一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及金屬凝固和連續(xù)鑄造領(lǐng)域，特別涉及一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置。所述變截面支撐輥裝置包括變截面支撐輥輥體（1）、帶α角斜面的輥環(huán)（2）和軸承座（3），帶α角斜面的輥環(huán)（2）對(duì)稱(chēng)設(shè)置在變截面支撐輥輥體（1）上，變截面支撐輥輥體（1）通過(guò)軸承座（3）安裝在鑄機(jī)水平段的內(nèi)弧和/或外弧框架（4）上；所述帶α角斜面的輥環(huán)（2）的支撐面支撐在帶倒角連鑄坯（5）與內(nèi)/外弧大面相接的角部（6）上。本實(shí)用新型的變截面支撐輥裝置可在完全控制和消除角部橫裂紋的情況下，達(dá)到優(yōu)化鑄坯角部形狀、消除板材邊部直裂的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及金屬凝固和連續(xù)鑄造領(lǐng)域，特別涉及一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界冶金技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代連鑄技術(shù)不斷進(jìn)步，可澆鑄鋼種不斷擴(kuò)大，一些高合金、高品質(zhì)、高裂紋敏感性鋼種已經(jīng)不斷在大型鋼鐵企業(yè)連鑄生產(chǎn)流程中得以生產(chǎn)。但是在板帶材的生產(chǎn)中，熱軋板帶材邊部的直裂紋或翹皮缺陷一直是困擾現(xiàn)代冶金工作者的一個(gè)共性難題。
[0003]尤其是近期隨著連鑄連軋技術(shù)的發(fā)展，由于采用了鑄坯熱裝直接進(jìn)入加熱爐的方式，大大地節(jié)約了能源，因此連鑄連軋技術(shù)被廣泛應(yīng)用于冶金企業(yè)的生產(chǎn)中。但鑄坯連鑄連軋技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的不利影響就是:由于鑄坯無(wú)法進(jìn)行離線清理，鑄坯的所有的表面缺陷(包括:角部橫裂紋、縱裂紋等)都將不可避免的直接在最終的軋制帶材表面上反應(yīng)出來(lái)。這也就導(dǎo)致了帶倒角的結(jié)晶器技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。
[0004]采用帶倒角的結(jié)晶器技術(shù)，它使得鑄坯原有的每個(gè)直角變成兩個(gè)鈍角，以消除彎曲和矯直過(guò)程的應(yīng)力集中，從而從根本上解決了連鑄坯角部橫裂紋的發(fā)生。但是，由于帶倒角結(jié)晶器生產(chǎn)出來(lái)的連鑄坯角部形狀受到限制，如倒角鑄坯的角度一般為25°~45°、倒角面長(zhǎng)度為30~85mm，采用帶倒角的結(jié)晶器生產(chǎn)出來(lái)的鑄坯的倒角角度過(guò)大(如大于45° )，會(huì)帶來(lái)兩個(gè)缺陷:一是帶倒角的結(jié)晶器使用壽命大幅度下降；二是增加了鑄坯角部縱裂漏鋼的風(fēng)險(xiǎn)。因此，現(xiàn)有技術(shù)中倒角結(jié)晶器的角度都小于45°。
[0005]盡管采用帶倒角的結(jié)晶器技術(shù)可以有效的解決鑄坯角部橫裂紋的問(wèn)題，但是，大量生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果表明:采用上述參數(shù)的倒角結(jié)晶器技術(shù)并不能完全消除板帶材的邊部直
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[0006]為此，國(guó)外一些冶金工作者開(kāi)發(fā)了對(duì)鑄坯的角部進(jìn)行軋制的方法，以獲得角部形狀更加合理的連鑄坯。
[0007]如日本專(zhuān)利Ρ2001 - 18040Α中，名稱(chēng)為“連鑄板坯的生產(chǎn)方法”，提出了一種在結(jié)晶器的正下方鑄坯的四個(gè)角部設(shè)置壓軋支承輥的裝置，它將出結(jié)晶器具有四個(gè)角的矩形鑄坯壓軋成具有八個(gè)角的鑄坯形狀。以避免鑄坯在隨后的軋制過(guò)程中出現(xiàn)角部缺陷。實(shí)際生產(chǎn)中，在結(jié)晶器出口處的下方，對(duì)較薄的坯殼、充滿鋼水的鑄坯進(jìn)行軋制，使鑄坯的角部變形，把一個(gè)直角軋平，使其變成兩個(gè)大于90°的鈍角，這是完全不可行的，也是十分危險(xiǎn)的。
