輥罩、軋制線和連續鑄造裝置制造方法
【專利摘要】用于連續鑄造設備的軋制線(20)的輥罩(28)，包括具有冷卻液導管(30)的可旋轉軸(24)，其中輥罩(28)在所述的可旋轉軸(24)上被以旋轉固定的方式支撐，所述輥罩(28)包括設置為與所述冷卻液導管(30)流體連通的至少一個冷卻劑通道(32)。輥罩(28)包括第一端部區域(ER1)、第二端部區域(ER2)以及位于第一端部區域(ER1)和第二端部區域(ER2)之間的中間區域(CR)。中間區域(CR)沿著輥罩(28)的長度(L)的方向延伸了至少50％、至少60％、至少70％、至少80％或至少90％的長度，其中所述至少一個冷卻液流道(32)包括位于所述輥罩(28)的中間區域(CR)的至少一個冷卻液入口(36)和／或至少一個冷卻液出口(42)。
【專利說明】輥罩、乳制線和連續鑄造裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于連續鑄造裝置的軋制線的輥罩、包括至少一個這樣的輥罩的軋制線以及包括至少一個這樣的輥罩或者至少一個這樣的軋制線的連續鑄造裝置。
【背景技術】
[0002]在連續鑄造過程中，熔融金屬從鋼水包中通過漏斗進入具有水冷壁的鑄模內。一旦進入鑄模內，熔融金屬相對靠著水冷卻鑄模壁凝固，以產生實心的殼體。該殼容納液態金屬，現在被稱為股，從鑄模底部被連續地抽出。股被小間距地支撐著，用于支撐股的壁的水冷軋制線抵抗股內的仍舊凝固的液體的鐵水靜壓力的作用。為了加快凝固速率，股被噴射了大量的水。最后，股被切成預定長度。股然后可能繼續通過另外的軋制線及其他機構整平、軋制或者擠壓金屬成為其最終的形狀。
[0003]被用于連續鑄造設備的軋制線暴露于高熱應力下，因為鑄造金屬股在超過900°C以上的溫度下離開鑄模，特別地鋼股的情況下。因此軋制線通常設有內部冷卻。
[0004]歐洲專利申請EP1646463涉及用于連續鑄造裝置的內冷式的鑄坯引導滾子。鑄坯引導輥包括中心旋轉軸和至少一個以旋轉固定方式支撐在所述軸上的圓柱輥管(“輥罩”)。冷卻液流道穿過輥管與圓柱輥管的外表面以一個恒定距離定位。冷卻液通道均勻的散布在圓柱輥管的內部，或接近其邊緣，并且由通孔形成。來自冷卻液導管的冷卻液，被布置在中心旋轉軸中，被供給到在圓柱輥管的一端的冷卻通道，并且通過在冷卻通道和冷卻液導管之間徑向延伸通過圓柱輥管的支線，從冷卻通道中返回到在圓柱輥管的另一端的冷卻液導管。

【發明內容】

[0005]本發明的一個目的是提供一種改進的用于連續鑄造裝置的軋制線的內冷輥罩，包括具有冷卻液管線的可旋轉軸，其中輥罩被設置為以可旋轉固定方式支撐在可旋轉軸上，其中棍罩包括至少一個與冷卻液管線液體聯通的冷卻液流道。
[0006]該目的通過包括一個第一端部區域、第二端部區域和在第一端部區域和第二端部區域之間的中間區域的輥罩來實現，其中中間區域沿著輥罩的長度方向延伸至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、或至少90%的長度，其中至少一個冷卻液流道包括位于輥罩的中間區域的至少一個冷卻液入口和/或至少一個冷卻液出口，也就是，在輥罩的中間區域任何位置，而不是在端部或者其端部區域。
[0007]輥罩在使用時由于高負荷、高溫度、高的溫度變化、高的濕度、高腐蝕和高污染而經受了極端的磨損。通過在輥罩的中心區域內而不是在輥罩的端部區域內設置至少一個冷卻液入口和/或至少一個冷卻液出口，輥罩的端部區域不暴露密封裝置，端部區域經受了高負荷、高溫度、高的溫度變化、高的濕度、高腐蝕和高污染。冷卻液入口(S)和/或冷卻液出口(S)和任何必要的密封裝置將改為被定位在輥罩與軸的較小負載和相對冷卻的部分。因此，冷卻液入口(S)和/或冷卻液出口(S)周圍的密封裝置的壽命被延長，并且因此密封裝置不必頻繁更換。
