CN210996369U - 一种板坯连铸机用窄面足辊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种板坯连铸机用窄面足辊装置，所述足辊装置设在结晶器下口后方，相对设置的一对足辊形成一个足辊单元，足辊装置包括并排设置的一组足辊单元，所述结晶器下口后方依次设置的足辊单元中的每个足辊宽度依次增大。通过每对窄面足辊宽度的设定，改变对坯壳的支撑条件，以适应坯壳和强度的变化，从而防止板坯窄面鼓肚的发生；尾部的足辊设计成弹性支撑辊，既能满足支撑条件，有能在发生过载时弹性足辊可以回缩，起到保护作用，避免整个足辊装置拉脱，提高足辊的使用寿命。

Description

一种板坯连铸机用窄面足辊装置

技术领域

本实用新型涉及板坯连铸技术领域，尤其是涉及一种板坯连铸机用窄面足辊装置。

背景技术

连铸机结晶器作为连铸机的核心部件，对铸机的生产顺行以及板坯质量产生非常直接的影响。现代化的板坯连铸机为了达到高效化生产，都采用高拉速浇铸。在高拉速生产模式下结晶器内的初生坯壳拉出结晶器后的坯壳非常薄弱，在钢水的静压力作用下如果不能得到合理有效的支撑，会发生鼓肚现象，在板坯的窄面表现的尤其明显。

目前常规板坯连铸机结晶器窄面足辊一般有三对，外形尺寸统一，在拉出结晶器坯壳不同的位置上提供完全一样的支撑。但是由于坯壳生长厚度和强度随着不断拉出结晶器位置的变化而不断的变化，所需要的支撑条件也是不断变化的。在高拉速下，如果不能得到合适的支撑，容易发生铸坯窄面鼓肚的现象，影响浇铸的顺利进行。

为提高铸机作业率，板坯铸机广泛采用快换中包与在线调宽操作，换中包接缝处坯壳的飞边也极易将足辊挤压拉脱。在线调宽作业中由宽向窄调整时，窄面足辊承受较大的作用力，也容易导致足辊框架变形拉脱；足辊拉脱后，窄面完全失去了支撑，引起后续浇铸的铸坯窄面发生鼓肚，严重时发生漏钢事故。

如何在连铸机高拉速及频繁的换中包与动态调宽的工况下，采取合理有效的支撑，一方面避免窄面鼓肚现象的发生，另一方面避免窄面足辊框架挤压变形脱落，成为板坯连铸机生产中的一项研究课题。

申请号为CN201010110271.4的专利《具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架》公开了一种具有多个分节式短边足辊的足辊支撑架，其主要将短边足辊由整只辊发明为三分节辊，可抑制铸坯坯壳侧面的超角的发生，提高铸坯的角部质量，避免漏钢事故，提高生产安全性。

申请号为CN201210015442.4的专利《防止连铸板坯窄面鼓肚的方法》所公开的：结晶器包括与窄面铜板固定连接的冷却水箱和设置在窄面铜板下方的足辊装置，足辊装置包括支撑座、以可往复直线滑动的方式设置于支撑座上的足辊架、铰接于足辊架上的足辊和设置于支撑座上用于支撑足辊架的叠簧串，将支撑座和冷却水箱固定连接。各个足辊结构相同，不能适应不同位置板坯所需支撑力。

申请号为CN201320108189.7的专利《板坯连铸机结晶器纺锤足辊》公开了一种结晶器用纺锤形状足辊，其结构包括足辊本体，所述的足辊本体包括左足辊本体、右足辊本体和中部足辊本体，所述的左足辊本体和右足辊本体分别为圆柱形，所述的左足辊本体和右足辊本体对称设置，所述的中部足辊本体为纺锤状。具有有效优化结晶器窄面足辊的支撑能力，减少连铸坯在窄面的鼓肚情况，减少铸坯侧面鼓肚造成的铸坯边裂，保证铸坯的质量等特点。

申请号为CN20092021141.8的专利《板坯连铸结晶器短边足辊的支撑装置》公开了一种板坯连铸结晶器短边足辊的支撑装置，包括支撑架、后座、挂耳、耳轴和预紧机构，支撑架侧面装有短边足辊，挂耳固定在支撑架上，耳轴穿过挂耳将支撑架与后座连接，支撑架能以耳轴为中心偏摆；预紧机构将支撑架与后座相连，预紧机构包括螺母、螺栓、弹簧、连接头和安装块，安装块、连接头通过转轴装在后座、支撑架上，连接头上端开有腔室，螺栓设在安装块与连接头之间，螺栓上端穿过安装块后经螺母定位，下端设在连接头腔室内用螺母限位，弹簧套装在螺栓上，弹簧上下两端与安装块、连接头接触。本实用新型能保证短边足辊与坯壳之间稳定接触，提高板坯连铸结晶器在进行调宽作业时的安全可靠性，从而提高了板坯连铸机的使用效率。

