TWI472387B - 設計成具有個別輥坐定之匣體的鑄坯導架段 - Google Patents

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TWI472387B TW100103814A TW100103814A TWI472387B TW I472387 B TWI472387 B TW I472387B TW 100103814 A TW100103814 A TW 100103814A TW 100103814 A TW100103814 A TW 100103814A TW I472387 B TWI472387 B TW I472387B
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Description

設計成具有個別輥坐定之匣體的鑄坯導架段
本發明係關於一種鑄坯導架段，其用於在一連續鑄造機之鑄坯導架中支撐並導引一具有平板截面之金屬鑄坯。
具體而言，本發明係有關於一種用於在一連續鑄造機之鑄坯導架中支撐並導引一具有平板截面之金屬鑄坯的鑄坯導架段，其包括一頂架及一底架，其中頂架被可分離地連接至底架；其中複數個鑄坯導輥各被連接至底架及底架；及其中兩個被緊密連續地配置且可個別位移之鑄坯導輥在鑄造方向上可被個別地坐定抵住鑄坯。
DE 27 31 748案中揭示一種具有個別輥坐定之鑄坯導架段，其中至少兩連續對之鑄坯導輥可被個別地(亦即彼此獨立地)坐定抵住此鑄坯。在此方法中，兩移動裝置之一端被連接至底架，而另一端則被連接至頂架，以致當拆卸一可位移之鑄坯導輥時，必須手動地從頂架上拆離諸移動裝置，並接著必須從底架上拆離頂架。除此之外，亦有必要在拆離一不可位移之鑄坯導輥時，從底架上拆離底架。由於在一連續鑄造設備之鑄坯導架中的受限空間狀況，所以在鑄坯導架段處於已被安裝之狀態時將不可能更換個別之鑄坯導輥，且這對於此鑄坯導架段之可用性及使用成本具有不利之影響。
本發明之目的在於提供一種在前言中所述及類型之鑄 坯導架段，其中當鑄坯導架段處於已被安裝狀態時，可分離地更換此鑄坯導架段之至少一個(較佳係每一個)可個別位移的鑄坯導輥。因此，可改善使用此鑄坯導架段之簡易性。
此目的係藉一鑄坯導架段而達成，其中各可個別位移之鑄坯導輥被分配一輥架，至少一可供在一與鑄造方向成橫向之坐定方向上移動此輥架用之移動裝置，及精確地還有一被配置為與鑄造方向成橫向之橫樑，其中此橫樑被可分離地連接至頂架或底架，其被連接至可個別位移之鑄坯導輥上，其中移動裝置之一端被鉸接地安裝在橫樑上，而另一端則被鉸接地安裝在輥架上，且此可個別位移之鑄坯導輥被支撐成可轉動於輥架上。
在此情形中，各可個別位移之鑄坯導輥在一模組結構中被分配一輥架、至少一移動裝置、及精確地還有一被配置為與鑄造方向成橫向之橫樑，如此將使這些組件可在組裝或拆卸期間得以模組之型式供應至或移除自該鑄坯導架段。
該橫樑本身被可分離地連接至機架(具體而言係指頂架或底架)，其被連接至該可個別位移之鑄坯導輥。此結構使一可個別位移之鑄坯導輥(包含諸坐定裝置)能被非常簡單且快速地安裝及拆卸，因為，具體而言，其僅需要從機架上將橫樑拆離，並接著從機架上連同此橫樑移去諸移動裝置、輥架、及鑄坯導輥本身，如此使得一可個別位移之鑄坯導輥甚至在當該導架段於鑄坯導架中係處於已安裝狀 態下，仍可被安裝或拆卸。
在一簡單之實施例中，一不可位移之鑄坯導輥沿坐定方向被安置在與一可個別位移之鑄坯導輥相對立處。根據此實施例，典型地，在弧形設備中之情形為：底架之所有鑄坯導輥(亦稱為外側架)被分配給固定側，亦即這些鑄坯導輥設計成不可位移之鑄坯導輥，而頂架之所有鑄坯導輥(亦稱為內側架)被分配給鬆開側，亦即這些鑄坯導輥被設計成可個別位移之鑄坯導輥。