[0008]應該注意的是，表達方式“一個具有冷卻液管道的旋轉軸”不必須意味著具有單個冷卻液管線的旋轉軸。旋轉軸可以被設置為具有任何數量的冷卻液管線。
[0009]根據本發明的實施例，輥罩包括外表面，并且至少一個冷卻液流道設置為與輥罩的外表面非恒定距離。
[0010]在本文中被使用的表達方式“輥罩的外表面”意在表示在連續鑄造過程中被設置為與鑄造金屬股接觸的表面。表達式“輥罩的長度”意指這種外表面的長度。
[0011]在使用過程中如果輥罩具有一個水平的外表面，水平冷卻液流道將不必須要被設置在輥罩中，冷卻液流道不必然在整個輥道上延伸，當根據本發明制造輥罩時這導致更少的機械加工。
[0012]值得注意的，在根據本發明的輥罩上的整個冷卻液流道不必必需被加工。例如流道、孔或者空腔被加工在輥罩上，然后通過在機加工的流道、孔或者空腔內提供的至少一個分離裝置形成至少一個冷卻液流道，以形成至少一個具有至少一個冷卻液入口和至少一個冷卻液出口的冷卻液流道。分離裝置可以包括金屬或者塑料或者任何合適的材料，以分離壁或結構的形式。
[0013]根據本發明的另一個實施例，至少一個冷卻液入口和/或至少一個冷卻液出口被設置在輥罩的中心，即在輥罩兩端部之間的半途，其端部限定了外表面。
[0014]根據本發明的進一步的實施例，輥罩具有內部表面，即設置為被支撐在軋制線的可旋轉軸上的表面，至少一個冷卻液流道被設置為沿著棍罩的內表面向棍罩的外表面延伸。
[0015]根據本發明的實施例，至少一個冷卻液流道被設置為直線朝向輥罩的外表面延伸，可選擇的相對表面成一定角度。
[0016]本發明也涉及用于連續鑄造裝置的軋制線，其包括根據本發明的實施例的任一個的至少一個輥罩。
[0017]根據本發明的實施例，密封裝置設置在軋制線的可旋轉軸和至少一個輥罩之間。例如，橡膠密封或者O型圈被用于密封在軋制線的可旋轉軸和至少一個輥罩之間的區域。
[0018]本發明進一步涉及連續鑄造裝置，其包括本發明實施例的任一個的至少一個輥罩和/或至少一個軋制線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]通過參照附加的附圖的非限制的實施例，本發明在下文進一步的被說明，其中；
[0020]圖1示出了連續鑄造過程，
[0021]圖2示出了按照本發明實施例的軋制線，
[0022]圖3-9示出了按照本發明的實施例的輥罩
[0023]應當注意，附圖沒有按比例描繪，一些特征的尺寸為了清楚說明而進行了放大。【具體實施方式】
[0024]圖1示出了一種連續鑄造方法，其中熔融金屬10被送入鋼水包12。在經過一些包內處理后，例如合金化和除氣后，達到一個適當的溫度，來自鋼水包12的熔融金屬10經由耐火護罩被傳輸到中間包14。金屬從中間包14中排出進入基座打開鑄模16的頂部。鑄模16被水冷以便使得直接與其接觸的熔融金屬凝固。在鑄模16中，凝固靠近鑄模壁的金屬薄殼在中間部分之前凝固，現在被稱為股，退出鑄模16的基部進入冷卻室18 ;在股的壁內的大多數金屬仍然是熔融的。股被間距很小的支撐，水冷軋制線20用于支撐股的壁抵抗在股內仍然凝固的液體的鋼水靜壓力，從而支撐股的壁。為了提高凝固的速度，當穿過冷卻室18時,股被噴射大量的水。股的最終凝固發生在股退出冷卻室18之后。
[0025]在圖示的實施例中，股豎直(或在接近豎直的曲線路徑上)退出鑄模16，并且當移動通過冷卻室18時，軋制線20逐漸地朝向水平面彎曲股。(在豎直連鑄機上，當其穿過冷卻室18時股豎直停留)。
[0026]在退出冷卻室18之后，股通過矯直輥線(如果在立式機器之外鑄造)并且退出軋制線。最后，股被切成預定長度，通過機械的剪切或通過移動的氧乙炔炬22，進入一個存儲裝置或者下一步的成形過程。在很多情況下股可以持續通過另外的軋制線以及其他可以變平的機構，軋制或者擠壓金屬成為其最終的形狀。
