薄板坯连铸扇形段用辊盒的制作方法

本实用新型涉及一种薄板坯连铸扇形段用辊盒。

背景技术：

薄板坯连铸机1#扇形段入口处市场主流结构为铸铁格栅，用于薄板坯的夹持与导向，在常规产品生产中应用广泛。但生产高品质硅钢时缺点明显，主要表现在产品表面划伤、微观组织柱状晶率过高影响可再加工性能。

部分钢厂为此也进行过局部改造，将格栅结构改造成常规辊盒结构，每组辊盒由3组辊子与一套辊架组成，表面划伤有所改善，但产品鼓肚大，易漏钢，微观组织没能得到改善，限制了硅钢产品的进一步生产。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种提高薄板坯质量以及结构紧凑的薄板坯连铸扇形段用辊盒。

解决上述技术问题的技术方案如下：

薄板坯连铸扇形段用辊盒，包括：

具有容纳腔体的辊架，辊架包括主板以及多个侧板，各个侧板与主板连接后，在侧板与主板之间形成所述容纳腔体，主板上设有多个沿该辊架横向延伸的第一进水孔，主板上还设有多个第一出水孔，这些第一出水孔沿着主板的横向排列成行后，第一出水孔与第一进水孔连通；

多个第一喷水组件，每个第一出水孔与一个第一喷水组件的一端连接；

多个第一导向辊，第一导向辊沿着主板的横向布置并排成多行，相邻两行第一导向辊之间留有第一装配空间，第一喷水组件的另一端位于第一装配空间中；

通过电磁作用力强化薄板液芯铸坯液相穴内钢水运动的电磁搅拌器，该电磁搅拌器安装在所述的容纳腔体中。

本实用新型将喷淋冷却管路、辊子支撑等结构要求都融合进辊架上的主板内，结构紧凑，留出箱式电磁搅拌器安装空间，满足搅拌器至铸坯表面近距离要求。使用小尺寸无磁弹簧轴承，分节小径无磁辊密排，以多点支撑来保证辊子小的挠曲变形，在国内尚属首次。因减小了辊间跨距，可明显减小铸坯鼓肚量，由此减少结晶器液面波动，减少卷渣漏钢与鼓肚漏钢的风险。辊架上无磁主板上的三个水路区域新型设计，实现钢厂产品因宽窄规格变化需调节喷淋宽度与冷却强度的要求。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为从另一个方向观察本实用新型的立体结构示意图；

图3为本实用新型的剖面结构示意图；

图4为本实用新型中的辊架的示意图；

图5为本实用新型中的辊架剖面结构示意图；

图6为本实用新型中的第一导向辊的剖面结构示意图；

图7为本实用新型中的第二导向辊的剖面结构示意图；

1为主板，2为侧板，3为容纳腔体，4为第一进水孔，5为第一出水孔，6为第一喷水组件，7为第一芯轴，8为第一辊，9为第一隔套，10为第一轴承座，11为第一轴承，12为第一耐磨环，13为电磁搅拌器，14为主水管，15为分水管，16为第二喷嘴，17为支座，18为第三进水孔，19为第三出水孔，20为第三喷水组件，21为第二芯轴，22为第二辊，23为第二隔套，24为第二轴承座，25为第二轴承，26为第二耐磨环。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的薄板坯连铸扇形段用辊盒，包括：辊架、多个第一喷水组件、多个第一导向辊，电磁搅拌器，下面对各部分以及它们之间的关系进行详细地说明：

如图1至图3所示，辊架具有容纳腔体3，辊架包括主板1以及多个侧板2，各个侧板2与主板1连接后，在侧板2与主板1之间形成所述容纳腔体3，主板1上设有多个沿该辊架横向延伸的第一进水孔4，主板上还设有多个第一出水孔5，这些第一出水孔5沿着主板1的横向排列成行后，第一出水孔5与第一进水孔4连通。主板1为无磁材料制成的主板。

如图1至图5所示，每个第一出水孔5与一个第一喷水组件6的一端连接，第一喷水组件6包括第一喷嘴，这些第一喷水组件6与第一出水孔5连接后，形成了第一喷淋区域，对经过辊盒的薄板液芯铸坯进行喷淋冷却。

如图1至图5所示，第一导向辊沿着主板的横向布置并排成多行，相邻两行第一导向辊之间留有第一装配空间，第一喷水组件6的另一端位于第一装配空间中；薄板坯在移动时通过第一导向辊进行导向。所述第一导向辊包括第一芯轴7、多个第一辊8、多个第一隔套9、多个第一轴承座10、多个第一轴承11，第一轴承座10与主板1固定连接，第一芯轴7与第一轴承座11固定连接，第一芯轴7与第一轴承11连接，第一隔套9安装在第一芯轴7上，第一隔套9的两端分别与第一轴承11抵顶，第一辊8的两端分别与第一轴承10连接。第一轴承10优先采用弹簧轴承。

如图1至图6所示，第一辊8两端的内孔中分别设有台阶，在第一芯轴7上还间隙配合有第一耐磨环12，第一耐磨环12位于第一轴承座10与第一轴承11之间，第一耐磨环12与第一轴承11保持一定的间隙以利于第一辊8的热胀冷缩，第一耐磨环12外圆周面上的环状槽内安装r环，用于防止异物进行，以保护轴承。