在一有利之實施例中，另一可個別位移之鑄坯導輥沿坐定方向被安置在與一可個別位移之鑄坯導輥相對立處。此情形典型地為：頂架之所有鑄坯導輥及底架之所有鑄坯導輥各被分配至一鬆開側，在此情形下，所有鑄坯導輥因此設計成可個別位移之鑄坯導輥。此實施例具有一更複雜之設計，但仍允許所有鑄坯導輥被個別地移去。除了所有鑄坯導輥可被個別替換外，此實施例還有另一優點：所有可位移鑄坯導輥均可被個別地坐定至鑄坯上，如此使得例如一或多個鑄坯導輥之側向表面的過度轉動可輕易地藉由一相關聯之直徑減小予以補償。
與上述兩實施例相關聯，「相對立」意指兩相對立之鑄坯導輥在鑄坯之厚度方向上相對於彼此偏置，如果適當，諸鑄坯導輥亦可在鑄造方向上成軸向偏置。
在一實施例中，被連接至該可個別位移之鑄坯導輥上之頂架或底架係由兩側面支撐架及在各種情形下還有每一可個別位移之鑄坯導輥的橫樑所構成，其中此側面支撐架 具有一用於每一可個別位移之鑄坯導輥之縱向導引裝置，較佳係一縱向狹槽，其延伸在坐定方向上。
在一簡單之實施例中，輥架具有一板狀設計，其中此輥架經由複數個導引件被導引於諸側面支撐架之縱向導引裝置中，而此諸縱向導引裝置較佳地係縱向狹槽。此確保可簡單地導引輥架並因此可導引鑄坯導輥，且此對於鑄坯導輥之導引精確性方面具有正面之效果。
在另一實施例中，一鑄坯導輥被支撐在複數個軸承上，例如在輥架上或在底架上，以致其在只有輕微撓曲發生時，可從輥處轉移更高之支撐或坐定力。
在一有利之實施例中，各輥架被分配兩個移動裝置，其中各移動裝置沿該可個別位移之鑄坯導輥之縱長方向被鉸接地安裝在位於諸輥架上之兩最外側軸承內。此實施例首先可在右手邊及左手邊上預先界定不同之坐定位置或坐定力；另一方面，諸支撐力或諸坐定力從輥架處被有利地引入諸移動裝置中。此外，藉此可確保右手邊及左手邊上之輥夾點在每一情形下均相對應於一(相同或不同)坐定點值。
然而，兩移動裝置自然地亦可沿該可個別位移之鑄坯導輥之縱長方向被鉸接地安裝在位於諸輥架上之兩最外側軸承內。
此外，各輥架在一實施例中亦可被分配一居中配置在該輥架上之移動裝置。
在一有利實施例中，一個橫樑經由一較佳係以液壓促 動之各自的鉗緊裝置而被連接至一側面支撐架，藉此可減少更換一個橫樑所需要之時間。
在一有利實施例中，一鉗緊裝置被分配一自動式介質供應器，其中此供應器在橫樑被連接至該側面支撐架或該等側面支撐架時，會自動連接，藉此將可自動地(亦即，不需手動干預)連接及分離諸介質供應管線，以致可進一步減少更換一個橫樑所需要之時間。
在一實施例中，一移動裝置設計成一壓力介質型汽缸。
有利地，一移動裝置被分配一用於測量坐定位置之位移測量裝置及/或一用於測量坐定力之力測量裝置。
在一簡單，堅固且精確之實施例中，該力測量裝置設計成一可供測量一壓力介質型汽缸之至少一液壓室的壓力用裝置。
如果一控制裝置連接至一力測量裝置、一位移測量裝置(較佳被整合於一液壓汽缸中)及一促動裝置(較佳係一液壓比例閥或伺服閥)，例如以便補償因移動裝置之坐定力所致之橫樑撓曲，則可高精確地獲得所要之坐定力或所要之鑄坯厚度。在此情形中，由力測量裝置所確定之坐定力被用來實現該橫樑及/或另外組件之撓曲的轉變，以致該橫樑及/或另外組件之撓曲可藉控制裝置經針對坐定位置之已標定坐定點值之修正而補償。
在另一實施例中，一輥架被分配至少一用於校準一位移測量裝置之止動器。藉此可在由橫樑、移動裝置、輥架及鑄坯導輥所組成之模組安裝在鑄坯導架段之前，先校準 此模組，並因此如果移動裝置在某一時間點移動抵住止動器，則可使用此已被完全校準好之模組，因此，具有完全可用性。