[0008]為了避免在結(jié)晶器出口處的下部對(duì)坯殼角部進(jìn)行軋制所帶來(lái)的漏鋼風(fēng)險(xiǎn)，日本專(zhuān)利昭63 - 215352中，名稱(chēng)為“連鑄裝置”，提出了在鑄機(jī)輥列中的拉坯機(jī)上設(shè)置軋輥，對(duì)鑄坯角部的進(jìn)行軋制。盡管該方法 可以避免鑄坯角部軋制所帶來(lái)的漏鋼風(fēng)險(xiǎn)，但現(xiàn)代板坯連鑄機(jī)中，拉坯機(jī)都設(shè)置在鑄機(jī)的扇形段內(nèi)，緊湊型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根本無(wú)法安置對(duì)鑄坯四角進(jìn)行大壓下量軋制的軋輥和驅(qū)動(dòng)裝置。另外，由于鑄坯不可避免的會(huì)產(chǎn)生角部橫裂紋，這種軋制方法會(huì)使鑄坯角部的橫裂紋變成軋材表面的缺陷，并且無(wú)法清理，只能通過(guò)裁邊進(jìn)行清理。因而也就大幅度降低了成材率。
[0009]日本專(zhuān)利平6— 320204中，名稱(chēng)為“倒棱用軋機(jī)以及連鑄坯邊角的倒棱方法”，其在連鑄機(jī)的后部，設(shè)置一個(gè)專(zhuān)用的軋機(jī)，對(duì)矩形的連鑄坯進(jìn)行軋制，使矩形的連鑄坯的角部變成大倒角的形狀，以消除后部軋鋼過(guò)程中，板材邊部出現(xiàn)的邊部直線狀裂紋。該方法有兩個(gè)大的缺點(diǎn):一是由于要對(duì)鑄坯的角部產(chǎn)生較大的變形，因此設(shè)備投資大；二是前面所說(shuō)的鑄坯不可避免的會(huì)產(chǎn)生角部橫裂紋，這種軋制方法會(huì)使鑄坯角部的橫裂紋變成軋材表面的缺陷，因而也就大幅度降低了成材率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對(duì)上述技術(shù)中存在的缺陷和不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置，使原始倒角鄰接寬面的一個(gè)鈍角變形為兩個(gè)更大的鈍角。采用本實(shí)用新型生產(chǎn)出的連鑄坯，可以在完全控制和消除角部橫裂紋的情況下，達(dá)到優(yōu)化鑄坯角部形狀、消除板材邊部直裂的目的。
[0011]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
[0012]一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置，所述帶倒角連鑄坯的原始倒角角度β為25°?45°，原始倒角斜面長(zhǎng)度S為30?85mm，其中:所述變截面支撐輥裝置包括變截面支撐輥輥體1、帶α角斜面的輥環(huán)2和軸承座3，帶α角斜面的輥環(huán)2對(duì)稱(chēng)設(shè)置在變截面支撐輥輥體I上，變截面支撐輥輥體I通過(guò)軸承座3安裝在鑄機(jī)水平段的內(nèi)弧和/或外弧框架4上；所述帶α角斜面的輥環(huán)2的支撐面支撐在帶倒角連鑄坯5與內(nèi)/外弧大面相接的角部6上。
[0013]所述帶α角斜面的輥環(huán)2的支撐面與水平面所成的角度α為10°?30°。
[0014]所述帶α角斜面的輥環(huán)2與變截面支撐輥輥體I是一個(gè)整體。
[0015]所述帶α角斜面的輥環(huán)2與變截面支撐輥輥體I是相互分離的，該帶α角斜面的輥環(huán)2固定在變截面支撐輥輥體I上。
[0016]所述帶倒角連鑄坯5與內(nèi)/外弧大面相接的角部6被擠成兩個(gè)較大的鈍角7 — 1、7 — 2,該擠壓成的斜面長(zhǎng)度L為10?50mm,高度H為3?25mm。
[0017]該變截面支撐輥裝置設(shè)置在鑄機(jī)的內(nèi)弧和/或外弧上。
[0018]所述帶α角斜面的輥環(huán)2的支撐面是斜面或弧面。
[0019]所述變截面支撐輥輥體I是通長(zhǎng)的一體輥或多節(jié)的分節(jié)輥。
[0020]所述變截面支撐輥裝置安置在鑄機(jī)最后一個(gè)水平段的內(nèi)弧或外弧框架4中最后一個(gè)支撐輥的位置上，或安置在其它水平段的任一支撐輥位置上。
[0021]所述帶倒角連鑄坯的鑄坯厚度為130?450mm。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0023]本實(shí)用新型的裝置與方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，角部變形量小，不存在鑄坯角部橫裂紋的缺陷，具有技術(shù)可靠、加工簡(jiǎn)單、設(shè)備重量輕等優(yōu)點(diǎn)，并且不對(duì)連鑄機(jī)的生產(chǎn)產(chǎn)生任何負(fù)面影響。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置的示意圖；[0025]圖2變截面支撐輥設(shè)置在鑄機(jī)的內(nèi)弧的示意圖；
