专利名称：一种带轻压下功能的连铸坯拉矫机装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于连铸技术领域，适用于各种连铸钢种用的拉矫装置。
技术背景随着连铸技术的发展，目前几乎所有钢种都能连铸，钢水通过二次精炼获得一定的纯净度，通过采用保护浇注等措施减少了非金属杂质，表面裂纹和内部裂纹得到改善，因此一些高级钢种也可以连铸。但是尽管采取了电磁搅拌和低过热度浇注等措施，铸坯的中心偏析问题仍未得到满意的解决，为了有效地减轻及消除连铸坯中心偏析问题，开发了连铸轻压下装置。CN1273148A专利介绍了一种连铸轻压下装置，但该装置的不足在于(1)设备位置固定，不能随工艺条件的变化而适应液芯末端的变化，从而影响了轻压下的效果；(2)多个机架单独设立增大了辊间距，使铸坯中心质量得不到有效的控制。
发明目的本实用新型的目的在于提供一种带轻压下功能的连铸坯拉矫机装置，该装置具有双重功能，既作为连铸机的拉矫设备，又实现动态轻压下功能，该装置将轻压下功能和拉矫功能统一到一个整体设备中，从而使设备有可能在线动态跟踪铸坯液芯凝固末端而向前后进行移动，提高设备适应不同工况的可操作性和工艺控制的灵活性和准确性，进而提高连铸坯产品的中心质量。
发明内容
为了实现上述目的，本实用新型的连铸坯拉矫机装置设计的特点如下该装置将拉矫机与轻压下机构合在一起，单独组成一个辊组，其特征在于该装置将整体框架、压下装置、上下对辊及轴承等固定在一起，具体连接为该装置的内、外弧辊子及轴承等辅助机构、压下装置等均固定于一个整体框架上，整体框架座在一对平行导轨上，整体框架在导轨上可整体前后移动0-1000mm，以此来跟踪工艺参数变化引起的凝固末端位置的变化，导轨于铸流外侧并与铸流平行；上述的上下对辊为奇数对、小直径密排辊设计，辊子对数为7-13对，奇数对辊驱动，两端的两对辊可单独压下。
所述的上下对辊为内部水冷辊，直径为150-500mm，辊面带凸度，辊凸度范围为0.01-0.5mm，辊子间隙为15-50mm。
本实用新型将拉矫机与轻压下机构的功能合一，单独组成一个辊组，既作为连铸机的拉矫设备，又可动态跟踪铸坯凝固末端位置而沿铸流弧线前后移动。整个装置的原始位置为无轻压下状态，此时该装置为单纯拉矫机，轻压下时保持弧形压块上口不动，下口压下，穿引锭和脱引锭时，整个上部机构可向上提起。适应此装置的连铸机配合使用凹形结晶器浇注凸形铸坯，改善内部质量效果更佳，另外在轻压下拉矫机后面可安装整形机，使铸坯最终断面规则。
本实用新型适用铸机主要参数如下铸机半径5~18m铸坯规格120~300×120~450mm钢种各种可连铸钢种下面详细来论述一下轻压下减轻铸坯中心偏析的原理，轻压下工艺参数的确定，压下位置的选择等方面的问题。
轻压下是指在铸坯完全凝固之前将铸坯上下两面的坯壳压至相互接触，将液芯部分挤出。这是通过有一定开口度的辊列将铸坯压缩到要求厚度的工艺，这种压缩须在铸坯尚未完全凝固的条件下进行，因此须对连铸的工艺参数进行设置来确定压缩点，并在可调节范围内进行组合压下。普通铸坯最后凝固阶段产生体积收缩的吸力使铸坯芯部液体产生流动，从而使最后凝固的钢液浓度越来越高，最后形成中心偏析和疏松。轻压下的减轻铸坯中心偏析的原理是通过轻压下补偿凝固末端液芯部分的体积收缩，防止液芯流动使溶质元素富集，或继续加大压下量时使凝固末端液芯回流与上游钢液混合，液芯回流的结果使溶质元素浓度，液芯温度梯度和过热度都下降，促成有利于扩大等轴晶的区域，可得到比未经压下时大得多的等轴晶区，由于形成细的等轴晶，晶粒间的内表面远大于一直生长到铸坯芯部的柱状晶内表面，也远大于凝固成粗等轴晶的内表面，偏析物在较大的内表面上被稀释，所以微观凝固组织呈现较低的偏析水平。