上述专利对防止铸坯窄面鼓肚或调宽作业安全性都起到良好的效果，但都没有很好的兼顾防止铸坯窄面鼓肚与防止窄面足辊框架挤压变形脱落两方面作用，而且存在结构复杂，制作维护成本高等缺点，尤其是在高拉速、频繁换中包与调宽作业的工况下表现明显。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种板坯连铸机用窄面足辊装置，其以适应坯壳和强度的变化，从而防止板坯窄面鼓肚的发生。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

该板坯连铸机用窄面足辊装置，所述足辊装置设在结晶器下口后方，相对设置的一对足辊形成一个足辊单元，足辊装置包括并排设置的一组足辊单元，所述结晶器下口后方依次设置的足辊单元中的每个足辊宽度依次增大。

进一步的，所述结晶器下口后方依次设置三对足辊，板坯窄面尺寸＝W，第一对的足辊宽度W₁＝W/2±5mm，第二对的足辊宽度W₂＝W₁+20mm，第三对的足辊W₃＝W₂+20mm。

所述结晶器下口后方依次设置三对足辊，第一对的足辊中心线距离结晶器窄面铜板下口L₁＝W₁，L₂＝L₃＝(W₂+W₃)/2。

所述一组足辊单元中位于尾部足辊单元的足辊为弹性支撑足辊，位于尾部足辊单元前方的足辊单元的足辊为刚性支撑足辊。

还包括足辊框架，所述刚性支撑足辊和弹性支撑足辊设在同一足辊框架上。

所述弹性支撑足辊包括辊体和活动支架以及弹性单元，所述辊体设在活动支架上，活动支架通过弹性单元设在足辊框架上。

所述弹性单元为碟簧组。

所述足辊框架上设有凹槽，弹性单元设在凹槽中，足辊框架上对应凹槽中的弹性单元设有调整螺杆。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

该板坯连铸机用窄面足辊装置结构设计合理，通过每对窄面足辊宽度的设定，改变对坯壳的支撑条件，以适应坯壳和强度的变化，从而防止板坯窄面鼓肚的发生；尾部的足辊设计成弹性支撑辊，既能满足支撑条件，有能在发生过载时弹性足辊可以回缩，起到保护作用，避免整个足辊装置拉脱，提高足辊的使用寿命。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型足辊装置结构示意图。

图2为本实用新型足辊宽度示意图。

图3为本实用新型弹性支撑辊结构示意图。

图中：

1.第一足辊、2.第二足辊、3.第三足辊、301.辊体、302.芯轴、303.轴承、304.活动支架、305.碟簧组、306.调整螺杆、4.足辊架。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图3所示，该板坯连铸机用窄面足辊装置设在结晶器下口后方，相对设置的一对足辊形成一个足辊单元，足辊装置包括并排设置的一组足辊单元，结晶器下口后方依次设置的足辊单元中的每个足辊宽度依次增大。

结晶器下口后方依次设置三对足辊，板坯窄面尺寸＝W，第一对的足辊宽度W₁＝W/2±5mm，第二对的足辊宽度W₂＝W₁+20mm，第三对的足辊W₃＝W₂+20mm。第一对的足辊中心线距离结晶器窄面铜板下口L₁＝W₁，L₂＝L₃＝(W₂+W₃)/2。

该板坯连铸机用窄面足辊装置结构设计合理，通过每对窄面足辊宽度的设定，改变对坯壳的支撑条件，以适应坯壳和强度的变化，从而防止板坯窄面鼓肚的发生。

一组足辊单元中位于尾部足辊单元的足辊为弹性支撑足辊，即第三足辊3为弹性支撑足辊；位于尾部足辊单元前方的足辊单元的足辊为刚性支撑足辊，即第一足辊1和第二足辊2为刚性支撑足辊。刚性支撑足辊和弹性支撑足辊设在同一足辊框架4上。

弹性支撑足辊包括辊体301和活动支架304以及弹性单元，辊体设在活动支架上，活动支架通过弹性单元设在足辊框架4上。弹性单元为碟簧组305。足辊框架上设有凹槽，弹性单元设在凹槽中，足辊框架上对应凹槽中的弹性单元设有调整螺杆306，可根据情况对弹性支撑力进行调整。

尾部的足辊设计成弹性支撑辊，既能满足支撑条件，有能在发生过载时弹性足辊可以回缩，起到保护作用，避免整个足辊装置拉脱，提高足辊的使用寿命。

优选具体实例为：

在出结晶器下口后，窄面坯壳不同的位置处坯壳厚度和强度都不同，需要的支撑条件也不同。在离开刚刚结晶器铜板处的坯壳厚度和强度与第一对足辊处相比是逐渐变厚变强的，第二对足辊处又明显的强于第一对足辊处。通过每对窄面足辊宽度的设定，改变对坯壳的支撑条件，以适应坯壳和强度的变化，从而防止板坯窄面鼓肚的发生。

