CN109434053A - 板坯连铸大压下扇形段 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金技术领域，提供了一种板坯连铸大压下扇形段，包括支撑框架、底座、下大压下辊、上大压下辊、传动装置、两个下大压下辊轴承座、两个上大压下辊轴承座和两个大压下油缸；支撑框架包含两个U形槽构件，以U形面平行并排倒置方式固定在底座上；下大压下辊和上大压下辊是圆柱体，两端分别通过下大压下辊轴承座安装在支撑框架的两个倒U形槽内上大压下辊轴承座为活动连接，在倒U形槽内滑动，通过两个大压下油缸实施压下工艺。本发明以倒U形结构的支撑框架，改变板坯连铸大压下扇形段的受力情况，在需要更换大压下辊时，可以通过换辊小车对大压下辊实施更换，不需要把整个扇形段吊出更换，省时省力且节约成本。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种板坯连铸大压下扇形段。
背景技术
为了改善板坯的中心疏松问题，采用更小的压缩比来生产厚板，国内外都采用了在连铸过程中对铸坯实施大的压下量，该技术都是在现有板坯连铸机扇形段实施的。因为实施该技术需要用较大的压下力，甚至超过1000吨，在这么大的受力情况下，要保证设备能够正常使用，所以需要对板坯连铸机扇形段做一些适应性调整，常用的调整方式有：
一是加大扇形段本体的刚度，加大扇形段的夹紧油缸能力，采用整个扇形段来实施大的压下量，这种办法的扇形段结构与常规板坯扇形段的结构没有本质的不同；
二是通过扇形段的驱动辊来实施压下，扇形段的夹紧油缸不实施大压下，这种方法的扇形段结构与常规扇形段一样，但是采用支撑辊对驱动辊支撑，避免辊子变形；
三是扇形段的每个辊子都能单独实施压下，降低了对扇形段框架的刚度要求，但是每个辊的压下量较小，难以保证改善疏松的效果。
上述几种扇形段实施大压下时，存在较多的问题和不足：
1)由于该压下工艺的压下量很大，一般10～15mm，扇形段的框架受力很大，达到了上千吨，常规的结构难以保证框架的精度，使用一段时间后会发生永久性变形；
2)当使用驱动辊压下时，由于扇形段这种结构，驱动辊的力最终传递到了扇形段的整体框架上；
3)由于压下量很大，扇形段的辊子变形、磨损都会很大，采用常规的结构无法实现扇形段辊子的快速更换。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明提供了一种板坯连铸大压下扇形段，包括支撑框架、底座、下大压下辊、上大压下辊、传动装置、两个下大压下辊轴承座、两个上大压下辊轴承座和两个大压下油缸；所述支撑框架包含两个U形槽构件，以U形面平行并排倒置方式固定在底座上；下大压下辊和上大压下辊是圆柱体；下大压下辊和上大压下辊安装在两个倒置平行的U形槽构件之间，下大压下辊两端分别通过下大压下辊轴承座固定在支撑框架的两个倒U形槽内的下部与底座相邻位置，上大压下辊位于下大压下辊的正上方，上大压下辊两端分别通过上大压下辊轴承座与支撑框架的两个倒U形槽构件活动连接，下大压下辊和上大压下辊都与传动装置连接，传动装置能带动下大压下辊和上大压下辊绕各自圆柱体中心轴相反方向旋转，两个大压下油缸分别固定在支撑框架的两个倒U形槽内顶部，且两个大压下油缸分别与上大压下辊两端的上大压下辊轴承座连接，大压下油缸能带动上大压下辊两端的上大压下辊轴承座在倒U形槽内滑动。
优选地，所述支撑框架与底座是一体的。一体式可增强受力能力。
优选地，还包括前活动框架、两个前下自由辊背板、两个前上自由辊背板、两个前下自由辊、两个前上自由辊、四个前自由辊夹紧油缸、后活动框架、两个后下自由辊背板、两个后上自由辊背板、两个后下自由辊、两个后上自由辊及四个后自由辊夹紧油缸；所述前活动框架、后活动框架在下大压下辊与上大压下辊的前、后两侧分别与支撑框架以能拆卸方式连接；所述前活动框架下部并排安装两个前下自由辊背板，两个前下自由辊分别在两个前下自由辊背板上面通过轴承与前下自由辊背板连接，所述两个前上自由辊背板在两个前下自由辊上部并排各通过两个前自由辊夹紧油缸悬挂在前活动框架上，每个前上自由辊背板下通过轴承安装有前上自由辊，前自由辊夹紧油缸通过前上自由辊背板调节前上自由辊高度；所述后活动框架下部并排安装两个后下自由辊背板，两个后下自由辊分别在两个后下自由辊背板上面通过轴承与后下自由辊背板连接，所述两个后上自由辊背板在两个后下自由辊上部并排各通过两个后自由辊夹紧油缸悬挂在后活动框架上，每个后上自由辊背板下通过轴承安装有后上自由辊，后自由辊夹紧油缸通过后上自由辊背板调节后上自由辊高度；前下自由辊与前上自由辊之间形成的缝隙、后下自由辊与后上自由辊之间形成的缝隙同下大压下辊与上大压下辊之间形成的缝隙对应。