连铸机及其连铸辊的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种连铸辊，包括辊轮(1)，所述辊轮(1)内开设有送风孔(2)，所述送风孔(2)的一端连通至所述辊轮(1)的端面，并与鼓风机(4)连接，所述辊轮(1)上开设有一端与所述送风孔(2)连通的毛细孔(3)，所述毛细孔(3)的另一端连通至所述辊轮(1)外部。所述连铸辊工作时，通过鼓风机(4)抽送气体进入送风孔(2)，送风孔(2)内的气体再由毛细孔(3)喷出，喷出的气体在扩散过程中可以带走辊轮表面的热量，使其内部和表面的温度分布均匀稳定，从而避免了连铸辊表面及内部热应力的产生，进而避免了连铸辊由于热疲劳损坏出现裂缝，延长了其使用寿命。本实用新型还公开了一种包括所述连铸辊的连铸机。
【专利说明】连铸机及其连铸辊
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及金属加工设备【技术领域】，更具体地说，涉及一种连铸辊，还涉及一种包括上述一种连铸棍的连铸机。
【背景技术】
[0002]工业生产及日常生活均离不开金属制品。从矿石中提取金属和金属化合物，然后用各种方法制成具有一定性能的金属材料的过程通常称为冶金。常见的冶金方法大体上包括冶炼、铸造、轧制等流程。其中铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。在钢铁等生产过程中，常用的铸造方法为连铸，即钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料，该过程通常是在连铸机中进行的。
[0003]连铸辊作为连铸机的核心部件，在连铸机铸坯生产过程中，其功能主要为凝固容器、铸坯弯曲和矫直、驱动及输送凝固铸坯等。连铸辊的质量、强度和使用寿命等对连铸机的作业率有很大的影响。在生产过程中，如果连铸辊出现事故，将有可能导致整个生产线的停产。根据国内外多家研究机构对连铸辊的失效形式分析得知造成连铸辊损坏的原因有多个方面，其中一个主要原因为热疲劳损坏。由于连铸辊在工作状态中其表面环向温度分布不均匀，连铸辊表面与内部温度差可超过300°C，因此，在连铸辊表面及内部会产生非轴对称、周期性变化、不均匀分布的热应力，连铸辊在机械应力和热应力的共同作用下产生疲劳损坏，出现裂缝。而连铸辊的损坏直接影响了连铸机的作业率。
[0004]综上所述，如何有效地解决连铸辊表面与内部温度不均匀而易热疲劳损坏、使用寿命较短等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种连铸辊，该连铸辊可以有效地解决连铸辊表面与内部温度不均匀而易热疲劳损坏、使用寿命较短等问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述连铸辊的连铸机。
[0006]为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]一种连铸辊，包括辊轮，所述辊轮内开设有送风孔，所述送风孔的一端连通至所述辊轮的端面，并与鼓风机连接，所述辊轮上开设有一端与所述送风孔连通的毛细孔，所述毛细孔的另一端连通至所述辊轮外部。
[0008]优选地，上述连铸辊中，所述辊轮的表面设有螺旋槽，且所述螺旋槽的内壁为弧面。
[0009]优选地，上述连铸辊中，所述辊轮的表面设有防磨堆焊层。
[0010]优选地，上述连铸辊中，所述防磨堆焊层的硬度大于50HRC。
[0011]优选地，上述连铸辊中，所述送风孔沿所述辊轮的轴向设置。
[0012]优选地，上述连铸辊中，所述毛细孔在所述辊轮表面的孔口均匀排布。
[0013]优选地，上述连铸辊中，所述送风孔通过输送管与所述鼓风机连接，所述送风孔与所述输送管连接的一端为螺纹连接口，所述输送管的一端部设有与所述螺纹连接口密封连接的旋转接头。
[0014]优选地，上述连铸辊中，所述鼓风机的进气管口设有过滤网。
