专利名称：一种适用于带倒角连铸坯的多分节侧面支撑足辊的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属凝固和连续铸造领域，特别涉及到一种适用于带倒角连铸坯的多分节侧面支撑足辊。
背景技术：
在微合金化钢板带材生产技术中，铸坯及钢板表面质量缺陷一直是困扰国内外钢铁企业的关键技术问题，连铸坯裂纹是最常见和数量最多的一种铸坯质量缺陷，这其中以铸坯角部横裂纹为主。由于其影响因素很多，虽然经过科研工作者的大量努力，但未能从根本上加以解决。因此需要对连铸坯进行火焰切角处理，这样不仅造成大量的能源、材料、人力资源的浪费，库存场地加大，而且由于连铸坯必须下线进行冷态清理，这使得铸坯的热装或热送变得不可能，铸坯的加热能耗大幅增加，同时炼钢-连铸-轧钢流程的高效化生产节奏也被打乱。近年来，通过优化铸坯角部形状、采用带大倒角的连铸坯生产技术，可以有效提高铸坯角部温度、改善应力状态，从而彻底避免或大幅度减轻微合金化钢连铸坯角部横裂纹的发生。足辊作为连铸机的重要组成部分，其功能是对铸坯起支撑导向作用，在凝固坯壳出结晶器后，对铸坯窄面进行必要的支撑和冷却，以减少铸坯鼓肚的发生。由于采用侧面带倒角的结晶器窄面铜板，改变了铸坯的形状，因此需要将足辊做相应的改变。通常实际连铸机上应用的足辊形式为圆柱状平足辊，且采用轴承座放置在两端的支撑形式，这种结构方式的缺陷是足辊宽度远小于铸坯厚度，足辊对铸坯边角部起不到支撑作用，尤其是当铸坯角部带倒角时，这种支撑效果更差，更容易发生角部纵裂引起漏钢。中国专利ZL200820098146. 6提供了一种‘新型连铸结晶器足辊，(公开号 CN201201042Y)，它是一种中间粗两头细的异形足辊结构，其特点是减少足辊与铸坯线接触长度，减少足辊上圆弧面与铸坯之间积水的形成机会，防止铸坯泡在积水中。然而这种结构的不足之处就在于减少了足辊与铸坯的接触长度，恰恰消弱了足辊对宽面坯壳的支撑作用，特别是对于带倒角的铸坯，容易产生角部纵裂。另外，现有技术中还有采用轴承座在中间、两侧悬挂带倒角将轴承座放置在中间的结构，这样如浇铸厚度大于300mm的连铸坯，采用这样的足辊时，当中间的轴承座较宽时，如大于120mm，铸坯坯壳可能会产生鼓肚，造成划伤；当中间的轴承座较窄时，如小于 100mm，那么悬挂在两侧的带倒角的足辊就较长(大于100mm)，此时足辊的旋转轴将承受的弯曲力将大幅度增加，必须加大轴径才能满足悬挂的中心轴不变形。加大悬挂的中心轴直径也就是加大带倒角的足辊的直径，这不仅需要更大的装备和空间，而且这也与改善铸坯质量的细辊密排技术的设计思想相违背。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种适用于带倒角连铸坯的多分节侧面支撑足辊，它可以保证对带倒角连铸坯的有效支撑，避免铸坯纵裂纹的发生，并可提高结晶器窄边带倒角铜板的使用寿命。为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案一种适用于带倒角连铸坯的多分节侧面支撑足辊，包括带倒角足辊辊体1、U形支撑座2、通轴4，其中，通轴4由U形支撑座2支撑，带倒角足辊辊体1悬挂在通轴4两端，由固定端盖11固定，U形支撑座2的中间通过通轴4悬挂有至少一个圆柱形平足辊3。该足辊总宽度Ll比实际生产的带倒角连铸坯5宽度L2窄5-40mm，该足辊中部平面支撑区宽度L3与铸坯侧面平面区宽度L4相同；带倒角足辊辊体1的角部6的斜面角度 a为20° -45°，其与实际生产的铸坯形状相适应，并略小于实际生产铸坯的角部。每一个带倒角足辊辊体1的宽度L5为该足辊总宽度Ll的15% -30% ；每一个带倒角足辊辊体1的平直支撑区的宽度L6为宽度L5的30% -60%。