[0027]圖2示出了按照本發明的實施例的軋制線20，稱為共同軸軋制線20。軋制線20包括具有外徑Φ。并且由容納在軸承座中的軸承26支撐的軸24，并且包括若干用于沿外表面34輸送金屬股的輥罩28，具有相應內徑，其被設置為在軸24上被固定地支撐。
[0028]應該注意的，軋制線20可以包括比在附圖示出的更多的元件，例如機械耦合和可選擇的潤滑系統等等。但是，為了清楚的解釋，僅僅與本發明相關的特征被示出。
[0029]圖3是根據本發明的實施例的被支撐在可旋轉軸24上的具有冷卻液導管30的輥罩28的截面圖，其中輥罩28以一種旋轉固定的方式在可旋轉軸24上被支撐。輥罩28包括冷卻液體流道32，設置為與冷卻劑管線30流體相通。輥罩包括第一端部區域ER1、第二端部區域ER2和位于第一端部區域ERl和第二端部區域ER2之間的中間區域CR，其中在示出的實施例中，中間區域CR沿著輥罩28的外表面34的長度L的方向延伸了大約70 %的長度。輥罩28的長度L可以是400-800mm。
[0030]冷卻液流道32包括位于輥罩28的中間區域CR的至少一個冷卻液進口 36和/或至少一個流體出口 42。在示出的實施例中，至少一個冷卻液進口 36和/或至少一個流體出口 42可以位于沿輥罩28的中間。然而，至少一個冷卻液進口 36和/或至少一個流體出口42可以被設置在輥罩28的中心區域CR的任意位置，例如比第二端部區域ER2更近的第一端部區域ERl。密封裝置(未示出)被設置在可旋轉軸24和輥罩28之間以密封冷卻液進口 36和/或冷卻液出口 42周圍的區域。
[0031]冷卻液流道32的至少一個流體進口 36和至少一個冷卻液出口 42可以是與冷卻液導管30流體連通，經由一個或多個徑向管道38或在可旋轉軸24內的非徑向管道。然而應該注意到，在冷卻液流道32的冷卻液進口 36和冷卻液導管30之間的流體連通可以以任何適當的方式來提供。
[0032]冷卻液流道32以距離輥罩28的外部表面34 —個非接觸距離被設置并且從冷卻液進口 36朝向輥罩28的外表面34以一定角度以直線方式延伸。然而值得注意的是，至少一個冷卻液流道32不必直線延伸通過輥罩28。例如，至少一個冷卻液流道32可以以曲線，或以螺線的形式、鋸齒形、規則或不規則形式或者其他任何適合的方式延伸通過輥罩28。
[0033]圖4示出了根據本發明的實施例的輥罩28的端部區域ERl或ER2的切割透視圖，其中冷卻液流道32的最外面的部件可以被看到。當輥罩28處于使用狀態時，冷卻液會沿著冷卻液流道21流動，在紙面向外朝向冷卻液流道的部分32a的方向，然后紙面向外朝向冷卻液流道的部分32b的方向上，在其退回前，經由在進入紙面的平面的方向上的致冷劑通道21到達在可旋轉軸24上的冷卻液導管30。因此冷卻液被設置為流動通過輥罩28的端部區域ERl和/或ER2，而在輥罩28的端部區域ERl和/或ER2內沒有冷卻液入口和出□。
[0034]附圖5和6示出了冷卻液如何流動通過根據本發明的實施例的輥罩28。來自在可旋轉軸24內的冷卻液導管30中的冷卻液可被使得流動(例如通過泵、閥門和流體分配器)進入許多布置在中心區域CR的輥罩28的內表面40周圍的流體進口 32內。冷卻液然后沿在輥罩28上的冷卻液流道32，并且經由布置在中心區域CR的輥罩28的內表面40的周圍的至少一個流體出口 42返回到在可旋轉軸24內的冷卻液導管30。
[0035]根據本發明的一個實施例，冷卻液進口 36和冷卻液出口 42彼此相鄰地設置，優選地盡可能接近。例如冷卻液進口 36可以是被布置為距離冷卻液出口 42 —段距離，其比冷卻液通道32的最大剖面尺寸小，例如比具有圓形截面的冷卻液通道32的最大直徑更小。在流體進口 36和冷卻液出口 42之間的距離例如可以是0.5-10.0毫米，以分別易于冷卻液的供給以及冷卻液從那里返回。
