专利名称：具有消除结晶器液面波动的连铸机结构的制作方法
技术领域：
具有消除结晶器液面波动的连铸机结构
背景技术：
本实用新型属于冶金设备领域，针对因等间距或近似等间距辊列布置而存在结 晶器液面波动的板坯连铸机，确切讲是具有消除结晶器液面波动的连铸机结构。
背景技术：
目前国内许多钢厂存在等间距或近似等间距辊列布置的板坯连铸机，这些连铸 机在浇铸过程中会发生结晶器液面周期性波动，特别是在浇铸包晶钢、低合金钢等液面 波动敏感钢种时，结晶器液面会产生剧烈的波动，从而使该类钢种在连铸机上无法正常 生产，造成铸坯缺陷甚至漏钢事故。现有解决结晶器液面剧烈的波动往往通过采取调整结晶器一冷水的冷却强度或 调整钢种成分、优化结晶器保护渣、提高中包过热度等调整工艺参数的方法，不仅收效 甚微，而且会影响连铸机的正常生产。此外，许多钢厂已经存在等间距或近似等间距辊列布置的板坯连铸机，对这些 板坯连铸机需要进行改造，而大面积全部进行改造势必影响生产并产生大量的费用，增 加生产成本。
发明内容本实用新型的目的是提供一种互换性好，不影响连铸机正常生产，费用低、工 作量小，易于实施的具有消除结晶器液面波动的连铸机结构。实现本实用新型的技术方案是设计一种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辊径，传动辊一侧自由辊与自由辊 辊间距均勻分布，传动辊两侧自由辊与基准辊辊间距相等。所述的自由辊与基准辊辊间距和自由辊与自由辊之间的辊间距在25_45mm之 间。本实用新型的原理及优点是由于在钢水静压力和重力作用下，带液芯的铸坯 在上、下辊子之间始终存在鼓肚量，当鼓出的坯壳到达下一对辊子时，又被压回正常厚 度，等间距或近似等间距布置的辊列使铸坯坯壳受到周期性挤压，当拉速达到一定程度 时就会发生谐振现象，从而导致结晶器液面周期性波动。本实用新型通过保持其它区 域辊列布置方式不变、原扇形段外形不变、扇形段内外弧半径不变、上下传动辊辊径不 变、传动辊位置不变或变化较小的情况下，以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，缩小所述的第一扇形段和第二扇形段传动辊两侧自由辊辊径，改变辊 子对铸坯的支撑间距，使改造后的扇形段辊子对铸坯的支撑间距发生有效的变化，该变 化量足以破坏全部弧形区辊子对坯壳挤压的周期性，使液芯的容积变化在扇形段之间有 所补偿，从而解决结晶器的液面波动。
下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明图1是连铸机弯曲段、弧形区扇形段辊列布置示意图；图2是现有的扇形段辊列布置示意图；图3是本实用新型实施例的扇形段辊列布置示意图。图中1、第一自由辊；2、第二自由辊；3、基准辊；4、第三自由辊；5、 第四自由辊；6、第五自由辊；7、第六自由辊；8、结晶器；9、足辊；10、弯曲段； 11、弧形区扇形段区域；12、第一扇形段；13、第二扇形段。
具体实施方式
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12和第二扇形 段13的内外弧分布的传动辊为基准辊3，第一扇形段12和第二扇形段13中传动辊两侧自 由辊辊径小于基准辊辊径，传动辊一侧自由辊与自由辊辊间距均勻分布，传动辊两侧自 由辊与基准辊辊间距相等。图1给出了连铸机弯曲段、弧形段辊列布置示意图，图2给出了现有的扇形段辊 列布置图。从图1可以看出连铸机浇铸过程中，从结晶器8通过足辊9，在由弯曲段10至 弧形区扇形段区域11，带有液芯的铸坯由弯曲段10和弧形区扇形段区域11辊子支撑，在 弧形区扇形段传动辊的驱动下沿浇铸方向运动。在运动过程中，坯壳里面的钢水不断凝 固，坯壳由薄变厚，一直到完全凝固。如图2所示，它是弧形区扇形段区域11的第一扇形段12现有技术结构示意图， 图1的弯曲段10的辊子间距相同，在第一扇形段12所有的扇形段的辊径相同，辊子间距 都为S2，虽然，图2中给出了弧形区扇形段区域11的第一扇形段12，实际上在现有的技 术中，弧形区扇形段区域11所有的扇形段的辊径相同，辊子间距都为S2。这样布置辊 列的连铸机存在结晶器液面波动现象。理论上，在钢水静压力的作用下，带有液芯的坯壳在两个支撑辊之间始终有鼓 肚量，鼓出的坯壳到达下一对辊子时又被压回原来的状态，等间距或近似等间距排列的 支撑辊会对坯壳形成周期性挤压，因此造成铸坯液芯容积的周期性变化，从而造成结晶 器液面的周期性波动。铸坯鼓肚量S由下列公式计算式中δ —鼓肚量pi——钢水静压力Li——辊间距ts——当前拉速经过一个辊距所用时间[0024]Si——坯壳厚度E——弹性模量从上式中可以看出，鼓肚量δ 与5个参数有关(pi、Li、ts、Si、Ε)，其中