前后两侧的上自由辊可以通过自由辊夹紧油缸调节高度，以根据铸坯厚度改变上、下自由辊之间形成的缝隙大小，保证自由辊对铸坯形成有效夹持，以防止铸坯鼓肚。由于上、下自由辊只承担铸坯夹持功能，其辊子承受的力较小，不需要采用复杂的结构，更换时，可直接与活动框架一起吊出，简单方便。
优选地，所述两个大压下油缸连接有比例阀，通过比例阀实现两个大压下油缸的位置同步以保证上大压下辊的压下量平衡。
优选地，所述大压下油缸内设置有位移传感器。位移传感器可实时对大压下油缸的运动距离进行监测，并把监测数据传输到控制***。
进一步地，所述两个前下自由辊、两个前上自由辊、两个后下自由辊及两个后上自由辊采用分节辊的结构。分节辊结构是指用多节较短的辊以辊轴线成一条直线方式安装组成为一个自由辊，这样一根据较长的辊改为多个较短的辊，可改善其侧向受力的绕度变形问题。
进一步地，所述前自由辊夹紧油缸与后自由辊夹紧油缸设置有位置传感器。位移传感器可实时对自由辊夹紧油缸的运动距离进行监测，并把监测数据传输到控制***。
进一步地，所述前自由辊夹紧油缸与后自由辊夹紧油缸连接有开关阀，通过开关阀调节实现对铸坯的夹紧。
优选地，所述下大压下辊和上大压下辊的圆柱体截面直径为700～800mm。
进一步地，所述下大压下辊和上大压下辊通过联轴器与传动装置连接。
本发明的有益效果是：
以倒U形结构的支撑框架，改变板坯连铸大压下扇形段的受力情况，一方面可以支持大直径单辊实施大压下工艺，以大直径单辊保证压下辊受力不易变形，增加了压下辊的使用寿命和实施压下工艺的精度，和多辊压下相比能够更加有效地将铸坯表面的变形传递到铸坯的中心，改善疏松的效果更加明显；另一方面大压下辊实施压下工艺时的反作用力只传递到倒U形结构的支撑框架上，而支撑框架的倒U形结构可以保证长时间使用过程中在受较大力时不会变形或者受损。
另外，在长久使用后需要更换大压下辊时，不需要把整个扇形段吊出更换，而可以通过换辊小车对大压下辊实施更换，省时省力且节约成本。
附图说明
图1是本发明的板坯连铸大压下扇形段主视图；
图2是板坯连铸大压下扇形段右视图；
图3是板坯连铸大压下扇形段右视图的A-A剖面示意图；
图4是板坯连铸大压下扇形段主视图的B-B剖面示意图；
图5是板坯连铸大压下扇形段的前上自由辊采用分节辊结构示意图。
图中：101-支撑框架，102-大压下油缸。103-上大压下辊，104-下大压下辊，105-前自由辊夹紧油缸，106-前上自由辊，107-前上自由辊背板，108-前下自由辊，109-前下自由辊背板，110-后自由辊夹紧油缸，111-底座，112-传动装置，113-上大压下辊轴承座，114-下大压下辊轴承座，115-后下自由辊背板，116-后下自由辊，117-前活动框架，118-后上自由辊，119-后上自由辊背板，120-后活动框架，121-扇形段前辊，122-扇形段后辊。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为解决技术问题所采取的技术手段及功效，以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述，但不作为本发明要求的保护范围限定。
