个搅拌辊的情况中,板坯包括面板,在该面板每一端都具有电接线端子,其中一端接收相1的线,另一端接收相2的线,或者,一个接收相互连接的相绕组的输入线,另一个则接收输出线。另一方面,在本实用新型的拼合搅拌辊的情况中,最好是将同一面板的与两个电感器中一个(只有一个)电感器有关并且与和该电感器最近的专用面板有关的所有接线端子合并。
这样,每个电感器只供给一个连接面板。在所示的带有中间轴承10的拼合搅拌辊(因而具有相互隔开一定距离的两个不相同的电感器)的情况中,应当理解的是在这个方式中,不需要提供通过基本轴承10的连接,它会使设计和安装复杂化。
右搅拌半辊5包括在构件右端的连接面板17,该连接面板配置有两对接头17’和17”,类似于装在左侧专用于左搅拌半辊4的面板16。
至于搅拌半辊4,5的冷却,按照本实用新型提供共用电路,该共用电路 包括在与冷却水的循环方向相应的顺序中所包含的以下构件:
-第一入口水箱18,其装在左滚动轴承9外面(在图示的例子中),其中,用于冷却搅拌辊的水通过供应管19进入,所述供应管连接到处理水的加压源(图中未示);
-轴承9的轴向通道20,该通道将水箱18连接到左电感器的左终端延伸部分40a中钻出的盲孔21,该钻出的盲孔包括出现在已提及的环形区域60中的径向子系钻孔管22,所述环形区域设置在管状体6及其同中心的电感器40之间,目的是在搅拌辊4与热板坯3接触期间和之后,能够在搅拌辊4的外围附近提供水循环并使其冷却;
-第二径向钻孔管23,其收集已在环形区域60中循环过的水,目的是将收集的水带到第二轴向盲孔24中,第二轴向盲孔24与盲孔21对称,但是设置在右终端延伸部分40b中,如所述,右终端延伸部分40b通过密封的插接连接器与左电感器40结合,右电感器50的左终端延伸部分50a位于中间轴承10内;
-第三钻出的盲孔25,其轴向设置在左终端延伸部分50a中,从该盲孔分接出第三径向子系钻孔管26,类似于上述的子系钻孔管,子系钻孔管26出现在环形区域61中,所述环形区域设置在右搅拌辊5的管状体12及其同中心的电感器50之间,目的是在搅拌辊5与热板坯3接触期间和之后,能够在搅拌辊5的外围附近提供水循环并使其冷却;
-第四径向子系钻孔管27,其开口通向搅拌辊5的右终端延伸部分50b中的第四钻出的轴向盲孔28,等同于左轴向通道20的第二轴向通道29设置在右端部轴承15的轴中,是为了连接配置有排水管30的出口水箱31。
注意到,在所讨论的示例性实施方案中,水箱(入口箱18和出口箱31)的壁面分别形成接线端子面板16和17,电感器的连接线41a,41b;51a,51b自然是绝缘的,以便在通过水箱时能够使它们结合,如这里所述的情况。
对于很宽的板坯3(例如2400毫米),按照所述示例性实施方案的拼合搅拌辊1有可能防止变形,尤其是弯曲,变形将不可避免地出现在缺少中间轴承10的情况中。中间轴承有可能消除这些变形,只要形成构件的每个搅拌辊的长度与正常宽度(达至2米,通常为1600毫米)的板坯连铸机上使用的传统搅拌辊的长度相比较短。
在两条搅拌半辊4和5的实施方案中,拼合搅拌辊1的设计已作了描述,对于通常的设计没有实质性的修改,除了以下几方面:
-特定电感器的电连接都在装入该电感器的半辊的同一侧上;
-必需在每个搅拌半辊的冷却回路之间提供联通装置,例如,端至端安置并密封中间轴承内相互面对的两个端部心轴,以形成单个的密封管。
该技术方案包括提供共用于两搅拌半辊4,5的冷却回路,防止了必须在中间轴承10中放置入口和/或出口水管,因为不需要在其内安装电接线端子,如前所述。
但本实用新型还提供拼合搅拌辊的另一个实施方案,比前一个实施方案更简单。如图4所示,其特征在于单个的管状体6,如惯常的搅拌辊的情况,因此没有中间滚动轴承。
这种单个管状体装入两个多相线性电感器,即左电感器45和右电感器55,这两个电感器沿管状体的轴向安装且与管状体隔开一短距离,以便设置环形区域60,这两个电感器相互电隔离但又形成为一单件体,也就是说,没有将它们隔开一定距离,因为它们具有单一的共享磁心(图中未示),因此它们之间不需要可移动的机械连接,而且在此磁心中也不需要特别的冷却回路。