弹性模量E与钢种有关，ts和Si两参数主要由拉速、冷却强度等浇钢工艺决定，pi与该 处距结晶器液面的高度有关，辊间距Li则完全取决于连铸机辊列布置。根据以上分析，理论上改造弧形区的辊间距可以有效改变该区域的坯壳鼓肚 量，破坏因全体扇形段鼓肚周期性变化引起的液芯容积的周期性变化，从而解决结晶器 的液面波动问题，然而对于新建的板坯连铸机没有问题，而对于需要改造的板坯连铸 机，则需要影响连铸机正常生产，增加改造费用和工作量。如图3所示，一种结晶器液面波动的辊列布置方法，通过以扇形段开始的的第 一扇形段12和第二扇形段13的内外弧分布的传动辊为基准辊，缩小所述的第一扇形段12 和第二扇形段13传动辊两侧自由辊辊径，改变辊子对铸坯的支撑间距。有效改变该区域 的坯壳鼓肚量，破坏因全体扇形段鼓肚周期性变化引起的液芯容积的周期性变化，从而 解决结晶器的液面波动问题。在图3中，保持弯曲段不变，其它扇形段不变，而只改变弧形区第一扇形段12 和第二扇形段13，弧形区扇形段区域11的其它扇形段的辊间距S2不变，第一扇形段12 和第二扇形段13中与基准辊3相邻的第二自由辊2和第三自由辊4与基准辊3之间则由 辊子间距S2变为S3，而第一扇形段12和第二扇形段13中的第一自由辊1与第二自由辊 2，第三自由辊4、第四自由辊5、第五自由辊6和第六自由辊7之间的辊子间距为S4。图3保持扇形段内外弧半径不变、传动辊辊径不变、传动辊位置和扇形段外形 不变或变化较小情况下的一个扇形段改造实施例，在基准辊3位置不变或变化较小的情 况下，将自由辊辊径由6b减小至Φι并将自由辊数量由η对增加至(η+1)对，重新 布置后的辊间距由原来的一种(S2)变为两种(S4、S5)，其中辊间距S4和S5与原辊间 距S2相比，变化量必须大于20mm。确切讲是自由辊数量由η对增加至(η+1)对，重 新布置后的自由辊与基准辊辊间距和自由辊与自由辊之间的辊间距变化量大于20mm。也 就是自由辊与基准辊辊间距和自由辊与自由辊之间的辊间距在25-45mm之间。用上述方法改造后的扇形段替换原来的第一扇形段12和第二扇形段13，扇形段 传动、安装方式及电气控制没有变化，实施后近一年的生产过程中，结晶器液面波动均 在连铸机生产要求范围内，稳定了生产操作，包晶钢、低合金钢等对液面波动敏感的钢 种在这台连铸机上都可以正常浇铸，给钢厂带来了可观的经济效益。本实用新型它具有改造期间不影响连铸机的正常生产，改造工作量小，投资 少，效益明显，易于实施的优点。
权利要求1.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 基准辊辊径，传动辊一侧自由辊与自由辊辊间距均勻分布，传动辊两侧自由辊与基准辊 辊间距相等。
2.根据权利要求1所述的具有消除结晶器液面波动的连铸机结构，其特征是所述 的自由辊与基准辊辊间距和自由辊与自由辊之间的辊间距在25-45mm之间。
专利摘要本实用新型属于冶金设备领域，针对因等间距或近似等间距辊列布置而存在结晶器液面波动的板坯连铸机，确切讲是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。它提供了一种互换性好，不影响连铸机正常生产，费用低、工作量小，易于实施的具有消除结晶器液面波动的连铸机结构。
文档编号B22D11/14GK201799583SQ201020280089
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者刘洪 , 向成礼, 吴国荣, 周明佳, 张均祥, 张奇, 罗丹, 解明科, 黎建全 申请人:中国重型机械研究院有限公司, 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司, 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司