[0026]圖3變截面支撐輥設(shè)置在鑄機(jī)的外弧的示意圖；
[0027]圖4a輥環(huán)的支撐面是斜面的示意圖；
[0028]圖4b輥環(huán)的支撐面是弧面的示意圖；
[0029]圖5a帶倒角連鑄坯變形前的角部形狀的示意圖；
[0030]圖5b帶倒角連鑄坯變形后的角部形狀的示意圖；
[0031]圖6帶α角斜面的輥環(huán)與支撐輥輥體相互分離的示意圖。
[0032]【主要組件符號(hào)說(shuō)明】
[0033]I 變截面支撐輥輥體[0034]2 帶α角斜面的輥環(huán)
[0035]3 軸承座
[0036]4 鑄機(jī)水平段的內(nèi)弧或外弧框架
[0037]5 帶倒角連鑄坯
[0038]6 帶倒角連鑄坯與內(nèi)和/或外弧大面相接的角部
[0039]7—1、7 — 2 角部6自然被擠成的兩個(gè)較大的鈍角
[0040]8 鑄機(jī)水平段的常規(guī)支撐輥
[0041]α 帶α角斜面的輥環(huán)的支撐面與水平面所成的角度
[0042]β 帶倒角連鑄坯的原始倒角角度
[0043]S 帶倒角連鑄坯的原始倒角斜面長(zhǎng)度
[0044]L 帶倒角連鑄坯擠壓成的斜面長(zhǎng)度
[0045]H 帶倒角連鑄坯擠壓成的斜面高度
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面根據(jù)附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0047]如圖1所示，為本實(shí)用新型的一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置的示意圖。其中，帶倒角連鑄坯的鑄坯厚度為130~450mm，原始倒角角度β為25°~45°，斜面長(zhǎng)度S為30~85mm。所述變截面支撐輥裝置主要包括變截面支撐輥輥體1、帶α角斜面的輥環(huán)2、軸承座3。其中，帶α角斜面的輥環(huán)2對(duì)稱(chēng)安裝在變截面支撐輥輥體I上，變截面支撐輥輥體I通過(guò)軸承座安裝在鑄機(jī)水平段的內(nèi)弧或外弧框架4上。所述帶α角斜面的輥環(huán)2的支撐面正好支撐在帶倒角連鑄坯5與內(nèi)/外弧大面相接的角部6上。
[0048]所述帶α角斜面的輥環(huán)2與變截面支撐輥輥體I可以如圖4a或4b所示，為一個(gè)整體；也可以如圖6所示，為帶α角斜面的輥環(huán)與支撐輥輥體相互分離的示意圖，該帶α角斜面的輥環(huán)2固定在變截面支撐輥輥體I上。
[0049]I)對(duì)于帶α角斜面的輥環(huán)2與支撐輥輥體I為一個(gè)整體的情況，可以更換不同的變截面支撐輥輥體I使帶α角斜面的輥環(huán)2的斜面正好支撐在帶倒角連鑄坯5與內(nèi)/外弧大面相接的角部6上；
[0050]2)對(duì)于帶α角斜面的輥環(huán)2與支撐輥輥體I為相互分離的情況，當(dāng)生產(chǎn)不同寬度斷面的鑄坯時(shí)，可以調(diào)節(jié)帶α角斜面的輥環(huán)2的位置，并使輥環(huán)的斜面正好支撐在帶倒角連鑄坯5與內(nèi)/外弧大面相接的角部6上。[0051]所述變截面支撐輥裝置可以同時(shí)設(shè)置在鑄機(jī)的內(nèi)弧和外弧，如圖1所示，也可以僅設(shè)置在鑄機(jī)的內(nèi)弧，如圖2所不,或僅設(shè)置在鑄機(jī)的外弧,如圖3所不。
[0052]所述變截面支撐輥輥體I可以如圖1為通長(zhǎng)的一體輥，也可以如圖2為多節(jié)的分節(jié)棍。
[0053]所述帶α角斜面的輥環(huán)2的支撐面與水平面所成的角度α為10°?30°。該支撐面可以是斜面；也可以是弧面，R為其半徑，分別如圖4a和4b所示。
[0054]所述變截面支撐輥裝置可以安置在鑄機(jī)最后一個(gè)水平段的內(nèi)弧或外弧框架4中的最后一個(gè)支撐輥的位置上，也可以安置在其它水平段的任一支撐輥位置上，與鑄機(jī)水平段的常規(guī)支撐輥8組合使用。
[0055]在更換變截面支撐輥裝置時(shí)，可以在線直接從鑄機(jī)水平段出口處取出和更換變截面支撐輥裝置；也可以將鑄機(jī)水平段吊出鑄機(jī)后，打開(kāi)內(nèi)外弧，并取出更換變截面支撐輥裝置。