带倒角足辊辊体1的平直支撑区的直径Dl为80-200mm，圆柱形平足辊3的直径 D2与Dl相同；圆柱形平足辊3的长度L8为该足辊总宽度Ll的20% -40%。通轴4与U形支撑座2的两个支撑臂9之间的连接选自以下任意一种(I)通过滑动轴瓦8进行滑动接触；(II)通过一个或多个滚动轴承10进行滚动接触；(III)直接滑动接触。通轴4与两端的带倒角足辊辊体1和中间的圆柱形平足辊3的连接选自以下任意一种(I)通过固定键7进行连接；(II)直接滑动接触；(III)通过滑动轴瓦12进行滑动接触； (IV)通过滚动轴承13进行滚动接触。U形支撑座2的支撑臂9的宽度L7为该足辊总宽度Ll的10% -25%;支撑臂9的上沿比带倒角足辊辊体1的中部平面支撑区低，其距离差H为l-10mm。每个支撑臂9的上端是一个圆环支撑座14，或沿水平直径分成上盖15和下部16 的两部分。带倒角足辊辊体1分成分别转动的第一部支撑辊17和第二部支撑辊18两部分。所述多分节侧面支撑足辊，适用于铸坯厚度为180_500mm的板坯，或侧边长为 180mm 500mm的方坯或矩形坯。当中间通轴4悬挂有两个或两个以上的圆柱形平足辊3时，每两个圆柱形平足辊 3之间设置一个支撑臂9。U形支撑座2直接固定在足辊支架19上，或通过弹簧结构浮动连接。所述足辊一组或多个轴平行的组安置在结晶器侧下方使用；多组使用时，连铸坯接触的第一组为多分节侧面支撑足辊，其余组是圆柱形平足辊或多分节侧面支撑足辊本实用新型的有益效果在于不管铸坯厚度如何加大，可以在有效保证对铸坯倒角部位支撑、不增加旋转轴弯曲力、不增加旋转轴直径的同时，可以通过调节中间设置的圆柱形平足辊的宽度来满足铸坯的宽度变化，这就提高了设备的可靠性和使用寿命。该多分节侧面支撑足辊，其适用的铸坯厚度可以为180-500mm的板坯，也可适用于侧边长为180mm 500mm的方坯或矩形坯，由于该多分节侧面支撑足辊中间有圆柱形平足辊，因此它对浇铸大断面的铸坯进行支撑效果更佳。
图1本实用新型的多分节侧面支撑足辊的结构示意图，其中通轴4与支撑臂9采用滑动轴瓦进行滑动接触、通轴4与带倒角足辊辊体1和圆柱形平足辊3采用键连接；图2通轴4与支撑臂9采用滚动轴承进行滚动接触、通轴4与带倒角足辊辊体1 和圆柱形平足辊3采用直接滑动接触的结构示意图；图3通轴4与支撑臂9采用直接滑动接触、通轴4与带倒角足辊辊体1和圆柱形平足辊3采用滑动轴瓦进行滑动接触的结构示意图；图4通轴4与支撑臂9采用直接滑动接触、通轴4与带倒角足辊辊体1和圆柱形平足辊3采用滚动轴承进行滚动接触的结构示意图；图5支撑臂的上端是一个圆环支撑座14的结构示意图；图6支撑臂的上端沿直径分成上盖15和下部16两部分的组合的结构示意图；图7带倒角足辊辊体1的工作面切分为分别转动的第一部支撑辊17和第二部支撑辊18的结构示意图；图8采用多个多分节侧面支撑足辊固定在足辊支架上的结构示意图；图9采用两个或两个以上的圆柱形平足辊时的结构示意图。主要组件符号说明1带倒角足辊辊体[0042]2U形支撑座[0043]3圆柱形平足辊[0044]4通轴[0045]5带倒角连铸坯[0046]6带倒角足辊辊体1的角部[0047]7固定键[0048]8滑动轴瓦[0049]9支撑臂[0050]10滚动轴承[0051]11固定端盖[0052]12滑动轴瓦[0053]13滚动轴承[0054]14圆环支撑座[0055]15上盖[0056]16下部[0057]17第一部支撑辊[0058]18第二部支撑辊[0059]19足辊支架[0060]Ll足辊总宽度[0061]L2带倒角连铸坯的宽度L3足辊中部平面支撑区的宽度L4铸坯侧面平面区宽度L5带倒角足辊辊体的宽度L6带倒角足辊辊体的平直支撑区的宽度L7支撑臂的宽度L8圆柱形平足辊的长度H支撑臂的上沿比带倒角足辊辊体1的中部平面支撑区低的量Dl带倒角足辊辊体1的平直支撑区的直径D2圆柱形平足辊的直径a带倒角足辊辊体1的角部6的斜面角度