有利的是在一連續鑄造設備中使用根據本發明所實施之鑄坯導架段，而該連續鑄造設備包括拱形或水平鑄坯導架，用來由鋼生產較佳地具有一平板或薄板截面之鑄坯。然而，本發明自然地亦可用於垂直設備中或於初軋設備中。
本發明之另外優點及特徵由以下參照附圖之說明及非限定性之示範實施例，將可瞭然。
第1圖顯示一用於由鋼生產扁鋼坯之弧形連續鑄造機的鑄坯導架段1。在此連續鑄造機本身中，熔融鋼液被鑄造於一鑄模中，以形成一至少已部份固化之鑄坯，其進一步被導引、支撐並冷卻於下游之拱形鑄坯導架中，而此導架係由複數個在鑄造方向2上被連續地配置之鑄坯導架段所構成。此鑄坯導架段1包括一頂架3及一被可分離地連接至此頂架上之底架4，其中被分配給頂架3之所有鑄坯導輥5設計成可被個別地坐定之可位移鑄坯導輥6，而所有被分配給底架4之鑄坯導輥5則設計成不可位移之鑄坯導輥7。諸可個別地坐定至鑄坯上之可位移鑄坯導輥6可用來使此鑄坯接受以標定方式所進行之冶金處理(諸如輕壓或預輥軋等)，如此將會導致例如：- 每一個可位移之鑄坯導輥6的坐定力可保持在預設之限度內以便改善內在品質；然而，其亦可能因此而得 以防止此可位移鑄坯導輥之超載；- 此鑄坯之液相線頂端可藉由觀察諸可位移鑄坯導輥6之坐定力而被高精確地確定；- 可在厚度上達成任何想要(亦即線性，但也可為非線性)之減小，此厚度係相對於該鑄坯之鑄造方向2成橫向者。
底架4經由多根側面連接柱25被連接至頂架3，其中頂架3係由兩側面支撐架12及每一可位移鑄坯導輥6之各自橫樑11所構成。每一可位移鑄坯導輥6被分配一模組，其包括：一板狀輥架8；兩移動裝置9，其設計成可供在相對於鑄造方向2成橫向之坐定方向10上，移動此板狀輥架8用之壓力介質型汽缸17；及一個橫樑11，其藉由多個以液壓方式預加應力之鉗緊裝置而被可分離地連接至側面支撐架12。每一鑄坯導輥6係由四個軸承15所支撐，以致其可在輥架8上轉動，並因此甚至可在僅有小撓曲下引入更高之坐定力至輥架中，且結果進一步引入頂架3中。壓力介質型汽缸17之一端被鉸接地安裝在橫樑11上，且其另一端被鉸接地安裝在輥架8上，其中各壓力介質型汽缸17沿著可位移鑄坯導輥6之縱向長度方向被鉸接地安裝在兩個位於輥架8上的最外側軸承15內。此模組結構將使一可個別位移導輥6(包括被分配到之輥架8、諸移動裝置9與橫樑11)甚至在鑄坯導架段1處於已安裝狀態時，仍可被拆卸或安裝，因此，可輕易進行維修工作。因為各輥架8被分配一止動器22，所以也可甚至在已被拆卸之狀態下， 校準此模組，亦即在鑄坯導架段之外部，而一旦已經到達一參考位置(例如當已移動抵住止動器22或橫樑11時)，則在此將可用一被分配給壓力介質型汽缸17且已被完全校準好之位移測量裝置。或者，校準也可在鑄坯導架段之外部進行。此外，多個鉗緊裝置16被分配一自動式介質供應器24，以便當橫樑11連接至一側面支撐架12時，諸介質供應管線(例如液壓、冷卻劑及/或壓縮空氣管線)亦被同時連接。至少一導引件14用以在各側面支撐架12之一縱向導引裝置(被設計成一縱向狹槽13)中導引各板狀輥架8，且此提供一高導引精確度及剛性。
第2圖係一顯示第1圖中之鑄坯導架段1的前視圖，其中亦同樣地顯示設計成水及/或水/空氣噴嘴之冷卻噴嘴23。
第3圖顯示一根據本發明所實施之鑄坯導架段1之實施例，其中所有鑄坯導輥5(亦即被連接至頂架3以及底架4上之諸鑄坯導輥)均設計成可個別位移之鑄坯導輥6。頂架3藉複數個橫向配置之連接柱25而被可分離地連接至底架4上，而頂架與底架各由兩個側面支撐柱12與各鑄坯導輥6之各自橫樑所構成。除了可防止所有可位移鑄坯導輥6超載外，此實施例還有下列優點：所有可位移鑄坯導輥6可被個別地坐定至鑄坯上，並因此例如當一個別之鑄坯導輥在服務工作期間已被過度地轉動至相當小之輥直徑時，此在直徑上之減小可輕易地藉由改變移動裝置9之坐定點位置補償。
