专利名称：双辊薄带连铸用水冷结晶辊的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及双辊薄带连铸结晶辊冷却技术。
背景技术：
薄带连铸过程是一个与传统连铸既有联系又有区别的铸轧过程。它是将钢液从钢包注入到中间包30后，通过分配器20将钢液分配到布流器10内，再由布流器10注入到两个水冷结晶辊50、60与侧封板围成的溶池40内，钢液在这两个结晶辊50、06表面逐渐凝固形成凝固坯壳，在两个结晶辊50、60中心连线附近完全凝固后，通过二个结晶辊50、60的逆向转动后，铸轧制成一定厚度，从而形成一定厚度和宽度的金属薄带。
通过布流器10流出的钢液，均匀地布置到两个结晶辊50、60与侧封板围成的熔池40内。高温钢液通过结晶辊的传热，逐渐凝固。为了能够浇铸出高质量的铸带，钢液在结晶辊表面的凝固应该是均匀的，这就要求在结晶辊轴向和圆周方向表面的传热要尽可能均匀。传热的均匀性与结晶辊内水冷结构直接相关。
正因为双辊薄带连铸结晶辊的冷却有如此重要的地位，各国在此方面纷纷申请专利，其中美国专利申请号5887644、4773468、6241002B1、5651410所公开的结晶辊冷却系统，在结晶辊表面下的冷却水道均是从一端流向另一端。这样的结构形式有如下缺点所有水冷槽内的水，由于从一端流向另一端，在流动过程中水冷槽内的水逐渐被加热，即刚到达辊面水冷槽内的水温较低，这一端辊面温度也相对较低；当冷却水在流向另一端的过程中，由于冷却水的热交换，水温逐步升高，冷却效果也相应逐步降低，故辊面温度就会逐渐升高。所有的水冷槽均如此，则必然会造成结晶辊一端温度较低，沿辊面向另一端的辊面温度逐渐升高，对薄带连铸的浇铸和质量控制十分不利。
由于辊面两端冷却不均匀，就会造成结晶辊的一端凝固较快，另一端的带来的问题主要有对凝固末端的控制难度增加，铸带质量下降，板形公差大等问题。
美国专利申请号6241002B1所公开的结晶辊还会造成沿结晶辊圆周方向上辊面温度呈周期变化的结果，对铸带的连续、均匀凝固也是不利的。
美国专利申请号5152333所公开的结晶辊的水冷槽内的水流虽然是向左、向右相间流动的，即，水冷槽内的水分别从左向右、从右向左，且是相间向左-向右-向左-向右……。在结构上解决了上述所有水冷槽内的冷却水从结晶辊的一端流向另一端的缺点。但它还存在如下问题1.结晶辊的结构非常复杂；2.结晶辊的冷却水从结晶辊轴芯的一端流向另一端，即传动侧和非传动侧均需有旋转冷却，实现难度较大，机械要求高，结晶辊驱动装置的设置难度增加。
发明内容
鉴于现有结晶辊水冷结构所存在的问题，本实用新型的目的在于设计一种双辊薄带连铸用水冷结晶辊，使结晶辊水冷槽内冷却水流动方向左右相间流动，最终能够实现使凝壳均匀冷却；且，具有结构简单、易加工安装等优点。
为达到上述目的，本实用新型的双辊薄带连铸用水冷结晶辊，包括轴芯、辊套；还设有至少两个分配水环、至少两个收集水环；该两个分配水环分别设置于所述轴芯两端；该至少两个收集水环，分别设置于所述的两分配水环一侧；所述的辊套上沿辊套轴向开有数个冷却水槽及辅助冷却水槽，该数个冷却水槽的一端与位于轴芯一端的分配水环相连通，另一端通过辅助冷却水槽与轴芯另一端的收集水环相连通；所述的辊芯上开有至少两个主进水孔、两个主出水孔和若干径向过渡通孔、出水过渡孔，该两个主进水孔分别通过径向过渡通孔与所述轴芯两端的两个分配水环相连通，该两个主出水孔分别通过出水过渡孔与所述轴芯两端的两个收集水环相连通。
进一步，所述的辊套端角部为台阶形状，以避免结晶辊侧端面与侧封板接触的角部，由于水冷槽走向的原因，造成该部分的传热与结晶辊辊体传热出现差异，产生这部分结晶辊的不均匀传热；且可降低结晶辊的加工难度等要求。
所述的分配水环、收集水环与辊套还可为一体结构。
所述的主进水孔、主出水孔开口在结晶辊轴芯的一端，传动部在结晶辊轴芯的另一端。
主进水孔通过径向过渡通孔与位于所述轴芯一端的分配水环相连通，该分配水环通过冷却水槽及辅助冷却水槽与轴芯另一端的收集水环相连通，并通过径向过渡通孔与主出水孔相连通。
本实用新型的优点在于，通过改进结晶辊冷却结构，不仅实现了结晶辊水冷槽内冷却水流动方向左右相间流动，又达到了结构简单、易加工安装等优点，即1.结晶辊套水冷槽内冷却水流动方向为左右相间的流动结构；2.结晶辊的驱动和旋转冷却分别位于结晶辊的两侧，结构合理，实施方便；3.结晶辊辊面温度从左向右是比较均匀的；4.结晶辊表面圆周方向温度是均匀变化的；5.结晶辊结构比较简单；6.结晶辊容易加工、制作和安装。