[0015]本实用新型提供的连铸辊包括内部设有送风孔和毛细孔的辊轮，其中，送风孔的一端连通至辊轮的一个端面并与鼓风机连接，毛细孔的一端与送风孔连通，另一端连通至辊轮外部。
[0016]本实用新型提供的连铸辊工作时，通过鼓风机抽送气体进入送风孔，送风孔内的气体再由毛细孔喷出，喷出的气体在扩散过程中可以带走辊轮表面的部分热量，使其内部和表面的温度分布均匀稳定，从而避免了连铸辊表面及内部热应力的产生，进而避免了连铸辊由于热疲劳损坏出现裂缝，延长了其使用寿命。
[0017]在一种优选的实施方式中，辊轮的表面设有螺旋槽，且所述螺旋槽的内壁为弧面。螺旋槽的设置使连铸辊工作过程中，产品在辊轮上的输送有效稳定。
[0018]在另一种优选的实施方式中，辊轮的表面设有防磨堆焊层。由于防磨堆焊层的硬度较高，有效提高了辊轮的抗磨损效果，以及抵抗产品的负载冲击能力，降低了辊轮由于磨损等引起外径减小减薄的程度，延缓了由此造成的连铸辊报废周期。同时，结合防磨堆焊层材料本身良好的抗腐蚀性，可提高辊轮的抗氧化腐蚀能力。
[0019]为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种连铸机，该连铸机包括上述任一种连铸辊，该连铸辊辊轮的两端部穿接于轴承座内，且轴承座内设有穿接在所述辊轮两端部内的轴承。由于上述的连铸辊具有上述技术效果，具有该连铸辊的连铸机也应具有相应的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本实用新型实施例提供的一种连铸辊的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例提供的连铸辊安装状态的结构示意图。
[0023]附图中标记如下:
[0024]辊轮1，送风孔2，毛细孔3，鼓风机4，输送管5，旋转接头6，过滤网7，防磨堆焊层8，螺旋槽9，轴承座10，轴承11。
【具体实施方式】
[0025]本实用新型实施例公开了一种连铸辊，以避免连铸辊表面与内部温度不均匀而导致热疲劳损坏，延长连铸辊的使用寿命。
[0026]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的一种连铸辊的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的连铸辊安装状态结构示意图。
[0028]在一种【具体实施方式】中，本实用新型所提供的连铸辊，包括内部设有送风孔2和毛细孔3的辊轮1，送风孔2的一端连通辊轮I的一个端面并与鼓风机4连接，毛细孔3的一端与送风孔2连通，另一端连通至辊轮I的外部。连铸辊工作时，鼓风机4抽送气体进入送风孔2，送风孔2内的气体再由毛细孔3喷出，喷出的气体在扩散过程中带走辊轮表面的热量。
[0029]为了便于辊轮I内气体流通，送风孔2可以沿辊轮I的轴向设置，此时送风孔2连通至辊轮I端面的一端位于辊轮I端面的中心。送风孔2的另一端可连通至辊轮I的另一端面。当然，为提高鼓风机4、送风孔2、毛细孔3等连接而成的风冷系统的工作效率，送风孔2可以设置为盲孔，同样为便于气体流通，可以将其连通至辊轮I的另一端部。当然，送风孔2的位置并不局限于沿轴向，也可设置为其他方向，送风孔2的长度也可更根据连铸辊的工作情况设置。
[0030]连铸辊热疲劳损坏的原因主要是其在工作过程中表面与内部温度差引起热应力。因此，为更好的减小连铸辊I表面与内部的温度差，使得辊轮I的温度分布较为均匀，毛细孔3的位置可以设置为均匀分布。此处的均匀分布主要指毛细孔3连通至辊轮I表面的孔口位置是均匀分布的，其另一端均能够与送风孔2连通即可。由此，由毛细孔3孔口喷出的气体对辊轮I的作用是相对均匀的，从而使得辊轮I的表面温度均匀一致。考虑到由于表面与内部温度差引起的辊轮I在径向上温度分布不均匀的问题，毛细孔3的位置可以设置为沿辊轮I的径向，此时为使毛细孔3与送风孔2连通，送风孔2的长度需根据毛细孔3的位置进行设置。当然，为满足某些特殊需要或某些工作情况下，毛细孔3的位置及分布情况也可按照实际需要进行设置。