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示，一种适用于带倒角连铸坯的多分节侧面支撑足辊，包括带倒角足辊辊体1、U形支撑座2、通轴4，其中，通轴4由U形支撑座2支撑，带倒角足辊辊体1悬挂在通轴4两端，由固定端盖11固定，U形支撑座2的中间通过通轴4悬挂有圆柱形平足辊3 ； 该足辊总宽度Ll比实际生产的连铸坯5宽度L2窄5-40mm，该足辊中部支撑区宽度L3与铸坯侧面平面区宽度L4相同；带倒角足辊辊体1的角部6的斜面角度a为20° -45°，其与实际生产的铸坯形状相适应，并略小于实际生产铸坯的角部；在实际使用时，它可以保证对带倒角连铸坯的有效支撑，避免铸坯纵裂纹的发生，并可提高结晶器窄边带倒角铜板的使用寿命。其中，固定端盖11可以用固定螺钉固定在通轴4上，也可以用螺丝将固定端盖固定在通轴4上，以防止带倒角足辊辊体1的脱落。如图2所示，每一个带倒角足辊辊体1的宽度L5为该足辊总宽度Ll的15%-30%; 每一个带倒角足辊辊体1的平直支撑区的宽度L6为宽度L5的30% -60%。带倒角足辊辊体1的平直支撑区的直径Dl为80_200mm，圆柱形平足辊3的直径 D2与Dl相同；圆柱形平足辊3的长度L8为该足辊总宽度Ll的20% -40%。带倒角足辊辊体1的平直支撑区L6和圆柱形平足辊3组成了对铸坯5平面区的支撑；带倒角足辊辊体1的角部6构成对带倒角连铸坯5斜面的支撑。所述U形支撑座2的两个支撑臂9的宽度L7(见图2)为该足辊总宽度Ll的 10% -25% ；支撑臂9的上沿比带倒角足辊辊体1的中部平面支撑区低，其距离差H为 I-IOmm;支撑臂的上沿比带倒角足辊辊体1的平直支撑区略低的目的一方面是防止积水， 为水的流动设置一个通道；另一方面是为了冲渣和防止氧化皮的堆积。通轴4与U形支撑座2的两个支撑臂9之间采用如图1所示的滑动轴瓦8进行滑动接触；或如图2所示，采用一个或多个滚动轴承10进行滚动接触；或采用直接滑动接触。通轴4与两端的带倒角足辊辊体1和中间的圆柱形平足辊3的连接采用如图1所示的固定键7进行连接；或如图2所示，采用直接滑动接触；或如图3所示，采用滑动轴瓦 12进行滑动接触；或如图4所示，采用滚动轴承13进行滚动接触。其中，每个支撑臂9的上端可以是一个圆环支撑座14 (见图幻，也可以将其沿直径
7分成上盖15和下部16两部分进行组合(见图6)，以便于安装。如图7所示，带倒角足辊辊体1工作面可以切分为分别转动的第一部支撑辊17和第二部支撑辊18，以便减少辊面的转动速度差，减少对铸坯的摩擦。本实用新型的多分节侧面支撑足辊，其适用的铸坯厚度可以为180_500mm的板坯，也可适用于侧边长为180mm 500mm的方坯或矩形坯，由于该多分节侧面支撑足辊中间有圆柱形平足辊3，因此它对浇铸大断面的铸坯进行支撑效果更佳。U形支撑座2可以直接固定在足辊支架19上，也可以通过加装弹簧结构实现浮动连接。在实际使用中，所述多分节侧面支撑足辊可以是一组安置在结晶器的侧边下方， 也可以是多组同时使用；也可以与圆柱形平足辊进行组合使用，在进行组合使用时，至少第一组应采用多分节侧面支撑足辊(见图8)。当中间通轴4悬挂有两个或两个以上的圆柱形平足辊3时，每两个圆柱形平足辊 3之间设置一个支撑臂9 (见图9)。
权利要求1.一种适用于带倒角连铸坯的多分节侧面支撑足辊，包括带倒角足辊辊体(l)、u形支撑座O)、通轴G)，其中，通轴由U形支撑座( 支撑，带倒角足辊辊体(1)悬挂在通轴(4)两端，由固定端盖(11)固定，其特征在于U形支撑座O)的中间通过通轴(4)悬挂有至少一个圆柱形平足辊(3)。