第4圖顯示一包含控制裝置18之鑄坯導架段1的細部。在此案例中，控制裝置18連接至一設計成一壓力介質型汽缸17之移動裝置9的一位移測量裝置20及一力測量裝置19上，而控制裝置18在此被用以補償橫樑11因移動裝置9之坐定力所致之撓曲。具體而言，力測量裝置19供給坐定力FAct 之實際值，其經由被併合於控制裝置18中之機械模式而被轉變成橫樑11之撓曲△S，及如果適當，亦被轉變成另外組件(例如輥架8、側面支撐架12、連接柱25)之撓曲△S。接著將△S加至已預先界定至控制裝置18之坐定點坐定位置SSet ，而這會被控制在此坐定位置之補償坐定值Š=SSet +△S。在控制期間，一習知之方法被用來比較Š與坐定點之實際值SAct ，而一控制法則被列入考量以確定一設計成液壓值且供至起促動裝置21之操作變數u，以便SAct 盡可能精確地相當於Š值。
具體而言，下列諸程序步驟係在補償由於一可位移鑄坯導輥之坐定力所致之坐定位置的期間執行：- 一坐定位置之至少一實際值SAct 藉一位移測量裝置20偵測到；- 一坐定力之至少實際值FAct 藉一力測量裝置19偵測到，而一移動裝置9之位移測量裝置20及力測量裝置19被分配給一可位移鑄坯導輥6；- 坐定位置之坐定點值SSet 、坐定位置之實際值SAct 及坐定力之實際值FAct 被供給至一控制裝置18；- 將一機械模式列入考量(例如，樑之撓曲)，確定坐定 位置之坐定點值由於坐定力所致之偏差(例如橫樑11之撓曲)△S；- 計算出坐定位置之已補償坐定值Š=SSet +△S；- 藉控制裝置18，並利用一控制法則，將坐定位置之已補償坐定值Š與坐定位置之實際值SAct 列入考量，確定操作變數u；及- 此操作變數u被供給至一被分配到移動裝置9之促動裝置21，以致坐定位置之實際值SAct 盡可能地相當於坐定位置之已補償坐定值Š。
1‧‧‧鑄坯導架段
2‧‧‧鑄造方向
3‧‧‧頂架
4‧‧‧底架
5‧‧‧鑄坯導輥
6‧‧‧可個別位移之鑄坯導輥
7‧‧‧不可位移之鑄坯導輥
8‧‧‧輥架
9‧‧‧移動裝置
10‧‧‧坐定方向
11‧‧‧橫樑
12‧‧‧側面支撐架
13‧‧‧縱向狹槽
14‧‧‧導引件
15‧‧‧軸承
16‧‧‧鉗緊裝置
17‧‧‧壓力介質型汽缸
18‧‧‧控制裝置
19‧‧‧力測量裝置
20‧‧‧位移測量裝置
21‧‧‧促動裝置
22‧‧‧止動器
23‧‧‧冷卻噴嘴
24‧‧‧自動式介質供應器
25‧‧‧連接柱
u‧‧‧操作變數
SSet ‧‧‧坐定點值坐定位置
SAct ‧‧‧實際值坐定位置
FAct ‧‧‧實際值坐定力
第1圖係一顯示一包括一固定側及一鬆開側之鑄坯導架段的立體圖，第2圖係第1圖所示之鑄坯導架段的前視圖，第3圖係一顯示一包括兩鬆開側之鑄坯導架段的前視圖，及第4圖係一顯示一鑄坯導架段的之示意圖，其包括一可供補償橫樑因坐定力所致之撓曲用之控制裝置。
1‧‧‧鑄坯導架段
2‧‧‧鑄造方向
3‧‧‧頂架
4‧‧‧底架
5‧‧‧鑄坯導輥
6‧‧‧可個別位移之鑄坯導輥
7‧‧‧不可位移之鑄坯導輥
8‧‧‧輥架
9‧‧‧移動裝置
10‧‧‧坐定方向
11‧‧‧橫樑
12‧‧‧側面支撐架
13‧‧‧縱向狹槽
14‧‧‧導引件
15‧‧‧軸承
16‧‧‧鉗緊裝置
17‧‧‧壓力介質型汽缸
22‧‧‧止動器
25‧‧‧連接柱

Claims (15)

