板坯连铸机的拼合搅拌辊及与之适配的金属板坯的连铸机制造技术

本实用新型专利技术涉及板坯连铸机及其拼合搅拌辊，所述的拼合搅拌辊由两条半辊４和５组成，两条半辊隔开一定距离并对齐，每条半辊与一个多相线性电感器４０，５０成一体，电感器４０和５０固定安装成与每条半辊的外管状体６０和１２隔开一短距离，以在二者之间设置用于冷却液循环的环形区域６０和６１，每个电感器能够产生沿铸造板坯３的宽度滑动的运行磁场。这两条半辊装在端部滚动轴承９和１５外面以及在附着到这两条半辊之间的共用中间滚动轴承１０内，电感器配置有直径收窄的空心终端部分，这是为了也搁置在这三个滚动轴承９，１５和１０中，并且与包括环形区域６０和６１的冷却回路的构件联通。本实用新型专利技术具有两个单独半辊的拼合搅拌辊设计成适应特宽板坯的连续铸造。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及扁平金属产品(例如板坯)尤其是钢产品的连续铸造领域。更准确地说，本技术涉及通过同轴装在连铸机的二次冷却区内的为此目的制成空心的支承和导引辊中的电感器来电磁控制搅拌固化池内仍处于液态的熔融金属。 
技术介绍
这种称为“搅拌辊”的辊的第一个实施例始于70年代(见法国专利FR2185467)。概要地，搅拌辊主要由以下组成： 轴向转动件，设计成与铸造中产品的大表面滚动接触，其由管状体组成(管状体直径原则上等于、在任何情况下接近于它将取代的通常支承辊的直径)，该管状体的两端由两个普通截头圆锥体形的心轴保持，心轴的小底部装在附着到铸造机框架的刚性结构上的两个端部滚动轴承中。 电磁搅拌设备，由多相线性电感器组成，所述电感器能够产生沿其轴滑动的磁场，并与管状体同轴地占用管状体的自由内部空间，例如由法国专利申请FR 80/14487所提议的，最好提供使电感器在轴向转动中固定的装置； 由冷却液(通常为水)循环的冷却回路，目的是确保与热板坯接触的管状体以及电磁搅拌设备的热度。 应注意到，电感器为三相或二相类型，其中和其连接装置连接的外部电力供应装置的每一相具有一对或多对磁极，因此在一个方向或在另一个方向上产生沿着辊轴运行的可移动磁场，取决于这些绕组与电力供应装置的相的连接顺序。磁场的运行速度取决于电感器的极距(由结构固定的参数)以及供电给它的电流频率，而频率是可变的，以便调节其速度。 搅拌辊对板坯连铸机的应用概要地包括使板坯在机器位于锭模下游的一或多个区域中经受一或多个可移动磁场，在确定方向上的每个磁场沿着板坯的宽度水平滑动。因此，在与其作用的磁场滑动的方向相同的方向上驱动位于 板坯中心正在冷却但仍为液体部分的熔融金属。 因此，取决于想要在液态金属上实现的循环运动，搅拌辊可以以群组方式面对面地放置在一块板坯的大表面的任一侧上且它们的高度相等(见前述法国专利2185467的图1)，或重迭在一块板坯的同一侧上，或分布在位于机器不同级处的板坯的任一侧上，等。 在例如1982年的欧洲专利申请EP-A-0097561中，清楚地公开了钢板坯连铸机上的这种搅拌辊的优选用途(目前仍是)。通过在板坯的冶金长度上合宜地分布搅拌辊，使用者因此实现在板坯内产生熔融金属的循环运动，藉由金属流的回路，图2所示的称为“三零区”的整个构型与板坯的大表面平行地发展并趋向于使铸造机的顶部和底部之间的液态金属在热量和化学方面均质化，所述金属流的回路被建立成与板坯的大表面平行，并且沿着搅拌辊任一侧上的两个短侧面(具有一侧的上升支流和另一侧的下降支流)。 人们现已接受这样一种双均质化铸造金属的方法确保获得的铸造产品具有良好-->内在健全度以及加宽的等轴固化结构，有利于减小或甚至消除中心疏松和中心偏析。 