2.如权利要求1所述的多分节侧面支撑足辊，其特征在于该足辊总宽度Ll比实际生产的带倒角连铸坯(5)宽度L2窄5-40mm，该足辊中部平面支撑区宽度L3与铸坯侧面平面区宽度L4相同；带倒角足辊辊体(1)的角部(6)的斜面角度a为20° -45°，其与实际生产的铸坯形状相适应，并略小于实际生产铸坯的角部。
3.如权利要求1或2所述的多分节侧面支撑足辊，其特征在于每一个带倒角足辊辊体(1)的宽度L5为该足辊总宽度Ll的15% -30% ；每一个带倒角足辊辊体(1)的平直支撑区的宽度L6为宽度L5的30% -60%。
4.如权利要求1或2所述的多分节侧面支撑足辊，其特征在于带倒角足辊辊体(1)的平直支撑区的直径Dl为80-200mm，圆柱形平足辊(3)的直径D2与Dl相同；圆柱形平足辊 (3)的长度L8为该足辊总宽度Ll的20% -40%。
5.如权利要求1所述的多分节侧面支撑足辊，其特征在于通轴(4)与U形支撑座(2) 的两个支撑臂(9)之间的连接选自以下任意一种(I)通过滑动轴瓦(8)进行滑动接触；(II)通过一个或多个滚动轴承(10)进行滚动接触；(III)直接滑动接触。
6.如权利要求1所述的多分节侧面支撑足辊，其特征在于通轴(4)与两端的带倒角足辊辊体(1)和中间的圆柱形平足辊(3)的连接选自以下任意一种(I)通过固定键(7)进行连接；(II)直接滑动接触；(III)通过滑动轴瓦(1 进行滑动接触；(IV)通过滚动轴承(1 进行滚动接触。
7.如权利要求1所述的多分节侧面支撑足辊，其特征在于U形支撑座O)的支撑臂 (9)的宽度L7为该足辊总宽度Ll的10% -25%;支撑臂(9)的上沿比带倒角足辊辊体(1) 的中部平面支撑区低，其距离差H为l-10mm。
8.如权利要求7所述的多分节侧面支撑足辊，其特征在于每个支撑臂(9)的上端是一个圆环支撑座(14)，或沿水平直径分成上盖(1 和下部(16)的两部分。
9.如权利要求1所述的多分节侧面支撑足辊，其特征在于带倒角足辊辊体(1)分成分别转动的第一部支撑辊(17)和第二部支撑辊(18)两部分。
10.如权利要求1所述的多分节侧面支撑足辊，其特征在于其适用于铸坯厚度为 180-500mm的板坯，或侧边长为180mm 500mm的方坯或矩形坯。
11.如权利要求1所述的多分节侧面支撑足辊，其特征在于中间通轴(4)悬挂有两个或两个以上的圆柱形平足辊(3)时，每两个圆柱形平足辊C3)之间设置一个支撑臂(9)。
12.如权利要求1所述的多分节侧面支撑足辊，其特征在于U形支撑座(2)直接固定在足辊支架(19)上，或通过弹簧结构浮动连接。
13.如权利要求1所述的多分节侧面支撑足辊，其特征在于所述足辊一组或多个轴平行的组安置在结晶器侧下方使用；多组使用时，连铸坯接触的第一组为多分节侧面支撑足辊，其余组是圆柱形平足辊或多分节侧面支撑足辊。
专利摘要本实用新型涉及金属凝固和连续铸造领域，特别涉及到一种适用于带倒角连铸坯的多分节侧面支撑足辊，它包括带倒角足辊辊体(1)、U形支撑座(2)、通轴(4)，其中，通轴(4)由U形支撑座(2)支撑，带倒角足辊辊体(1)悬挂在通轴(4)两端，由固定端盖(11)固定，U形支撑座(2)的中间通过通轴(4)悬挂有圆柱形平足辊(3)。本实用新型的多分节侧面支撑足辊，可以保证对带倒角连铸坯的有效支撑，避免铸坯纵裂纹的发生，并可提高结晶器窄边带倒角铜板的使用寿命，尤其是在生产厚度较大的铸坯时，作用更加明显。
文档编号B22D11/124GK202207783SQ20112030576
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者吴夜明, 姬秀琴, 席常锁, 张慧, 王明林, 王玫, 陶红标 申请人:中达连铸技术国家工程研究中心有限责任公司, 钢铁研究总院