[0031]为提高鼓风机4的送风效率，需提高风冷系统的密封性，可以将鼓风机4与送风孔3通过输送管5连接。为保证密封效果，送风孔2与输送管5连接的一端可以设置为螺纹连接口，输送管5的一端部设置与螺纹连接口密封连接的旋转接头6。需要指出的是，输送管5与送风孔2的连接方式并不局限于上述方式，也可采用其他常规的密封连接方式。当然，若不进行密封，由于鼓风机4送入的气体也可以经由送风孔2由毛细孔3喷出，不进行密封也可。
[0032]为提高鼓风机4送入气体的清洁度，可以在鼓风机4的进气管口设置过滤网7。当然在气体清洁度满足要求的情况下也可不设置过滤网7。
[0033]由于造成连铸辊I损坏的主要原因除热疲劳损坏外，磨损也是很重要的一方面。为减小辊轮I由于磨损等引起的外径减小减薄的程度，延缓由此造成的连铸辊报废周期，辊轮I的表面可以进一步设置防磨堆焊层8，防磨堆焊层8的硬度可以设置为大于50HRC，且包括50HRC。当然，防磨堆焊层8的硬度也可以根据连铸辊的不同工作需要进行设置。为确保产品在辊轮I上的输送稳定，辊轮I上可以进一步设置螺旋槽9，螺旋槽9的内壁为弧面，即辊轮I在径向上的剖面外边缘为连续的内凹弧线。当辊轮I表面设置有螺旋槽9时，进一步设置防磨堆焊层8时应将其设置于螺旋槽9的表面。
[0034]基于上述实施例中提供的连铸辊，本实用新型还提供了一种连铸机，该连铸机包括上述实施例中任意一种连铸辊。该连铸机的其他各部分的机构请参考现有技术，本文不再赘述。由于该连铸机采用了上述实施例中的连铸辊，所以该连铸机的有益效果请参考上述实施例。
[0035]具体的，上述连铸辊在安装时，可以将辊轮I的左右两端部穿接于轴承座10内，且轴承座10内设有穿接在辊轮I左右两端部内的轴承11。当然，连铸辊与轴承座10的连接方式并不局限于上述方法，也可采用其他常规的连接方式。
[0036]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0037]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种连铸辊，包括辊轮(I)，其特征在于，所述辊轮(I)内开设有送风孔(2)，所述送风孔(2)的一端连通至所述辊轮(I)的端面，并与鼓风机(4)连接，所述辊轮(I)上开设有一端与所述送风孔(2)连通的毛细孔(3)，所述毛细孔(3)的另一端连通至所述辊轮(I)外部。
2.根据权利要求1所述的连铸辊，其特征在于，所述辊轮(I)的表面设有螺旋槽(9)，且所述螺旋槽(9)的内壁为弧面。
3.根据权利要求1或2所述的连铸辊，其特征在于，所述辊轮(I)的表面设有防磨堆焊层⑶。
4.根据权利要求3所述的连铸辊，其特征在于，所述防磨堆焊层(8)的硬度大于50HRC。
5.根据权利要求1所述的连铸辊，其特征在于，所述送风孔(2)沿所述辊轮(I)的轴向设置。
6.根据权利要求1所述的连铸辊，其特征在于，所述毛细孔(3)在所述辊轮(I)表面的孔口均匀排布。
7.根据权利要求1所述的连铸辊，其特征在于，所述送风孔(2)通过输送管(5)与所述鼓风机(4)连接，所述送风孔(2)与所述输送管(5)连接的一端为螺纹连接口，所述输送管(5)的一端部设有与所述螺纹连接口密封连接的旋转接头(6)。
8.根据权利要求1所述的连铸辊，其特征在于，所述鼓风机(4)的进气管口设有过滤网⑵。
9.一种连铸机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的连铸辊。
10.根据权利要求9所述的连铸机，其特征在于，所述辊轮(I)的两端部穿接于轴承座(10)内，且所述轴承座(10)内设有穿接在所述辊轮(I)两端部内的轴承(11)。
【文档编号】B22D11/14GK204108272SQ201420603532
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】张玮, 赵鹏, 贾世忠 申请人:莱芜钢铁集团有限公司