  1. 一種鑄坯導架段(1)，其用於在一連續鑄造機中支撐並導引一具有平板截面之金屬鑄坯，- 包括一頂架(3)及一底架(4)，其中該頂架(3)被可分離地連接至該底架(4)；- 其中複數個鑄坯導輥(5,6,7)各被連接至該頂架(3)及該底架(4)；- 其中至少兩個被緊鄰連續配置之可個別位移的鑄坯導輥(6)在鑄造方向(2)上可被個別地坐定抵住該鑄坯；其特徵在於：各可個別位移之鑄坯導輥(6)被分配一輥架(8)，至少一可供在一與該鑄造方向(2)成橫向之坐定方向(10)上移動該輥架(8)用之移動裝置(9)，及精確地還有一被配置為與該鑄造方向(2)成橫向之橫樑(11)，其中該橫樑(11)被可分離地連接至該頂架(3)或該底架(4)，其被連接至該可個別位移之鑄坯導輥(6)上，其中該移動裝置(9)之一端被鉸接地安裝在該橫樑(11)上，而另一端則被鉸接地安裝在該輥架(8)上，且該可個別位移之鑄坯導輥(6)被支撐成使其可轉動於該輥架(8)上。
  2. 如申請專利範圍第1項之鑄坯導架段，其中一不可位移之鑄坯導輥(7)沿該坐定方向(10)被安置在與一可個別位移之鑄坯導輥(6)相對立處。
  3. 如申請專利範圍第1項之鑄坯導架段，其中另一可個別 位移之鑄坯導輥(6)沿該坐定方向(10)被安置在與一可個別位移之鑄坯導輥(6)相對立處。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鑄坯導架段，其中被連接至該可個別位移之鑄坯導輥(6)上之該頂架(3)或該底架(4)係由兩側面支撐架(12)及在各種情形下還有每一可個別位移之鑄坯導輥(6)的橫樑(11)所構成，其中該側面支撐架(12)具有一用於各可個別位移之鑄坯導輥(6)之縱向導引裝置，較佳係一縱向狹槽(13)，其延伸在該坐定方向(10)上。
  5. 如申請專利範圍第4項之鑄坯導架段，其中該輥架(8)具有一板狀設計，其中該輥架(8)經由複數個導引件(14)被導引於該等側面支撐架(12)之該等縱向導引裝置中，而該等縱向導引裝置較佳地係該等縱向狹槽(13)。
  6. 如申請專利範圍第1項之鑄坯導架段，其中一鑄坯導輥(5,6,7)被支撐在複數個軸承(15)上。
  7. 如申請專利範圍第6項之鑄坯導架段，其中各輥架(8)被分配兩個移動裝置(9)，其中各移動裝置(9)沿該可個別位移之鑄坯導輥(6)之縱長方向被鉸接地安裝在位於該等輥架(8)上之該兩最外側軸承(15)內。
  8. 如申請專利範圍第2項之鑄坯導架段，其中一個橫樑(11)經由一各自之鉗緊裝置(16)而被連接至一側面支撐架(12)。
  9. 如申請專利範圍第8項之鑄坯導架段，其中一鉗緊裝置(16)被分配一自動式介質供應器(24)，其中該供應器在 當該橫樑(11)被連接至該側面支撐架(12)時會被自動地連接。
  10. 如申請專利範圍第1項之鑄坯導架段，其中一移動裝置(9)被設計成一壓力介質型汽缸(17)。
  11. 如申請專利範圍第1項之鑄坯導架段，其中一移動裝置(9)被分配一用於測量坐定位置之位移測量裝置及/或一用於測量坐定力之力測量裝置。
  12. 如申請專利範圍第10項之鑄坯導架段，其中該力測量裝置被設計成一用於可供測量一壓力介質型汽缸(17)之至少一液壓室的壓力用之裝置。
  13. 如申請專利範圍第11項之鑄坯導架段，其中一控制裝置(18)被連接至一力測量裝置(19)、一位移測量裝置(20)及一促動裝置(21)。
  14. 如申請專利範圍第11項之鑄坯導架段，其中一輥架(8)被分配至少一用於校準一位移測量裝置(20)之止動器(22)。
  15. 一種如前述申請專利範圍第1至14項之鑄坯導架段在一連續鑄造機中的用途，而該連續鑄造機包括一用於由鋼生產較佳地具有平板或薄板截面之鑄坯的拱形或水平鑄坯導架。
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