图1为双辊薄带连铸示意图。
图2为本实用新型的结构示意图。
图3为图2的A-A剖视结构示意图。
图4为图2的B-B剖视结构示意图。
图5为图2的局部结构示意图。
具体实施方式
参见图2、图3、图4，本实用新型的双辊薄带连铸用水冷结晶辊，包括轴芯1、辊套2、两个分配水环3、4、两个收集水环5、6；该两个分配水环3、4分别设置于所述轴芯1两端；该两个收集水环5、6分别设置于所述的两分配水环3、4一侧；所述的辊套2上沿辊套轴向开有数个冷却水槽7、7′及辅助冷却水槽8、8′，该数个冷却水槽7、7′的一端与位于轴芯1一端的分配水环3相连通，另一端通过辅助冷却水槽8、8′与轴芯1另一端的收集水环5相连通；所述的辊芯1上开有两个主进水孔9、10两个主出水孔11、12和若干径向过渡通孔13、14和出水过渡孔15、16，该两个主进水孔9、10分别通过径向过渡通孔13、14与所述轴芯1两端的两个分配水环3、4相连通，该两个主出水孔11、12分别通过出水过渡孔15、16与所述轴芯1两端的两个收集水环5、6相连通。
所述的分配水环3、4、收集水环5、6与辊套2还可为一体结构，即辊套2的两端分别开有分配水环3、4、收集水环5、6。
工作过程如下所述的主进水孔9、10、主出水孔11、12开口在结晶辊轴芯1的一端，传动部在结晶辊轴芯1的另一端。
由主进水孔9流入的冷却水通过径向过渡通孔14进入分配水环3，再通过分配水环3将水分配到若干个左行的冷却水槽7′，形成冷却水的由右向左的流动，再通过辅助冷却水槽8′流入收集水环5；最后通过出水过渡孔15流入主出水孔11，完成了冷却水对结晶辊表面左行冷却水槽位置的冷却循环。
同样，由主进水孔10流入的冷却水通过径向过渡通孔13进入分配水环4，再通过分配水环4将水分配到若干个右行的冷却水槽7，形成冷却水的由左向右的流动，再通过辅助冷却水槽8流入收集水环6；最后通过出水过渡孔16流入主出水孔12，完成了冷却水对结晶辊表面右行冷却水槽位置的冷却循环。
参见图5，所述的辊套2端角部21为台阶形状，减少这部分结晶辊的不均匀传热，同时可降低结晶辊的加工难度等要求。
综上所述，本实用新型具有结构简单、结晶辊表面冷却均匀等特点。是薄带连铸能够生产出较高质量铸带的保证和关键技术之一。
权利要求1.双辊薄带连铸用水冷结晶辊，包括轴芯、辊套；其特征在于，还设有，至少两个分配水环，分别设置于所述轴芯两端；至少两个收集水环，分别设置于所述的两分配水环一侧；所述的辊套上沿辊套轴向开有数个冷却水槽及辅助冷却水槽，该数个冷却水槽的一端与位于轴芯一端的分配水环相连通，另一端通过辅助冷却水槽与轴芯另一端的收集水环相连通；所述的辊芯上开有至少两个主进水孔、两个主出水孔和若干径向过渡通孔、出水过渡孔，该两个主进水孔分别通过径向过渡通孔与所述轴芯两端的两个分配水环相连通，该两个主出水孔分别通过出水过渡孔与所述轴芯两端的两个收集水环相连通。
2.如权利要求1所述的双辊薄带连铸用水冷结晶辊，其特征在于，所述的辊套端角部为台阶形状。
3.如权利要求1所述的双辊薄带连铸用水冷结晶辊，其特征在于，所述的主进水孔、主出水孔开口在结晶辊轴芯的一端，传动部在结晶辊轴芯的另一端。
4.如权利要求1所述的双辊薄带连铸用水冷结晶辊，其特征在于，所述的分配水环、收集水环与辊套为一体结构。
专利摘要双辊薄带连铸用水冷结晶辊，包括轴芯、辊套、至少两个分配水环和两个收集水环；两个分配水环、收集水环分设于轴芯两端；辊套上沿辊套轴向开有数个冷却水槽及辅助冷却水槽，辊套端角部为台阶形状，位于轴芯一端的分配水环通过冷却水槽及辅助冷却水槽与轴芯另一端的收集水环相连通；辊芯上开有至少两个主进水孔、两个主出水孔和若干径向过渡通孔、出水过渡孔，两个主进水孔分别通过径向过渡通孔与轴芯两端的两个分配水环相连通，两个主出水孔分别通过出水过渡孔与轴芯两端的两个收集水环相连通。本实用新型的优点在于，使结晶辊套水冷槽内冷却水流动方向为左右相间的流动结构，结晶辊辊面温度及表面圆周方向温度是均匀变化的。
文档编号B22D11/06GK2621857SQ0323172
公开日2004年6月30日 申请日期2003年5月29日 优先权日2003年5月29日
发明者方圆, 施红家, 樊俊飞, 杨丽华, 叶长宏 申请人:上海宝钢集团公司, 宝山钢铁股份有限公司