专利名称：防止连铸机结晶器内钢液面周期性波动的连铸机结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防止连铸机结晶器内钢液面周期性波动的连铸机结构。
背景技术：
目前在线使用的某些板坯连铸机存在着结晶器钢液面周期性波动的问题。在浇注某些钢种(如包晶钢、微合金化钢)时，有时甚至会出现±10 15mm的钢液面剧烈波动，严重影响了板坯的表面质量和浇钢安全。经检索，中国专利申请201010243606.X ( —种解决结晶器液面波动的连铸机改造方法)和中国专利201020280089.9 (具有消除结晶器液面波动的连铸机结构)，这两件都是通过改造弧形段1#、2#的辊间距，使与后续的扇形段具有不同的辊间距，差别大于20mm，达到降低结晶器液面波动的效果。 201020280089.9涉及具有消除结晶器液面波动的连铸机结构，连铸机弧形区包括多个扇形段，沿扇形段内外弧分布有传动辊和自由辊，其特征是:弧形区开始的第一扇形段和第二扇形段的内外弧分布的传动辊为基准辊，第一扇形段和第二扇形段中传动辊两侧自由辊辊径小于基准辊径，传动辊一侧自由辊与自由辊辊间距均匀分布，传动辊两侧自由辊与基准辊辊间距相等。该专利确定传动辊为基准辊及减少由自由辊直径对抑制结晶器周期性液面波动无质性关联，况且传动辊的位置根据需要可以在段内前移或后移，连铸机电机的万向连轴器能够适应这种位置前移或后移的变化，自由辊直径变小虽然可以调整辊间距，但是辊子直径过小会带来辊子强度不够造成断裂，根据设计需要，调整辊间距也可以采用增大辊子直径的方法获得。该说明书指出，结晶器周期性液面波动的原理是两辊间的鼓肚坯壳被辊子碾平形成结晶器周期性液面波动。众所周知，当钢种、拉速和冷却条件一定时，铸坯坯壳的鼓肚量在连铸机某一固定位置上是一定的(因为该处的钢水静压力是一定的)，坯壳变形是连续性的，即坯壳内的容积是不变的，不存在结晶器周期性液面波动问题，因此该专利的基本原理就是错误的。事实上，结晶器周期性液面波动是由于周期性不均匀厚度凝固坯壳受辊子碾压引起的，这种周期是与辊子碾压周期成整数倍数(即形成谐振条件)就会形成结晶器周期性液面波动，并逐步加大；随着这种周期性液面波动的进行，这种坯壳厚度不均匀性在结晶器内进一步加强，也使得周期性液面波动幅度进一步加大甚至失控，严重影响浇注安全和产品质量。
发明内容本实用新型目的是一种防止连铸机结晶器内钢液面周期性波动的连铸机结构，主要解决连铸机结晶器内钢液面周期性波动的技术问题。通过研究发现，结晶器液面波动是与结晶器内坯壳不均匀生产坯壳的周期相关，当其周期是扇形段辊子压下坯壳的周期呈整数倍数时，结晶器液面受迫产生谐振(Tig =ηΤκ
式中Tjae为坯壳表面不均匀生长周期，Τβ为辊子挤压坯壳的周期，η为自然数)，结晶器面波动幅度越来越大，导致不可控而至连铸机降速甚至发生停机或漏钢事故。由于坯壳不均匀生长周期生长周期规律目前还难以准确把握，因此，打乱甚至消除辊子挤压周期，就能破坏形成谐振的条件，从而达到抑制结晶器液面波动的效果。调整弧形段(扇形段)各段间具备不同的辊间距，使不同段的辊间距差值满足一定规律才是抑制结晶器周期性波动的实质，增大辊子直径和减少辊子直径都可以，某些情况甚至是增大辊子直径的方面更好。本实用新型的技术方案为:一种防止连铸机结晶器内钢液面周期性波动的连铸机结构，连铸机弧形区包括多个弧形段，其特征是:(I)连铸机多个弧形段中至少一半以上的弧形段要有不同的辊间距；(2)弧形段辊间距差别要符合关系式，辊距差古辊距+n，n为自然数。所述不同的辊间距通过增加或减少辊子、增大或减小辊子直径来达到。本实用新型的有益技术效果:通过对结晶器内钢液面周期性波动的研究，分析出这种周期波动源自连铸机内部的坯壳鼓肚和铸机导辊等间距或近似间距排列布置。提出一种具有非周期性导辊排列的扇形段，通过这种导辊非周期性的排列，极大地降低了结晶器内钢液面周期性波动范围，从而提高了板坯的表面质量和浇钢安全。
图1为本实用新型弧形段辊子排列示意图。图中:1-结晶器，2-弧形段a，3-弧形段b，4-弧形段C，5_弧形段d，6_弧形段e。
具体实施方式
参照图1，连铸机弧形区有5个弧形段，按照大于半数的弧形段的原则，对其双流板坯连铸机结晶器I的第一流的弧形段a2、弧形段b3、弧形段c4通过各增加一对辊子，使弧形段辊间距差为42mm，该辊间距差值处于两份数正中间值42mm，不接近辊间距的整数份数(39mm，7份)与(45mm，6份)的任何一端，第二流保持原设计等辊距不变，进行对比试验。通过在易发生结晶器液面波动的包晶钢和微合钢试验200多炉钢，结果试验流的液面波动发生率为5.2%，对比流的液面发生率为13.5%，取得非常良好的效果。也可以采用减少弧形段c3、弧形段d5、弧形段e6各一对辊子，能够达到同样的效果(增大辊子直径可以提高抗断裂效果)，使弧形段辊间距差满足关系式“辊距差古辊距
(n为自然数)”要求，同样可以获得好效果。本实用新型的特点是打乱甚至消除弧形段(扇形段)辊子挤压周期，破坏形成谐振的条件，从而达到抑制结晶器液面波动的效果一即改变辊子直径和调整辊子间距即可达到降低或消除结晶器液面波动之目的。
权利要求1.防止连铸机结晶器内钢液面周期性波动的连铸机结构，连铸机弧形区包括多个弧形段，其特征是:连铸机多个弧形段中至少一半以上的弧形段要有不同的辊间距；弧形段辊间距差别要符合关系式，辊距差古辊距+n，n为自然数。
2.根据权利要求1所述的防止连铸机结晶器内钢液面周期性波动的连铸机结构，其特征是所述弧形段要有不同的辊间距通过增加或减少辊子、增大或减小辊子直径来达到。
专利摘要本实用新型涉及一种防止连铸机结晶器内钢液面周期性波动的连铸机结构。主要解决连铸机结晶器内钢液面周期性波动的技术问题。本实用新型的技术方案为一种防止连铸机结晶器内钢液面周期性波动的连铸机结构，连铸机弧形区包括多个弧形段，其特征是连铸机多个弧形段中至少一半以上的弧形段要有不同的辊间距；弧形段辊间距差别要符合关系式，辊距差≠辊距÷n，n为自然数。所述不同的辊间距通过增加或减少辊子、增大或减小辊子直径来达到。本实用新型主要用于防止连铸机结晶器内钢液面周期性波动。
文档编号B22D11/14GK203061828SQ20122070716
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者江中块, 李剑锋, 罗家志, 刘洪 , 黄成永 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司, 上海西重所重型机械成套有限公司