压下位置与一定拉速下的坯壳厚度是相关联的，当压下位置太靠近弯月面时，铸坯外壳尚未达到一定厚度，对铸坯的挤压不会降低液芯的偏析水平，尤其过了压下区若铸坯芯部仍有钢液，还可能使铸坯中心偏析情况加重；若压下位置太靠近铸坯出口方向，由于柱状晶过分生长使铸坯内凝固壳较厚，对铸坯的挤压会产生枝状晶间裂纹。不在合适的位置进行压下，不但不能改善铸坯的金相组织，反而会损害铸坯的内部质量，这就是静态轻压下的负面结果。为了使铸坯中心偏析降低到最低程度且不产生枝状晶内裂纹，一般压下区间应覆盖铸坯中心固相率在0.3~0.9的部分。在液芯挤压过程需预先确定变形量及中心固相率和枝晶裂纹之间的关系，在非固态比率相同的情况下铸坯中心裂纹随压下比率的增加而增加，因此需根据具体工艺参数(钢种，浇注温度，拉速等)限定压下变形量，根据钢种的不同，总压下量可为铸坯厚度的2～30％。
轻压下工艺的确定是一种动态过程一方面，本实用新型利用拉矫机实现轻压下功能，而拉矫机在辊列中的位置是相对固定的。因此需要在一定范围内调整工艺参数来满足轻压下工艺对该区间内非固项比率的需求；另一方面，拉矫机在轻压下区(或称拉矫区)的局部范围内，具有一定的灵活性，可以根据需要，在线向前或向后调整开始压下位置，满足轻压下工艺的要求。
轻压下拉矫机工艺要求及特点轻压下总量为铸坯厚度的2~30％，轻压下区间内铸坯表面温度为850~1100℃，更精确的温度区间依赖于钢种的不同。选择最佳液压压下位置应考虑钢种，浇注温度，二冷制度，拉坯速度和拉坯力等因素，最佳压下区间应覆盖铸坯中心固相率为0.3~0.9的区域。
经过轻压下的铸坯侧面会出现轻微鼓肚，，为满足铸坯断面尺寸标准要求，可进入整形机整形，该整形机基本上按万能轧机设计，但要求整形机的线速度与压下装置线速度同步。
与现有技术相比，本实用新型的主要优点在于一、本实用新型采用的小直径密排辊结构最大限度地保留了辊式轻压下设备的容易变形的特点，并显著减小了由于辊间鼓肚造成的对铸坯中心质量的负面影响；二、本实用新型首次将轻压下功能和拉矫功能统一到一个整体设备中，从而使本设备有可能在线动态跟踪铸坯液芯凝固末端位置而向前后进行移动，提高了设备适应不同工况的可操作性和工艺控制的灵活性、准确性。因为在连铸生产中，准确地控制凝固末端的位置是轻压下技术成功的关键，而常规轻压下装置的位置固定，限制了工艺操作的灵活性，在该限制条件下要求拉速等工艺参数可调范围很窄且必须稳定，以此来获得压下区合适的固液比例，而在实际生产过程中这一点是难以达到的。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型带轻压下的拉矫机装置的正视结构示意图。
图2为本实用新型带轻压下的拉矫机装置的侧视结构示意图。
图1、图2中1提梁，2立柱，3液压缸，4上框架，5弧形滑块，6上轴承座，7上下对辊，8下轴承座，9下框架，10导轨，11传动装置。
权利要求1.一种带轻压下功能的连铸坯拉矫机装置，该装置将拉矫机与轻压下机构合在一起，单独组成一个辊组，其特征在于该装置将整体框架、压下装置、上下对辊及轴承等固定在一起，具体连接为该装置的内、外弧辊子及轴承等辅助机构、压下装置等均固定于一个整体框架上，整体框架座在一对平行导轨上，整体框架在导轨上可整体前后移动0-1000mm，以此来跟踪工艺参数变化引起的凝固末端位置的变化，导轨于铸流外侧并与铸流平行；上述的上下对辊为奇数对、小直径密排辊设计，辊子对数为7-13对，奇数对辊驱动，两端的两对辊可单独压下。
2.根据权利要求1的连铸坯拉矫装置，其特征在于所述的上下对辊为内部水冷辊，直径为150-500mm，辊面带凸度，辊凸度范围为0.01-0.5mm，辊子间隙为15-50mm。
专利摘要一种带轻压下功能的连铸坯拉矫机装置，属于连铸技术领域，其特点在于该装置将拉矫机与轻压下机构合在一起，单独组成一个辊组，该装置的整体框架可在铸流外侧的导轨上前后移动0－1000mm，该装置还采用小直径密排辊设计，辊子对数为7－13对，该装置可在线动态跟踪铸坯液芯凝固末端而向前后进行移动，满足设备适应不同工况的可操作性和工艺控制的灵活性和准确性，进而提高连铸坯产品的质量。
文档编号B22D11/12GK2579561SQ0228930
公开日2003年10月15日 申请日期2002年11月27日 优先权日2002年11月27日
发明者刘立文, 刘家琪, 陈韧, 倪满森 申请人:钢铁研究总院