CN109550914B - 增大连铸扇形段刚度的结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增大连铸扇形段刚度的结构，本结构中内弧框架和外弧框架上下间隔布置，连铸辊经夹紧及辊缝调节装置设于内弧框架与外弧框架之间，本结构还包括预压应力机构和预拉应力机构，预压应力机构设于内弧框架中性层以上并使内弧框架中性层以上部分的结构具有压应力，预拉应力机构设于内弧框架中性层以下并使内弧框架中性层以下部分的结构具有拉应力。本结构解决现有技术中由于连铸工艺要求压下量的增大而扇形段刚度不足，导致辊缝精度较低，不能满足工艺需求的问题，从而有效提高铸坯表面及内部质量。

Description

增大连铸扇形段刚度的结构

技术领域

本发明属于冶金设备技术，涉及板坯铸造技术领域，尤其涉及一种增大连铸扇形段刚度的结构。

背景技术

为了改善铸坯中心低倍组织，消除或减少铸坯中心疏松、缩孔偏析等缺陷，提高铸坯中心致密度，连铸工艺采用对铸坯的压下技术。压下技术即在连铸机扇形段某个区域内，人为调整减小辊缝，实现对铸坯的压下。压下技术分轻压下和重压下，轻压下的压下量一般为0.6～1.5mm/m。目前大方坯、宽厚板连铸机已广泛使用连铸轻压下技术，实现轻压下功能的扇形段设备技术已经较为成熟。重压下的研究与实施也一直在进行中，应用于重压下的扇形段技术还需进一步研发。

连铸扇形段是连铸机组中的关键设备，其安装于弯曲段之后，作用是支承并引导铸坯或引锭杆，并在引导过程中对铸坯进行冷却、弯曲、矫直等。扇形段设备主要由内弧框架、外弧框架、夹紧及辊缝调节装置、连铸辊（驱动辊及自由辊）组成。铸坯表面及内部质量与扇形段在线辊缝精度有直接的关系。而在线辊缝精度除了与安装装配精度、机械间隙、载荷相关外，还与扇形段的刚度直接相关。在对铸坯实施压下时，扇形段连铸辊接触铸坯的面积增大，铸坯变形对连铸辊的反力也显著增大。如果扇形段的刚度不足，必然造成在线辊缝增大，辊缝精度降低进而影响铸坯质量。因此必须增强扇形段的强度及刚度，才能承受载荷及减小变形。

由于扇形段结构紧凑，本体上有液压配管、润滑配管、冷却配管等较复杂的机构，还需要考虑扇形段拆装的空间，在有限空间内从结构方面进一步提高扇形段的刚度受到了限制。因此随着连铸压下量的增加，现有已较成熟的扇形段的刚度难以满足连铸压下量增加的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种增大连铸扇形段刚度的结构，本结构解决现有技术中由于连铸工艺要求压下量的增大而扇形段刚度不足，导致辊缝精度较低，不能满足工艺需求的问题，从而有效提高铸坯表面及内部质量。

为解决上述技术问题，本发明增大连铸扇形段刚度的结构包括内弧框架、外弧框架、连铸辊、夹紧及辊缝调节装置，所述内弧框架和外弧框架上下间隔布置，所述连铸辊经所述夹紧及辊缝调节装置设于所述内弧框架与外弧框架之间，本结构还包括预压应力机构和预拉应力机构，所述预压应力机构设于所述内弧框架中性层以上并使内弧框架中性层以上部分的结构具有压应力，所述预拉应力机构设于所述内弧框架中性层以下并使内弧框架中性层以下部分的结构具有拉应力。

进一步，所述预压应力机构包括两个上安装座、螺杆、和螺母，所述两个上安装座分别设于所述内弧框架中性层以上两侧并且上安装座上开有通孔，所述螺杆穿入所述两个上安装座的通孔并且两端伸出，所述螺母分别拧于所述螺杆的伸出端；所述预拉应力机构包括两个下安装座、左旋螺杆、右旋螺杆和左右旋螺母，所述两个下安装座分别设于所述内弧框架中性层以下两侧，所述左旋螺杆和右旋螺杆的前端分别固定设于所述两个下安装座，所述左右旋螺母拧于所述左旋螺杆和右旋螺杆的尾端。

进一步，所述两个上安装座分别设于所述内弧框架的上沿两侧，所述两个下安装座分别设于所述内弧框架的下沿两侧。

进一步，所述螺母为四个并且分别拧于所述螺杆的伸出端。

进一步，所述两个上安装座和两个下安装座与内弧框架通过焊接或螺栓固定连接。

由于本发明增大连铸扇形段刚度的结构采用了上述技术方案，即本结构中内弧框架和外弧框架上下间隔布置，连铸辊经夹紧及辊缝调节装置设于内弧框架与外弧框架之间，本结构还包括预压应力机构和预拉应力机构，预压应力机构设于内弧框架中性层以上并使内弧框架中性层以上部分的结构具有压应力，预拉应力机构设于内弧框架中性层以下并使内弧框架中性层以下部分的结构具有拉应力。本结构解决现有技术中由于连铸工艺要求压下量的增大而扇形段刚度不足，导致辊缝精度较低，不能满足工艺需求的问题，从而有效提高铸坯表面及内部质量。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明增大连铸扇形段刚度的结构示意图；