这样一种机械式联接的“左-右”电感器组件在视觉上不同于单个电感器。简单来说,其中一个电感器的绕组与电力供应相的连接线优选是全都定向到辊端部的电连接面板,而第二电感器的连接线全都定向到装在另一端部的另一个电连接面板。在这种情况,左电感器45的连接线45a,45b定向到装在左滚动轴承9上的最近的面板16,而右电感器55的连接线55a,55b定向到装在右滚动轴承15上的最近的面板17。
按照本实用新型的拼合搅拌辊,在其具有和不具有中间轴承的两个实施方案中,它们可以在没有困难的情况下加入连铸机结构部分中,该连铸机通常也支承用於支承和导引板坯的其它惯用的辊。即使在很大型的板坯情况中,它们的部件可以连续地形成为单一体,因为它们的刚性比相同长度的搅拌辊的刚性大,而且它们不必加入电感器。
读者将会明白对于具有单个管状体的拼合搅拌辊,按照本实用新型的一个实施方案因而没有中间轴承,所述拼合搅拌辊最好是保留用于惯常宽度(例如高达1600毫米)的铸造板坯。除此之外,可较佳地选择带有两个管状体和中间 轴承的拼合搅拌辊。例如,对于宽板坯的铸造,即2400毫米宽度,有可能供给带有两条长度均为1150毫米的半辊(例如4和5)的拼合搅拌辊,中间滚动轴承的宽度大约为200毫米。搅拌辊4,5的直径可以约为230毫米。
作为变型,对于至少一些装到板坯连铸机上的带有两条半辊和中间轴承的拼合搅拌辊而言,有可能提供长度不相同的两个管状体。特别的是,中间轴承与板坯之间不接触意味着通过该轴承对面的板坯部分未冷却,也未被支承。因此,设置具有长度不同的相接搅拌辊以及在两连续搅拌辊之间偏置的中间轴承有可能确保板坯的相同宽度部分不会总是受到缺乏冷却和支承的影响。这将按需要改善板坯的冷却均匀度,防止局部凹陷。
现在参见图5,6和7,将给出一些实施方案来说明提出的新可能性,在协同方式下使用几个搅拌辊时,通过本实用新型的拼合搅拌辊来板坯连铸机的二次冷却区中提供可控制的电磁搅拌。
在此情况下,在目前考虑的三个例子中,它们将成对70a和70b使用,置于同一冶金高度,在铸造板坯的大表面任一侧上相互面对。
为了简化,假设它们是带单个管状体类型的拼合搅拌辊,因此不含中间滚动轴承,辊70b中的两个单片式电感器71和72与辊对中的另一辊70a中的两个单片式电感器73和74结合。在不同的辊上相互面对的两个电感器将会连接到同一多相电力供应装置上。在此情况,藉由它们各自的连接箱(图中未示),将电感器71和73与电力供应装置78连接,而将电感器72和74与电力供应装置79连接。后一个电力供应装置79最好与前一个电力供应装置78相同,但是是分开的,这是为了能容易确保关于磁场滑动方向作各种期望的调整,如下所述。
借助于居中设置在铸造轴线A上的浸渍管76,在连铸锭模75中首先形成板坯3,然后将熔融金属经由侧部出口带到锭模。板坯离开锭模进入下面的二次冷却区,同时在受控速度下前行到连铸机的底部,使得锭模中的液态弯月面77位置保持在受控高度。正是在此连铸机的二次冷却区中,建立包括本实用新型的两个拼合搅拌辊70a和70b的保持和导向辊。
如果操作者希望制成搅拌构型,确保在液体池的中部建立液态金属的竖向循环,他需要做的是在每个拼合搅拌辊中连接两个电感器,使得它们在同一个辊内产生沿相反方向滑动的磁场,以及在板坯的大表面的任一侧上的两个面对 的辊中以相同方向滑动的磁场(或者按照图中未示的一种构型,它们在板坯同一侧上一高一低地面对)。
更确切地说,如图5a所示,如果操作者希望在搅拌辊上方于板坯中心获得熔融金属的上升循环,他将供给反方向聚合的运行磁场,即在给定的电感器71(和73)上滑动,同时向着同一辊70b(和70a)的其配对电感器(72(和74)前行。