如图1、图2所示的板坯连铸大压下扇形段可选实施例，包括支撑框架101、底座111、下大压下辊104、上大压下辊103、两个下大压下辊轴承座114、两个上大压下辊轴承座113和两个大压下油缸102；所述支撑框架101包含两个U形槽构件，以U形面平行并排倒置方式固定在底座111上；下大压下辊104和上大压下辊103是圆柱体；下大压下辊104和上大压下辊103安装在两个倒置平行的U形槽构件中间，下大压下辊104两端分别通过下大压下辊轴承座114固定在支撑框架101的两个倒置U形槽内的下部与底座111相邻位置，上大压下辊103位于下大压下辊104的正上方，上大压下辊103两端分别通过上大压下辊轴承座113与支撑框架101的两个倒置U形槽构件活动连接，还包含传动装置112，见图2，下大压下辊104和上大压下辊103都与传动装置112连接，传动装置112能带动下大压下辊104和上大压下辊103绕各自圆柱体中心轴相反方向旋转，两个大压下油缸102分别固定在支撑框架101的两个倒U形槽内顶部，且两个大压下油缸102分别与上大压下辊103两端的上大压下辊轴承座113连接，大压下油缸102能带动上大压下辊103两端的上大压下辊轴承座113在倒U形槽内滑动。所述支撑框架101与底座111、下大压下辊104、上大压下辊103、两个下大压下辊轴承座114、两个上大压下辊轴承座113和两个大压下油缸102组成的整体设置在扇形段前辊121与扇形段后辊122之间的位置。
本实施例中采用直径为750mm的整体上大压下辊和下大压下辊，对板坯实施10～15mm的大压下，确保铸坯中心疏松的改善效果。倒U形的支撑结构解决了常规扇形段刚度不足的问题，保证扇形段能够长时间稳定工作。本发明把实施压下工艺的下大压下辊104、上大压下辊103的支撑框架101改变为倒U形结构，改变板坯连铸大压下扇形段的受力情况，一方面可以支持大直径单辊实施大压下工艺，以大直径单辊保证压下辊受力不易变形，增加了压下辊的使用寿命和实施压下工艺的精度，和多辊压下相比能够更加有效地将铸坯表面的变形传递到铸坯的中心，改善疏松的效果更加明显；另一方面大压下辊实施压下工艺时的反作用力只传递到倒U形结构的支撑框架上，而支撑框架的倒U形结构可以保证长时间使用过程中在受较大力时不会变形或者受损。另外，这种倒U形的支撑结构，在安装完成后就固定在基础上，不再吊出，在长久使用后需要更换大压下辊时，可通过换辊小车完成，大压下辊被换辊小车沿着辊道侧向抽出，换上新的大压下辊时，换辊小时将新的大压下辊***到框架内，不需要把整个扇形段吊出更换，换辊小车能够在较短时间内实施大压下辊的更换，避免了整个扇形段的更换、调整，连铸车间不用为此增加大吨位行车，省时省力且节约成本。
如图3、图4所示的板坯连铸大压下扇形段可选实施例，除上述部分外，还包括前活动框架117、两个前下自由辊背板109、两个前上自由辊背板107、两个前下自由辊108、两个前上自由辊106、四个前自由辊夹紧油缸105、后活动框架120、两个后下自由辊背板115、两个后上自由辊背板119、两个后下自由辊116、两个后上自由辊118及四个后自由辊夹紧油缸110；所述前活动框架117、后活动框架120在下大压下辊104与上大压下辊103的前、后两侧分别与支撑框架101以能拆卸方式连接；所述前活动框架117下部并排安装两个前下自由辊背板109，两个前下自由辊108分别在两个前下自由辊背板109上面通过轴承与前下自由辊背板109连接，所述两个前上自由辊背板107在两个前下自由辊108上部并排各通过两个前自由辊夹紧油缸105悬挂在前活动框架117上，每个前上自由辊背板107下通过轴承安装有前上自由辊106，前自由辊夹紧油缸105通过前上自由辊背板107调节前上自由辊106高度；所述后活动框架120下部并排安装两个后下自由辊背板115，两个后下自由辊116分别在两个后下自由辊背板115上面通过轴承与后下自由辊背板115连接，所述两个后上自由辊背板119在两个后下自由辊116上部并排各通过两个后自由辊夹紧油缸110悬挂在后活动框架120上，每个后上自由辊背板119下通过轴承安装有后上自由辊118，后自由辊夹紧油缸110通过后上自由辊背板119调节后上自由辊118高度；前下自由辊108与前上自由辊106之间形成的缝隙、后下自由辊116与后上自由辊118之间形成的缝隙同下大压下辊104与上大压下辊103之间形成的缝隙对应。前后两侧的自由辊可以保证铸坯不鼓肚，支撑框架101为了保证足够的刚度，需要较大的宽度，大压下辊和铸机的常规扇形段前121、后122间距离较大，但大压下辊由于实施大压下的位置，铸坯芯部仍然有一定的两相区，铸坯还要承受一定的鼓肚力。当拉速有波动时，铸坯两相区加大，铸坯可能出现鼓肚。为此，在大压下辊的两侧各设置了两对夹紧辊，辊径300mm。这四对夹紧辊使大压下辊和前后的扇形段间保持一个较小的辊距，使扇形段有更大的拉速适应范围，避免鼓肚出现。同时辊子承受较小的力，不需要采用复杂的结构，更换时可直接与活动框架一起吊出，简单方便。