[0036]圖7-9示出了冷卻液如何被設置以流經按照本發明的另一個實施例的輥罩28。來自可旋轉軸上的冷卻液管線30的冷卻液可被使得流入(例如通過泵、閥門和流體分配器)在輥罩28的內表面上的至少一個流體入口 36。冷卻液然后沿著位于輥罩28上的一個或者多個冷卻液流道32流動，并且經由至少一個圍繞在輥罩28的內表面的流體出口 42退回位于可旋轉軸24上的冷卻液管線30。根據本發明的實施例，至少一個冷卻液入口 36被置于至少一個冷卻液出口 42的上游。至少一個冷卻液流道32可以被設置為以任何適合的方式至少部分地圍繞棍罩的圓周延伸。
[0037]在圖示的實施例中的輥罩28已經顯示為具有連續和光滑表面28a的空心圓柱體。然而值得注意的是，根據本發明的軋制線20的至少一個輥罩28不必是均一截面的對稱形狀的圓柱體，其外表面不必是連續的或者光滑的，但可以是取決于在連續鑄造設備中的功能和/或位置的任何形狀、尺寸和設計。
[0038]在權利要求范圍內的本發明的進一步的改進對于本領域技術人員是顯而易見的。例如，即使本發明涉及包括至少一個冷卻液通道的輥罩，使用時其被與可旋轉的軸內的冷卻液導管流體連通，在輥罩內的所謂的冷卻液流道也可以被用于任何目的，也就是說他們不僅僅適于輸送冷卻液通過輥罩的至少一部分。
【權利要求】
1.一種用于連續鑄造設備的軋制線（20)的輥罩（28)，包括具有冷卻液導管（30)的可旋轉軸（24)，其中該輥罩（28)設置為以旋轉固定的方式支撐在所述可旋轉軸（24)上，并且其中所述輥罩（28)包括設置為與所述冷卻液導管（30)流體連通的至少一個冷卻劑通道(32)，其特征在于所述的輥罩（28)包括第一端部區域（ERl)、第二端部區域（ER2)和位于所述第一端部區域（ERl)和所述第二端部區域（ER2)之間的中間區域（CR)，其中所述中間區域（CR)沿著所述輥罩（28)的長度（L)的方向延伸了至少50%、至少60%、至少70%、至少80%或至少90%的長度，并且其中所述至少一個冷卻液流道（32)包括位于所述輥罩（28)的中間區域（CR)的至少一個冷卻液入口（36)和/或至少一個冷卻液出口（42)。
2.按照權利要求I的輥罩（28)，其特征在于，其包括外部表面（34)，并且所述至少一個冷卻液流道（32)的每一個被設置為與該輥罩（28)的外表面（34)的距離非恒定。
3.按照權利要求I或2的輥罩（28)，其特征在于，所述至少一個冷卻液入口（36)和/或所述至少一個冷卻液出口（42)被設置在所述輥罩（28)的中間。
4.根據前述任一權利要求的輥罩（28)，其特征在于，所述輥罩（28)具有內表面（40)，并且所述至少一個冷卻液流道（32)被設置為從該輥罩（28)的內表面（40)朝向該輥罩(28)的外表面(34)延伸。
5.根據前述任一權利要求的輥罩（28)，其特征在于，所述至少一個冷卻液流道（32)被設置為沿著直線朝向該輥罩（28)的外表面（34)延伸。
6.一種用于連續鑄造設備的軋制線（20)，其特征在于所述軋制線（20)包括按照前述任一權利要求的至少一個輥罩（28)。
7.根據權利要求6的軋制線（20)，其特征在于密封裝置被提供在所述可旋轉軸（24)和所述至少一個輥罩（28)之間。
8.—種連續鑄造設備，其特征在于包括按照權利要求1-5中任一項的至少一個輥罩(28)和/或根據權利要求6-7的至少一個軋制線（20)。
【文檔編號】B22D11/112GK103521726SQ201310384209
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月4日 優先權日:2012年7月4日
【發明者】M·約翰森, J·阿農德森 申請人:Skf公司