然而，目前已知这种在机器顶部和底部之间双均质化铸造金属的方法通过以下方法可以大为改进：在液态金属内形成上升或下降的中心主流，但中心主流位于板坯的中段或附近，而非只沿着短侧面，只沿着短侧面时液态金属流会被在此位置中的所有部分内可能出现的铸造产品的固化前端的粗糙性所阻碍。 但是，搅拌辊不会允许这种情况发生。它们的设计使它们能够产生占据板坯全宽度的唯一循环回路，因此，只具有沿着和抵靠短表面侧向定位的竖向支流。 因此产生的问题是制造新的受控的液态金属电磁搅拌设备，其在不损害或过度破坏现有的板坯铸造机情况下，可以在铸造板坯核心产生熔融金属中心竖向循环。 
技术实现思路
为达此目的，本技术将惯常的搅拌辊换成双搅拌辊，或者，换句话说，换成“拼合搅拌辊”。 由于在板坯连铸机上的分开的机械辊通常称为“拼合辊”，因此在本说明 书中将它们称为“拼合搅拌辊”。 因此，本技术的主题是一种设计成装在具有宽断面的扁平产品例如钢锭的连铸机上的拼合搅拌辊，替代常用的支承和导引辊，所述拼合搅拌辊包括： -轴向转动件，设计成与铸造板坯(cast slab)的大表面滚动接触，所述轴向转动件由至少一个管状体组成，管状体的两端由普通截头圆锥体形的两个心轴保持，心轴的小底部搁置在两个端部滚动轴承中； -电磁搅拌设备，其与管状体同轴地占据该管状体的内部自由空间； -冷却回路，由冷却液(通常为水)循环，以确保与热板坯接触的管状体以及电磁搅拌设备的热量； 其特征在于，所述电磁搅拌设备由两个多相线性电感器(40，50)组成，所述多相线性电感器端对端地放置且对齐，电气独立，而且每个电感器能够独立于另一个电感器产生滑动磁场。 毫无疑问将会明白，连铸机相对于装有通常搅拌辊的装置，看不出有任何变化。然而，仅将两个内电感器的绕组与外部电力供应装置连接，使得它们产生逆向(例如在会聚方向上)滑动的磁场，将在板坯中区(两电感器在此开始接触)的铸造板坯内产生所需要的熔融金属的主上升循环。如果两电感器尺寸相同，所要求的朝向锭模的熔融金属上升自然会使其本身刚好位于板坯大表面的中部。 应在此强调此方面的电磁搅拌设备的多用途特性在于：如果两电感器调节成产生以相对分叉方向滑动的行进磁场，也就是说，相互移离电感器的中部接合位置，则可期望以相同方式获得板坯液体池内均质化的熔融金属。液态金属的主中心循环则会在上部向下流向两电感器的接合点以及在下部向上流向两电感器的接合点。 按照一个变型的实施方案，电磁搅拌设备具有共用于两电感器的磁心(或磁轭)。 按照另一实施方案，每个电感器有其自己的磁心，与另一电感器的磁心不相同且隔开。 在后一种情况中，按照特别有利的不同实施方案，本技术带有两个隔开一定-->距离的电感器的拼合搅拌辊包括与搁置该拼合搅拌辊的板坯的表面滚动接触的组件，该组件由两个不同的对齐的管状体组成，第三滚动轴承将它们 分开，第三滚动轴承最好是位于板坯宽度的中部，以端部轴承限定两个半搅拌辊，这种中间轴承接纳呈普通截头圆锥体形的另两个心轴的邻接小底部，这另两个心轴类似于在端部轴承中结合的且其大底部附着到面向两管状体的端部上的那些心轴。 在此还将会明白，这种带中间轴承的变型完全合乎连铸板坯行业的新要求，即，宽板坯的铸造，板坯宽度大于2米，它比惯常的1.6米宽度超出50％以上。 此外，已知的搅拌辊的惯常直径为300毫米以上。但现今不断增加使用的较小直径(约为240毫米)的辊可易于联同小直径的支承辊使用，所述支承辊的优点是能够大量置于同一机器高度部分，因此可以更好地体现它们的功能。 