如图5所示的板坯连铸大压下扇形段的前上自由辊采用分节辊结构，前上自由辊由3个短辊节组成，以辊轴线成一条直线方式通过轴承安装在前上自由辊背板上，这样一根据较长的辊改为多个较短的辊，可改善其侧向受力的绕度变形问题。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都属于本发明的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种板坯连铸大压下扇形段，其特征在于：包括支撑框架、底座、下大压下辊、上大压下辊、传动装置、两个下大压下辊轴承座、两个上大压下辊轴承座和两个大压下油缸；所述支撑框架包含两个U形槽构件，以U形面平行并排倒置方式固定在底座上；下大压下辊和上大压下辊是圆柱体；下大压下辊和上大压下辊安装在两个平行的倒置U形槽构件之间，下大压下辊两端分别通过下大压下辊轴承座固定在支撑框架的两个倒U形槽内的下部，上大压下辊位于下大压下辊的正上方，上大压下辊两端分别通过上大压下辊轴承座与支撑框架的两个倒U形槽构件活动连接，下大压下辊和上大压下辊都与传动装置连接，传动装置能带动下大压下辊和上大压下辊绕各自圆柱体中心轴相反方向旋转，两个大压下油缸分别固定在支撑框架的两个倒U形槽内顶部，且两个大压下油缸分别与上大压下辊两端的上大压下辊轴承座连接，大压下油缸能带动上大压下辊两端的上大压下辊轴承座在倒U形槽内滑动。
2.根据权利要求1所述的板坯连铸大压下扇形段，其特征在于：所述支撑框架与底座是一体的。
3.根据权利要求1所述的板坯连铸大压下扇形段，其特征在于：还包括前活动框架、两个前下自由辊背板、两个前上自由辊背板、两个前下自由辊、两个前上自由辊、四个前自由辊夹紧油缸、后活动框架、两个后下自由辊背板、两个后上自由辊背板、两个后下自由辊、两个后上自由辊及四个后自由辊夹紧油缸；所述前活动框架、后活动框架在下大压下辊与上大压下辊的前、后两侧分别与支撑框架以能拆卸方式连接；所述前活动框架下部并排安装两个前下自由辊背板，两个前下自由辊分别在两个前下自由辊背板上面通过轴承与前下自由辊背板连接，所述两个前上自由辊背板在两个前下自由辊上部并排各通过两个前自由辊夹紧油缸悬挂在前活动框架上，每个前上自由辊背板下通过轴承安装有前上自由辊，前自由辊夹紧油缸通过前上自由辊背板调节前上自由辊高度；所述后活动框架下部并排安装两个后下自由辊背板，两个后下自由辊分别在两个后下自由辊背板上面通过轴承与后下自由辊背板连接，所述两个后上自由辊背板在两个后下自由辊上部并排各通过两个后自由辊夹紧油缸悬挂在后活动框架上，每个后上自由辊背板下通过轴承安装有后上自由辊，后自由辊夹紧油缸通过后上自由辊背板调节后上自由辊高度；前下自由辊与前上自由辊之间形成的缝隙、后下自由辊与后上自由辊之间形成的缝隙同下大压下辊与上大压下辊之间形成的缝隙对应。
4.根据权利要求1所述的板坯连铸大压下扇形段，其特征在于：所述两个大压下油缸连接有比例阀，通过比例阀实现两个大压下油缸的位置同步以保证上大压下辊的压下量平衡。
5.根据权利要求1所述的板坯连铸大压下扇形段，其特征在于：所述大压下油缸内设置有位移传感器。
6.根据权利要求3所述的板坯连铸大压下扇形段，其特征在于：所述两个前下自由辊、两个前上自由辊、两个后下自由辊及两个后上自由辊采用分节辊的结构。
7.根据权利要求3所述的板坯连铸大压下扇形段，其特征在于：所述前自由辊夹紧油缸与后自由辊夹紧油缸设置有位置传感器。
8.根据权利要求3所述的板坯连铸大压下扇形段，其特征在于：所述前自由辊夹紧油缸与后自由辊夹紧油缸连接有开关阀，通过开关阀调节实现对铸坯的夹紧。
9.根据权利要求1-8之一所述的板坯连铸大压下扇形段，其特征在于：所述下大压下辊和上大压下辊的圆柱体截面直径为700～800mm。
10.根据权利要求9所述的板坯连铸大压下扇形段，其特征在于：所述下大压下辊和上大压下辊通过联轴器与传动装置连接。
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