CN112548054A - 超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置及方法。装置包括引锭杆、位于结晶器后的密排段区和第一、第二、第三和第四导向段;密排段区通过夹持辊对铸坯四面进行夹持,从结晶器液面到夹持段结束的密排夹持长度2.6m~3.2m;第一、第三导向段中设有第一导向装置,第二、第四导向段中设有第二导向装置;第一导向装置包括:辊座、相对设在辊座上的上下导辊,下导辊固定在辊座上且位于铸坯外弧面侧,上导辊活动安装在辊座上且位于铸坯内弧面侧;第二导向装置包括:辊座、相对固定设置在辊座上的上下导辊,上下导辊分别位于铸坯的内弧面侧和外弧面侧。本发明可以在严格铸坯鼓肚量的同时,尽量简化夹持辊的布置,降低夹持设备事故处理时的难度。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域,特别是涉及一种超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置及方法。
背景技术
小方坯连铸生产过程中,夹持段的作用非常重要,要防止铸坯鼓肚、跑偏,保证在二冷区铸坯四个面与喷嘴对中。常规的小方坯铸机,拉速2~4m/min,超高速小方坯铸机拉速5~6m/min。随着拉速的提高,铸坯出现鼓肚的倾向大大增加,需要采用较长的夹持段来防止鼓肚。拉速提高,二次冷却区长度增加,冷却强度也增加,如果铸坯跑偏将冷却不均,就会导致裂纹的出现。
目前超高速的小方坯铸机的夹持段一般采用整个二冷区全部为四面夹持的方法,如图1所示,整个铸坯的夹持由结晶器区、密排段1~4区组成,密排段的辊子都是四个面对铸坯进行夹持。这种方法可以防止铸坯的跑偏,但是,导致二冷区设备过于复杂;一旦四个密排段对弧有偏差,引锭杆很难送到结晶器内,也就是说当采用刚性引锭杆时,容易卡阻;而且出现漏钢事故,处理非常困难。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种优化的超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置及方法,以在严格铸坯鼓肚量的同时,尽量简化夹持辊的布置,降低夹持设备事故处理时的难度。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的:
根据本发明的一个方面,本发明提供的一种超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置,包括:位于结晶器后的密排段区和四个导向段,以及用于牵引铸坯的引锭杆;
所述密排段区中设置有多组夹持辊,通过多组辊子对铸坯的四个面进行夹持,密排夹持长度为2.6m~3.2m;
四个导向段分别为第一导向段、第二导向段、第三导向段和第四导向段;所述第一导向段和第三导向段中设置有第一导向装置,所述第二导向段和第四导向段中设置有第二导向装置;其中,
所述第一导向装置包括:辊座、相对设置在辊座上的上导辊和下导辊,所述下导辊固定在辊座上且位于铸坯的外弧面侧,所述上导辊活动安装在辊座上且位于铸坯的内弧面侧;
所述第二导向装置包括:辊座、相对设置在辊座上的上导辊和下导辊,所述上导辊和下导辊均固定在所述辊座上,且分别位于铸坯的内弧面侧和外弧面侧。
本发明中“密排夹持长度”是指从结晶器液面到夹持段结束的长度。更优选地,从结晶器液面到夹持段结束的长度为2.6m。
优选地,所述第一导向装置还包括下压装置,所述下压装置包括杠杆,所述杠杆的一端铰接在辊座上,另一端设置有配重,所述上导辊通过辊轴安装在所述杠杆上,在配重下压杠杆的作用下,所述上导辊对铸坯的位置进行限定以防止铸坯跑偏。
优选地,所述第二导向装置中的上导辊与铸坯的内弧面间存在间隙。
进一步地,所述上导辊与铸坯的内弧面间的间距可以为10mm。
优选地,所述第一导向装置和第二导向装置中的下导辊的两侧均设置有轮缘,以防止铸坯向所述下导辊的两侧跑偏。
优选地,密排段区的最后一组夹持辊、第一导向段中的第一导向装置、第二导向段中的第二导向装置、第三导向段中第一导向装置、第四导向段中第二导向装置之间的间距范围可以分别约为1.5m,3m,3m,3m。
优选地,所述引锭杆为刚性引锭杆。
根据本发明的另一个方面,本发明提供的一种超高速小方坯铸机的铸坯夹持方法,所述方法包括:将引锭杆经导向段和密排段送入结晶器;采用所述引锭杆牵引铸坯,经结晶器进入密排段区;在所述密排段区进行密排夹持2.6m~3.2m;然后进入四个导向段,采用第一导向装置和第二导向装置对所述铸坯进行导向支撑和夹持。