通常，钢锭连铸机设计成铸造产品的宽度通常在大约0.9和1.6米之间，有时甚至高达2米。但是，在持续探寻增加钢制品产量方面，目前的趋势是希望拥有能够铸造较大宽度(例如2.4米)产品的机器。这将涉及搅拌辊的长度要相当长(比如2.5米或以上)。 然而，因为轴承之间的距离太大，由于辊的在与铸造产品接触时所承受的力，目前直径很小的搅拌辊的结构不可能阻止它们或多或少地快速地经受应禁止的弯曲。 因此，本技术额外的目的是能够提供一种新设计的搅拌辊，具有位于两条半辊侧边的三个滚动轴承，可将它们用在很宽板坯的连铸机上，因为它们在使用中不会经受变形，而变形会使得它们失效且会损害它们的机械强度。 应该理解，“半辊”包括以下两种情形：整体形成搅拌辊的两个对齐的管状体的长度相同；整体形成搅拌辊的两个对齐的管状体的长度不相同，原因将在下文指出。 每条半辊均有用本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于大横截面扁平产品的连铸机的拼合搅拌辊（１），其包括：轴向转动件，所述轴向转动件设计成与铸造板坯（３）的大表面滚动接触，所述轴向转动件由至少一个圆筒形管状体（６）形成，所述管状体的两端由普通截头圆锥体形的两个心轴（７，１４）保持，所述两个心轴的小底部（７ｂ，１４ｂ）搁置在附着到连铸机的框架的刚性结构（２）上的两个端部滚动轴承（９，１５）上；电磁搅拌设备，所述电磁搅拌设备占据所述管状体（６）的内部自由空间，与所述管状体同轴且隔开一定距离，以在二者之间设置环形区域（６０）；冷却回路，所述冷却回路包括所述环形区域（６０），通过冷却液循环来稳定与板坯（３）以及电磁搅拌设备接触的所述管状体（６）的热度；以及电接线端子（１６，１７），用于确保所述电磁搅拌设备与外部电力供应装置的电连接，其特征在于，所述电磁搅拌设备由两个多相线性电感器（４０，５０）组成，所述两个多相线性电感器端对端地放置和对齐，电气独立，而且每个电感器能够独立于另一个电感器产生滑动的运行磁场。

【技术特征摘要】
FR 2010-3-23 10/011291.用于大横截面扁平产品的连铸机的拼合搅拌辊(1)，其包括：轴向转动件，所述轴向转动件设计成与铸造板坯(3)的大表面滚动接触，所述轴向转动件由至少一个圆筒形管状体(6)形成，所述管状体的两端由普通截头圆锥体形的两个心轴(7，14)保持，所述两个心轴的小底部(7b，14b)搁置在附着到连铸机的框架的刚性结构(2)上的两个端部滚动轴承(9，15)上；电磁搅拌设备，所述电磁搅拌设备占据所述管状体(6)的内部自由空间，与所述管状体同轴且隔开一定距离，以在二者之间设置环形区域(60)；冷却回路，所述冷却回路包括所述环形区域(60)，通过冷却液循环来稳定与板坯(3)以及电磁搅拌设备接触的所述管状体(6)的热度；以及电接线端子(16，17)，用于确保所述电磁搅拌设备与外部电力供应装置的电连接，其特征在于，所述电磁搅拌设备由两个多相线性电感器(40，50)组成，所述两个多相线性电感器端对端地放置和对齐，电气独立，而且每个电感器能够独立于另一个电感器产生滑动的运行磁场。2.如权利要求1的拼合搅拌辊，其特征在于，所述电磁搅拌设备具有磁心，所述磁心共用于形成其的所述两电感器。3.如权利要求1的拼合搅拌辊，其特征在于，形成电磁搅拌设备的两个电感器各自具有自己的磁心，与另一电感器的磁心不相同。4.如权利要求1或3的拼合搅拌辊，其特征在于，设计成与铸造板坯(3)的表面滚动接触并搁...

【专利技术属性】
技术研发人员：西博坎斯特雷什，
申请(专利权)人：罗泰莱克，
类型：实用新型
国别省市：FR[法国]