在第三对足辊处，坯壳厚度和强度已经足够可以抵抗钢水的静压力了，但此处在换中包时如果有接缝不好，钢水有细微的穿出后在接缝处形成飞边，随着铸坯拉到足辊处时，第一、二对足辊处由于坯壳强度不够大，飞边被挤压贴在坯壳上，但到第三对足辊处，坯壳强度足够大，飞边会直接挤压足辊装置，严重的会将足辊装置固定螺栓拉长，足辊拉脱。在调宽作业时，窄面足辊框架固定在窄面铜板上，尤其在由宽向窄作业时，第三对足辊承受较大作用力，易出现将足辊装置固定螺栓拉长，足辊拉脱。为此在第三对足辊处采用碟簧作为足辊的弹性支撑，飞边挤压过载时碟簧压缩，足辊后退。飞边越过足辊后，过载消除，足辊在碟簧弹性作用下恢复到设定位置，继续对窄面坯壳提供支撑。

每一对足辊根据坯壳厚度和强度不同，设定不同的宽度。足辊宽度按照如下设置：板坯窄面尺寸＝W，第一对足辊宽度W1＝W/2±5mm，第二对足辊宽度W2＝W1+20mm，第三对足辊W3＝W2+20mm；第一对足辊中心线距离窄面铜板下口L1＝W1，L2＝L3＝(W2+W3)/2。

第一对、第二对足辊为刚性支撑足辊。第三对足辊为弹性支撑足辊，采用碟簧作为支撑，根据钢水静压力和坯壳强度设定支撑力的大小，在发生过载后能够回缩起到保护作用，避免足辊损坏。

每对足辊根据不同位置处的坯壳厚度和强度，宽度做适当的变化，提供合适的支撑，避免窄面坯壳鼓肚。第一、二对足辊采用刚性固定的方式与辊架连接，第三对足辊采用蝶形弹簧与辊架连接，形成弹性支撑。过载时碟簧受到压缩变形，防止拉脱足辊，损坏足辊和辊架。

刚性支撑足辊包括辊体301、轴承303和芯轴302；辊体与芯轴之间是一对滚动轴承，减小辊子转动时的摩擦力，芯轴与辊架固定。这两对足辊与辊架是刚性固定连接的，通过调整辊面切线与窄面铜板的延长线之间的距离来实现足辊锥度符合铸坯的冷却收缩量。两对辊面位置不同，采用不同的宽度，对初生坯壳提供适当的支撑。

弹性支撑足辊包括辊体、轴承、芯轴、碟簧组和可以伸缩的活动支架。辊体与芯轴之间是一对滚动轴承，减小辊子转动时的摩擦力，芯轴与活动支架固定。活动辊架与固定辊架之间是蝶簧组。通过调整螺杆压缩碟簧的压缩量预设弹簧的弹力，弹力的大小一般设置在9kN，对坯壳提供足够支撑，在发生过载如飞包时接缝处有飞边、翘皮时受到大的压缩力后，辊体通过芯轴和活动辊架将力传递到碟簧上，压缩碟簧组后退起到过载保护作用。

本装置适用铸坯厚度为210-250mm；浇注速度为1.0-2.2m/min。可以有效的支撑板坯初生坯壳，在高拉速下防止鼓肚的发生。拉速2.2m/min时，鼓肚量≤6mm。同时，可避免更换中包时的接缝处坯壳产生的飞边对足辊产生挤压过载后将足辊装置拉脱；避免调宽作业时，对足辊框架产生挤压过载后将足辊装置拉脱；延长足辊装置使用寿命，提高连铸机作业率。

上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种板坯连铸机用窄面足辊装置，所述足辊装置设在结晶器下口后方，相对设置的一对足辊形成一个足辊单元，足辊装置包括并排设置的一组足辊单元，其特征在于：所述结晶器下口后方依次设置的足辊单元中的每个足辊宽度依次增大。

2.如权利要求1所述板坯连铸机用窄面足辊装置，其特征在于：所述结晶器下口后方依次设置三对足辊，板坯窄面尺寸＝W，第一对的足辊宽度W₁＝W/2±5mm，第二对的足辊宽度W₂＝W₁+20mm，第三对的足辊W₃＝W₂+20mm。

3.如权利要求1所述板坯连铸机用窄面足辊装置，其特征在于：所述一组足辊单元中位于尾部足辊单元的足辊为弹性支撑足辊，位于尾部足辊单元前方的足辊单元的足辊为刚性支撑足辊。

4.如权利要求3所述板坯连铸机用窄面足辊装置，其特征在于：还包括足辊框架，所述刚性支撑足辊和弹性支撑足辊设在同一足辊框架上。

5.如权利要求4所述板坯连铸机用窄面足辊装置，其特征在于：所述弹性支撑足辊包括辊体和活动支架以及弹性单元，所述辊体设在活动支架上，活动支架通过弹性单元设在足辊框架上。

6.如权利要求5所述板坯连铸机用窄面足辊装置，其特征在于：所述弹性单元为碟簧组。

7.如权利要求5所述板坯连铸机用窄面足辊装置，其特征在于：所述足辊框架上设有凹槽，弹性单元设在凹槽中，足辊框架上对应凹槽中的弹性单元设有调整螺杆。

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