图2为连铸扇形段内弧框架受力示意图。

具体实施方式

实施例如图1所示，本发明增大连铸扇形段刚度的结构包括内弧框架1、外弧框架2、连铸辊3、夹紧及辊缝调节装置4，所述内弧框架1和外弧框架2上下间隔布置，所述连铸辊3经所述夹紧及辊缝调节装置4设于所述内弧框架1与外弧框架2之间，本结构还包括预压应力机构5和预拉应力机构6，所述预压应力机构5设于所述内弧框架1中性层11以上并使内弧框架1中性层11以上部分的结构具有压应力，所述预拉应力机构6设于所述内弧框架1中性层11以下并使内弧框架1中性层11以下部分的结构具有拉应力。

优选的，所述预压应力机构5包括两个上安装座51、螺杆52和螺母53，所述两个上安装座51分别设于所述内弧框架1中性层11以上两侧并且上安装座51上开有通孔，所述螺杆52穿入所述两个上安装座51的通孔并且两端伸出，所述螺母53分别拧于所述螺杆52的伸出端；所述预拉应力机构6包括两个下安装座61、左旋螺杆62、右旋螺杆63和左右旋螺母64，所述两个下安装座61分别设于所述内弧框架1中性层11以下两侧，所述左旋螺杆62和右旋螺杆63的前端分别固定设于所述两个下安装座61，所述左右旋螺母64拧于所述左旋螺杆62和右旋螺杆63的尾端。

优选的，所述两个上安装座51分别设于所述内弧框架1的上沿两侧，所述两个下安装座61分别设于所述内弧框架1的下沿两侧。

优选的，所述螺母53为四个并且分别拧于所述螺杆52的伸出端。

优选的，所述两个上安装座51和两个下安装座61与内弧框架1通过焊接或螺栓固定连接。

本结构中两个上安装座、螺杆和螺母构成预压应力机构，通过拧紧螺母压紧两个上安装座，两个上安装座传递载荷作用于内弧框架，从而使得内弧框架中性层以上部分的结构具有压应力；两个下安装座、左旋螺杆、右旋螺杆和左右旋螺母构成预拉应力机构，通过拧动左右旋螺母改变左旋螺杆和右旋螺杆尾端的间隙，左旋螺杆和右旋螺杆前端顶推两个下安装座，两个下安装座传递载荷作用于内弧框架，从而使得内弧框架中性层以下部分的结构具有拉应力。

通过本结构设置的预压应力机构和预拉应力机构，提高扇形段在线整体刚度，本结构可以根据扇形段的空间条件同时设置预压应力机构和预拉应力机构，也可以单独设置预压应力机构或预拉应力机构。

如图2所示，由于扇形段在线实施连续铸造时，扇形段内弧框架1承受夹紧及辊缝调节装置4的反力F1以及连铸辊3载荷的合力F2，扇形段内弧框架1中性层11以上部分主要承受应力为拉应力F3、中性层11以下部分主要承受应力为压应力F4，本结构对扇形段内弧框架施加相反的预应力，能够提高扇形段在线整体刚度。本结构设置于扇形段内弧框架中性层以上部分的为预压应力机构，使内弧框架中性层以上部分的结构具有压应力；设置于扇形段内弧框架中性层以下部分的为预拉应力机构，使内弧框架中性层以下部分的结构具有拉应力。扇形段离线装配调整时，本结构对固定于扇形段内弧框架中性层以上部分的上安装座施加载荷，使扇形段内弧框架中性层以上部分产生预压应力；预拉应力机构对固定于扇形段内弧框架中性层以下部分的下安装座施加载荷，使扇形段内弧框架中性层以下部分产生拉应力。从而提高扇形段内弧框架在连铸作业时的整体刚度。由于外弧框架固定于扇形段基础框架上，整体刚度远远大于内弧框架刚度，所以外弧框架可以不考虑增加预应力机构。这样在浇铸时，上述预应力补偿减小由于外部载荷引起的扇形段应力值，减小变形，从而提高扇形段的在线整体刚度。

Claims (4)

1.一种增大连铸扇形段刚度的结构，包括内弧框架、外弧框架、连铸辊、夹紧及辊缝调节装置，所述内弧框架和外弧框架上下间隔布置，所述连铸辊经所述夹紧及辊缝调节装置设于所述内弧框架与外弧框架之间，其特征在于：本结构还包括预压应力机构和预拉应力机构，所述预压应力机构设于所述内弧框架中性层以上并使内弧框架中性层以上部分的结构具有压应力，所述预拉应力机构设于所述内弧框架中性层以下并使内弧框架中性层以下部分的结构具有拉应力；所述预压应力机构包括上安装座、螺杆和螺母，所述上安装座有两个，两个上安装座分别设于所述内弧框架中性层以上两侧并且上安装座上开有通孔，所述螺杆穿入两个上安装座的通孔并且两端伸出，所述螺母分别拧于所述螺杆的伸出端；所述预拉应力机构包括下安装座、左旋螺杆、右旋螺杆和左右旋螺母，所述下安装座有两个，两个下安装座分别设于所述内弧框架中性层以下两侧，所述左旋螺杆和右旋螺杆的前端分别固定设于两个下安装座，所述左右旋螺母拧于所述左旋螺杆和右旋螺杆的尾端。

2.根据权利要求1所述的增大连铸扇形段刚度的结构，其特征在于：两个上安装座分别设于所述内弧框架的上沿两侧，两个下安装座分别设于所述内弧框架的下沿两侧。

3.根据权利要求1或2所述的增大连铸扇形段刚度的结构，其特征在于：所述螺母为四个并且分别拧于所述螺杆的伸出端。

4.根据权利要求3所述的增大连铸扇形段刚度的结构，其特征在于：两个上安装座和两个下安装座与内弧框架通过焊接或螺栓固定连接。

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