优选地,经过密排段夹持后,得到的铸坯的最大鼓肚量不高于0.65mm。
优选地,所述小方坯铸机的拉速为5~6m/min。
与现有技术相比,本发明超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置及方法可以在严格铸坯鼓肚量的同时,简化夹持辊的布置,方便引锭杆送入结晶器,可降低夹持设备事故处理时的难度。其中,本发明采用一段较短长度的密排夹持,最后一组夹持辊距离结晶器液面2.6m时,铸坯出夹持辊区后最大鼓肚量0.48~0.65mm,在这种鼓肚情况下,铸坯质量能够得到保证;然后采用四个独立的导向段中的导向装置进行支撑导向,可以很好地防止铸坯跑偏;同时由于四个导向段的间距较大,引锭杆比较容易送入结晶器,而且在出现漏钢事故时,设备损失较小,容易处理事故铸坯。本发明简化了高拉速情况下的铸坯夹持装置和夹持方法,尤其适应于刚性引锭杆的使用。
附图说明
图1是现有技术中超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置的结构示意图;
图2是本发明超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置的结构示意图;
图3是图2中A-A处夹持辊的结构示意图;
图4是图2中B-B处第一导向装置的结构示意图;
图5是图2中C-C处第二导向装置的结构示意图。
图1-图5中,10结晶器区、20密排段区、40引锭杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
超高速小方坯铸机生产的主要断面为160X160mm2,发明人通过对拉速5~6m/min时的铸坯的鼓肚量进行不断的研究和计算,最终发现:当最后一组夹持辊距离结晶器液面~2.6m时,铸坯出夹持辊区后的最大鼓肚量0.48~0.65mm,且检测结果表明,在这种鼓肚情况下,铸坯的质量是能够得到保证的。基于此,发明人认识到:在铸坯夹持装置中,密排段区的辊布置~2.6m长的密排夹持,后部无需再进行密排夹持,仅考虑引锭杆和铸坯的输送和防止跑偏的问题即可,如本发明所述的在四个导向段采用四个导向装置对铸坯的内弧面侧和外弧面侧进行支撑、导向、和夹持即可。在此基础上发明人继续不断研究,最终得到了本发明的超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置及方法。
需要说明的是,本发明中最优选地的方式是将密排夹持长度设置为2.6m。也就是说,本发明从结晶器液面到夹持段结束的长度最短为2.6m,这种情况下既能保证铸坯的质量,还能够使得导向段在最大程度上得到简化,且引锭杆也可以非常方便的引入到结晶器中。当然,密排夹持长度并不限定于此,本发明中密排夹持长度也可以设置在2.6m~3.2m范围内,当大于2.6m时,在保证铸坯质量的前提下,导向段也可得到简化,同时也可实现引锭杆方便地引入结晶器中。
图2示意性地示出了本发明一种超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置的结构,图3示意性示出了本发明中密排段区夹持辊的夹持状态,图4和图5分别示意性示出了本发明中导向段中的第一导向装置和第二导向装置的结构。如图2-图5所示,本发明提供的一种超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置,包括:位于结晶器区10后的密排段区20和四个导向段,以及用于牵引铸坯的引锭杆40。其中,四个导向段依次为第一导向段、第二导向段、第三导向段和第四导向段;所述第一导向段和第三导向段中均设置有第一导向装置,所述第二导向段和第四导向段中均设置有第二导向装置。本发明的这种辊列布置的装置和方法可严格控制铸坯鼓肚量,保证铸坯质量的同时,大大简化了设备,改善了检修空间,保障了安全生产,提高了生产效率。
所述引锭杆40可以为刚性引锭杆。
所述密排段区20中设置有多组夹持辊,通过多组夹持辊对铸坯进行密排夹持,如图3所示,该密排段区20是通过夹持辊对铸坯的四个面进行夹持,以防止铸坯的跑偏。其中,每组夹持辊可以包括相对设置的两个夹持辊,也可以是包括四个方向设置的四个夹持辊,当每组夹持辊包含两个夹持辊时,相邻两组交叉设置,以对铸坯的四个面进行夹持。密排夹持的长度为2.6m,即最后一组夹持辊距离结晶器液面~2.6m。
所述密排段区20的最后一组夹持辊、第一导向段中的第一导向装置、第二导向段中的第二导向装置、第三导向段中第一导向装置、第四导向段中第二导向装置之间的间距范围可以分别约为1.5m,3m,3m,3m,但不限于此。