[0056]在使用時(shí)，該變截面支撐輥裝置安置在鑄機(jī)最后一個(gè)水平段的內(nèi)弧或外弧框架4中最后一個(gè)支撐輥的位置上。根據(jù)所連鑄的鑄坯斷面寬度，調(diào)節(jié)帶α角斜面的輥環(huán)2的位置，并使輥環(huán)的支撐面正好支撐在帶倒角連鑄坯5與內(nèi)/外弧大面相接的角部6上。隨著拉坯過(guò)程的進(jìn)行，角部6自然被擠成兩個(gè)較大鈍角7 — 1、7 — 2的形狀。如圖5a所示，為帶倒角連鑄坯變形前的角部形狀的示意圖，圖5b為該帶倒角連鑄坯變形后的角部形狀的示意圖。所述帶倒角連鑄坯5與內(nèi)/外弧大面相接的角部6被擠成兩個(gè)較大鈍角7 - 1、7 - 2，所述擠壓成的斜面長(zhǎng)度其斜邊長(zhǎng)度L為10?50mm，高度H為3?25mm。
[0057]由于帶倒角的結(jié)晶器技術(shù)生產(chǎn)的連鑄坯，可以消除彎曲和矯直過(guò)程的應(yīng)力集中，從而從根本上解決了連鑄坯角部橫裂紋的發(fā)生。在此基礎(chǔ)上，采用一種變截面支撐輥裝置對(duì)帶倒角的連鑄坯與上下大面相連的倒角進(jìn)行支撐，并在支撐的過(guò)程中使鑄坯的角部被擠產(chǎn)生自然變形，盡管是很小的變形量，它使得原來(lái)較小的鈍角變?yōu)閮蓚€(gè)較大的鈍角，有效的提高了軋制過(guò)程中的角部溫度，這樣就可在完全控制和消除角部橫裂紋的情況下，優(yōu)化鑄坯角部形狀、消除板材邊部直裂。
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置，所述帶倒角連鑄坯的原始倒角角度β為25°?45°，原始倒角斜面長(zhǎng)度S為30?85mm，其特征在于:所述變截面支撐輥裝置包括變截面支撐輥輥體(I)、帶α角斜面的輥環(huán)(2)和軸承座(3)，帶α角斜面的輥環(huán)(2 )對(duì)稱(chēng)設(shè)置在變截面支撐輥輥體(I)上，變截面支撐輥輥體(I)通過(guò)軸承座(3 )安裝在鑄機(jī)水平段的內(nèi)弧和/或外弧框架(4)上；所述帶α角斜面的輥環(huán)(2)的支撐面支撐在帶倒角連鑄坯(5)與內(nèi)/外弧大面相接的角部(6)上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置，其特征在于:所述帶α角斜面的輥環(huán)(2)的支撐面與水平面所成的角度α為10°?30°。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置，其特征在于:所述帶α角斜面的輥環(huán)(2)與變截面支撐輥輥體(I)是一個(gè)整體。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置，其特征在于:所述帶α角斜面的輥環(huán)(2)與變截面支撐輥輥體(I)是相互分離的，該帶α角斜面的輥環(huán)(2)固定在變截面支撐輥輥體(I)上。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置，其特征在于:所述帶倒角連鑄坯(5)與內(nèi)/外弧大面相接的角部(6)被擠成兩個(gè)較大的鈍角(7 — 1、7 — 2)，該擠壓成的斜面長(zhǎng)度L為10?50mm，高度H為3?25mm。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置，其特征在于:該變截面支撐輥裝置設(shè)置在鑄機(jī)的內(nèi)弧和/或外弧上。
7.如權(quán)利要求1或2所述的一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置，其特征在于:所述帶α角斜面的輥環(huán)(2)的支撐面是斜面或弧面。
8.如權(quán)利要求1或2所述的一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置，其特征在于:所述變截面支撐輥輥體(I)是通長(zhǎng)的一體輥或多節(jié)的分節(jié)輥。
9.如權(quán)利要求1或2所述的一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置，其特征在于:所述變截面支撐輥裝置安置在鑄機(jī)最后一個(gè)水平段的內(nèi)弧或外弧框架(4)中最后一個(gè)支撐輥的位置上，或安置在其它水平段的任一支撐輥位置上。
10.如權(quán)利要求1或2所述的一種對(duì)帶倒角連鑄坯進(jìn)行角部變形的變截面支撐輥裝置，其特征在于:所述帶倒角連鑄坯的鑄坯厚度為130?450mm。
【文檔編號(hào)】B22D11/12GK203725728SQ201420114197
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】張慧, 王明林, 姬秀琴, 王玫, 陶紅標(biāo), 王一成, 干勇 申請(qǐng)人:鋼鐵研究總院, 中達(dá)連鑄技術(shù)國(guó)家工程研究中心有限責(zé)任公司