反过来,如图6a所示,如果操作者希望在搅拌辊上方于板坯中心获得熔融金属的下降循环,他将供给分开的反向的运行磁场,即在给定的电感器71(和73)上滑动,同时远离同一辊70b(和70a)的其配对电感器(72(和74)移动。
此外,他可将一构型转换为另一构型,甚至在同一铸造过程中,藉每个电力供应装置78和79中设置的触发器简单地使两相换向。
在特别厚的板坯的情况中,操作者也可以希望长久或暂时地利用垂直于铸造轴A的平面中的转动调和。为达此目的,他需简单地更改电连接,如图7a所示,使得两磁场在同一辊的两电感器上以同一方向以及在两辊之间以相反方向滑动。
不需说,本实用新型不限于所描述的示例性实施方案,而是在遵从由以下权利要求给出其定义的情况下可以覆盖多种变型和等同变换。例如,应当理解的是,术语“心轴”用于限定装在形成拼合搅拌辊的两管状体的端部或两个管状体上的支承件,应理解为覆盖能够在管状体和以自由轴向转动方式支承管状体的滚动轴承之间提供刚性密封连接的任何传动件。
Claims (7)
1.用于大横截面扁平产品的连铸机的拼合搅拌辊(1),其包括:
轴向转动件,所述轴向转动件设计成与铸造板坯(3)的大表面滚动接触,所述轴向转动件由至少一个圆筒形管状体(6)形成,所述管状体的两端由普通截头圆锥体形的两个心轴(7,14)保持,所述两个心轴的小底部(7b,14b)搁置在附着到连铸机的框架的刚性结构(2)上的两个端部滚动轴承(9,15)上;
电磁搅拌设备,所述电磁搅拌设备占据所述管状体(6)的内部自由空间,与所述管状体同轴且隔开一定距离,以在二者之间设置环形区域(60);
冷却回路,所述冷却回路包括所述环形区域(60),通过冷却液循环来稳定与板坯(3)以及电磁搅拌设备接触的所述管状体(6)的热度;以及
电接线端子(16,17),用于确保所述电磁搅拌设备与外部电力供应装置的电连接,
其特征在于,所述电磁搅拌设备由两个多相线性电感器(40,50)组成,所述两个多相线性电感器端对端地放置和对齐,电气独立,而且每个电感器能够独立于另一个电感器产生滑动的运行磁场。
2.如权利要求1的拼合搅拌辊,其特征在于,所述电磁搅拌设备具有磁心,所述磁心共用于形成其的所述两电感器。
3.如权利要求1的拼合搅拌辊,其特征在于,形成电磁搅拌设备的两个电感器各自具有自己的磁心,与另一电感器的磁心不相同。
4.如权利要求1或3的拼合搅拌辊,其特征在于,设计成与铸造板坯(3)的表面滚动接触并搁置在所述铸造板坯上的所述轴向转动件由两个不同的对齐的圆筒形管状体(6,12)组成,其中,轴向转动件包括位于所述两个端部滚动轴承(9,15)之间的第三中间滚动轴承(10),所述第三中间滚动轴承连同所述两个端部滚动轴承限定位于所述中间轴承(10)任一侧上的两个半搅拌辊(4,5),每个半搅拌辊由其中一个所述管状体(6,12)形成,每个管状体的两端由普通截头圆锥体形的两个心轴(7,8;14,15)保持,所述两个心轴的其中一个心轴的小底部(7b;14b)搁置在端部滚动轴承(9,15)中,所述两个心轴的另一个心轴的小底部(8b;13b)搁置在所述中间滚动轴承(10)中。
5.如权利要求4的拼合搅拌辊,其特征在于,所述中间滚动轴承(10)位 于板坯宽度的中部。
6.一种与搅拌辊适配的金属板坯的连铸机,其特征在于,搅拌辊中至少有两个为权利要求1至5中任一项所述的拼合搅拌辊(70a,70b)。
7.如权利要求6的金属板坯的连铸机,其特征在于,所述两个拼合搅拌辊(70a,70b)放置成相互面对,或者是两个拼合搅拌辊都在铸造板坯的大表面的任一侧上,或者是在同一大表面上一个拼合搅拌辊位于另一个拼合搅拌辊上面,其中,各自安装的两个多相线性电感器(71,72;73,74)与电力供应装置(78,79)连接,从而产生行进的磁场,所述磁场在同一拼合搅拌辊(70b)的两个电感器(71,72)上沿相反方向滑动,以及在相互面对的不同拼合搅拌辊(70a,70b)上以相同方向滑动。
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