所述第一导向装置包括:辊座、相对设置在辊座上的上导辊和下导辊,所述下导辊固定在辊座上且位于铸坯的外弧面侧,所述上导辊活动安装在辊座上且位于铸坯的内弧面侧。具体地,所述第一导向装置还包括下压装置,所述下压装置包括杠杆,所述杠杆的一端铰接在辊座上,另一端设置有配重,所述上导辊通过辊轴安装在所述杠杆上,在配重下压杠杆的作用下,所述上导辊对铸坯的位置进行限定以防止铸坯跑偏。例如,可以适当加大配重,防止铸坯偏离外弧面侧较远;若上导辊对铸坯压力过大,可以减轻配重,以避免夹持力过大对铸坯造成压痕。
所述第二导向装置包括:辊座、相对设置在辊座上的上导辊和下导辊,所述上导辊和下导辊均固定在所述辊座上,且分别位于铸坯的内弧面侧和外弧面侧。进一步地,所述第二导向装置中的上导辊与铸坯的内弧面之间存在有一定的间隙,例如可以为10mm,这样在意外情况下,可以起到限位的作用。
进一步地,所述第一导向装置和第二导向装置中的下导辊的两侧均设置有轮缘,以防止铸坯向下导辊的两侧跑偏。
下面结合本发明上述的超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置,对铸坯夹持方法进行说明,其中,所述小方坯铸机的拉速为5~6m/min。
本发明提供的一种铸坯夹持方法包括:将引锭杆40经导向段和密排段送入结晶器;采用所述引锭杆40牵引铸坯,经结晶器进入密排段区20,进行密排夹持2.6m,其中,铸坯通过结晶器、密排段区20后,坯壳已经达到了一定的厚度,铸坯不会出现大的鼓肚,一般密排段夹持后,得到的铸坯的最大鼓肚量0.48~0.65mm;然后采用四个导向段对所述铸坯进行导向支撑和夹持。
本发明通过采用~2.6m长的密排夹持就可以保证小方坯的鼓肚量满足要求。采用四个独立的导向段,对铸坯进行支撑,四个导向段下辊采用带轮缘的结构形式,防止铸坯向两边跑偏;第一和第三导向段的上导向辊为活动辊,可以靠配重下压,防止铸坯离开外弧面过多;第二和第四导向段的上导向辊为固定辊,且离铸坯内弧面有一定的间隙,起到意外情况下的限位作用。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (9)
1.一种超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置,其特征在于,包括:位于结晶器后的密排段区和四个导向段,以及用于牵引铸坯的引锭杆;
所述密排段区中设置有多组夹持辊,通过多组夹持辊对铸坯的四个面进行夹持,密排夹持长度为2.6m~3.2m;
四个导向段分别为第一导向段、第二导向段、第三导向段和第四导向段;所述第一导向段和第三导向段中设置有第一导向装置,所述第二导向段和第四导向段中设置有第二导向装置;其中,
所述第一导向装置包括:辊座、相对设置在辊座上的上导辊和下导辊,所述下导辊固定在辊座上且位于铸坯的外弧面侧,所述上导辊活动安装在辊座上且位于铸坯的内弧面侧;
所述第二导向装置包括:辊座、相对设置在辊座上的上导辊和下导辊,所述上导辊和下导辊均固定在所述辊座上,且分别位于铸坯的内弧面侧和外弧面侧。
2.根据权利要求1所述的铸坯夹持装置,其特征在于,所述密排夹持长度为2.6m。
3.根据权利要求1所述的铸坯夹持装置,其特征在于,所述第一导向装置还包括下压装置,所述下压装置包括杠杆,所述杠杆的一端铰接在辊座上,另一端设置有配重,所述上导辊通过辊轴安装在所述杠杆上,在配重下压杠杆的作用下,所述上导辊对铸坯的位置进行限定以防止铸坯跑偏。
4.根据权利要求1所述的铸坯夹持装置,其特征在于,所述第二导向装置中的上导辊与铸坯的内弧面间存在间隙。
5.根据权利要求1所述的铸坯夹持装置,其特征在于,所述第一导向装置和第二导向装置中的下导辊的两侧均设置有轮缘,以防止铸坯向所述下导辊的两侧跑偏。
6.根据权利要求1所述的铸坯夹持装置,其特征在于,所述引锭杆为刚性引锭杆。
7.一种超高速小方坯铸机的铸坯夹持方法,其特征在于,采用权利要求1-6任一项所述的超高速小方坯铸机的铸坯夹持装置进行,所述方法包括:
将引锭杆经导向段和密排段送入结晶器;
采用所述引锭杆牵引铸坯,经结晶器进入密排段区;
在密排段区中密排夹持2.6m~3.2m;
然后进入四个导向段,采用第一导向装置和第二导向装置对所述铸坯进行导向支撑和夹持。
8.根据权利要求7所述的铸坯夹持方法,其特征在于,经过密排段夹持后,得到的铸坯的最大鼓肚量不高于0.65mm。
9.根据权利要求7所述的铸坯夹持方法,其特征在于,所述小方坯铸机的拉速为5~6m/min。
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