如图1至图6所示，第一芯轴7、第一辊8、第一隔套9、第一轴承座10、第一轴承11均采用无磁材料制成。通过第一芯轴7与多个分节的第一辊8形成的组合结构，通过控制导向的第一导向辊挠曲变形，来保证薄板坯横向凸度公差要求。第一导向辊的整体刚性由第一辊8以及辊架来保证。这种小尺寸无磁、分节形式的第一辊8在连铸行业中为首次使用。为控制挠曲变形，常规连铸中无磁辊通常为大直径整体辊，轴承布置在磁力线外的辊子两端。薄板坯连铸由于拉坯速度高、液芯板坯坯壳薄，易鼓肚变形而发生漏钢，故只能采用小跨距小直径的导向支撑辊。相比较，电磁搅拌器离薄板坯表面的距离在本结构中更小，更能提高搅拌效果、减少功耗。

如图1至图3所示，电磁搅拌器13通过电磁作用力强化薄板坯液相穴内钢水运动，该电磁搅拌器13安装在所述的容纳腔体3中。电磁搅拌器13的实质就是借助在薄板坯的液相穴内感生的电磁力强化液相穴内钢水的运动，由此强化钢水的对流、传热和传质过程，从而控制薄板坯的凝固过程，对提高薄板坯质量具有积极的作用。

电磁搅拌器可以采用：中间包加热用电磁搅拌器(hems)、结晶器电磁搅拌器(mems)；二冷段电磁搅拌器(sems)；凝固末端电磁搅拌器(fems)中的任意一种。本新型辊盒优先采用二冷段电磁搅拌器，恰好在柱状晶强劲生长的区域，通过搅拌钢水使先期生长的柱状晶破碎，与钢液混合在一起，随后将成为后期凝固的等轴晶的核心，同时搅拌将促进未凝固钢液流动，加强对流作用，提高固液相间的热传导，有利于消除残余过热度，减轻凝固前沿的温度梯度，抑止晶体的定向增长，从而有利于等轴晶的增长，板坯连铸二冷段的电磁搅拌器可以改善凝固组织，扩大薄板坯中心等轴晶区域，减轻中心偏析和中心疏松。

如图1至图3所示，所述辊盒还包括第二喷水组件，该第二喷水组件的一端安装在所述侧板上部，第二喷水组件沿着侧板延伸后，第二喷水组件的另一端位于第一导向辊的一侧。第二喷水组件包括主水管14、分水管15、第二喷嘴16以及支座17，支座17与侧板2固定连接，主水管14支撑在支座17上，分水管15的一端与主水管14连接，分水管的另一端与第二喷嘴16连接。进入到主水管14中的水通过分水管15输送到第二喷嘴16，由第二喷嘴16喷出，这样形成了第二冷却区域，对刚出结晶器即将进入扇形段的液芯铸坯提供大强度喷淋冷却。

如图1至图5所示，所述主板1上设有多个沿辊架横向延伸的第三进水孔18，主板1上还设有多个第三出水孔19，这些第三出水孔19沿着主板2的横向排列成行后，第三出水孔19与第三进水孔18连通。辊盒还包括第三喷水组件20以及多个第二导向辊，每个第三出水孔19与一个第三喷水组件20的一端连接；第二导向辊沿着主板1的横向布置并排成多行，相邻两行第二导向辊之间留有第二装配空间，第三喷水组件20的另一端位于第二装配空间中。通过第三喷水组件20形成了第三喷淋区域，对经过辊盒的薄板坯进行喷淋冷却。

如图1至图7所示，所述第二导向辊包括第二芯轴21、多个第二辊22、多个第二隔套23、多个第二轴承座24、多个第二轴承25，第二轴承座24与主板1固定连接，第二芯轴21与第二轴承座24固定连接，第二芯轴21与第二轴承25连接，第二隔套23安装在第二芯轴21上，第二隔套23的两端分别与第二轴承25抵顶，第二辊22的两端分别与第二轴承25连接。第二轴承25优先采用弹簧轴承。

如图1至图7所示，第二辊22两端的内孔中分别设有台阶，在第二芯轴21上还间隙配合有第二耐磨环26，第二耐磨环26位于第二轴承座24与第二轴承25之间，第二耐磨环26与第二轴承25保持间隙以利于第二辊22的热胀冷缩，第二耐磨环26外圆柱面上的环状槽内安装r环，用于防止异物进行，以保护第二轴承25。

如图1至图7所示，第二芯轴21、第二辊22、第二隔套23、第二轴承座24、第二轴承25均采用无磁材料制成。通过第二芯轴21与多个分节的第二辊22形成的组合结构，通过控制导向的第二导向辊22挠曲变形，来保证薄板坯横向凸度公差要求。第二导向辊的整体刚性由第二辊22以及辊架来保证。这种小尺寸无磁、分节形式的第二辊22在连铸行业中为首次使用。为控制挠曲变形，常规连铸中无磁辊通常为大直径整体辊，轴承布置在磁力线外的辊子两端。薄板坯连铸由于拉坯速度高、液芯板坯坯壳薄，易鼓肚变形而发生漏钢，故只能采用小跨距小直径的导向支撑辊。相比较，电磁搅拌器离薄板坯表面的距离在本结构中更小，更能提高搅拌效果、减少功耗。

如图1至图7所示，本实用新型主要对辊架进行了创新设计，将原冷却的喷淋管融合进辊架正面的不锈钢无磁主板1里，即：通过钻深孔形成第一进水孔4，在第一进水孔4上安装第一出水孔5，并在第一出水孔5上装上第一喷水组件6，通过在钻深孔主板1形成第三进水孔18，在第三进水孔18上安装第三出水孔19，并在第三出水孔19上装上第三喷水组件20，形成喷淋冷却管路，与第二喷嘴16配合，提高对薄板坯的冷却强度，同时对辊子也进行冷却。辊架背面安装电磁搅拌器13，保证电磁搅拌器13离铸坯表面的最小距离。无磁的第一辊和第二辊采用ф95直径的分节辊，七组密排，第一轴承座10和第二轴承座11安装在辊架的无磁主板1上，总体挠度由辊架的刚性来保证。