连铸机辊制造技术

一种用于金属板材、带材、片材，或者箔材制造中的辊，包括：　　　　圆柱形辊芯，其具有中心纵向轴线，并且限定多个纵向延伸冷却通道，用于在辊使用过程中，引导冷却介质通过所述辊芯以冷却所述辊；以及　　　　至少一层在所述辊芯上形成的金属覆层。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及片材制造中所使用的连铸机辊，以及制造连铸机辊的方法。更加特别的是，本专利技术涉及一种具有一个或者多个形成在所述连铸机辊的辊芯上的材料(比如金属)层的内部冷却连铸机辊，以及制造所述连铸机辊的方法。
技术介绍
在铸铝板、铸铝带、铸铝片或者铸铝箔(在下文中称之为“铝片材”)的制造中，用于制造所述铝片材的常规辊式铸机(roll castingmachines)典型地具有双辊布置。在所述双辊布置中，一对基本平行的、水冷却的、对转的辊被用于铸所述铝片材。通常，在一定的使用周期之后，因为热疲劳和/或所述辊芯和辊套(roll shell)之间的滑动导致的不圆度(也就是，偏心)产生的热裂纹，必须再次研磨和/或修理所述“连铸机”辊的表面或者辊套。由于所述辊套因为再次研磨而变得更薄，所以必须定期更换包围所述辊芯的所述辊套，并且必须在重新配辊之前修理所述辊芯。众所周知，导致现有技术的连铸机辊破坏的主要原因是所述辊芯和所述辊套之间的滑动。在现有技术的连铸机辊中的所述辊芯典型地具有在所述辊芯表面形成的圆周向的沟槽。所述滑动典型地发生在所述辊芯的有沟槽的表面和所述辊套之间，这导致在所述辊芯和辊套之间形成辊间隙。这导致上述的不圆度(也就是，偏心)问题，这样将最终导致所述铸铝片材产生畸形。与现有连铸机辊相关的另一个问题包括由于热梯度导致的所述辊套中的裂纹，以及伴随发生的冷却液泄漏到所述辊套上，这是一个安全问题。此外，沿着所述辊芯表面的热梯度以及辊芯与辊套间的相对滑动通常导致所述连铸机辊产生扭曲或者弯曲，这也将导致在生产流水作业过程中所述铸轧铝片材产生畸形。在Hartz的美国专利5,598,633中公开了用于延长所述连铸机辊的使用寿命的现有技术中已知的一种方法。在所述Hartz的5,598,633专利中，所述辊芯的表面覆盖有两层不锈钢覆层，每个覆层具有一个截然不同的硬度。直接与所述辊芯表面相接触的所述不锈钢覆层比所述第二层外部不锈钢覆层更软。Hartz同样在美国专利5,265,332中公开了一种与上述方法相类似的方法。所述Hartz的5,265,332专利尝试通过在所述辊套的内表面覆以硬铬，来延长所述辊芯的使用寿命。在片材连铸机的领域中，内冷却辊是众所周知的。例如，Hawes等人的美国专利5,279,535公开了一种用于片材连铸的内冷却连铸机辊，所述连铸机辊包括多个沿着所述连铸机辊的长度纵向延伸的冷却液输送孔。一种端盖(end cap)形式的环状复式接头被固定在所述连铸机辊的每个端面上的凹陷内，并且限定多个不连续通道，这些通道使得所述纵向延伸的孔的开口端彼此流体相通。所述端盖还限定一个通道，该通道被做成用于使一个孔的所述开口端与所述连铸机辊的一个冷却液进口或者冷却液出口通道流体相通。在公开的国际申请PCT/EP01/09818(WO02/26425)中，公开了类似的具有纵向延伸的冷却槽的冷却辊。Miltzow等人的美国专利5,209,283公开了一种连铸机辊，包括具有多条螺纹的辊芯和螺纹辊套，所述螺纹辊套拧在所述带螺纹的辊芯上。所述辊芯和辊套之间的螺纹连接，限定了螺旋槽，冷却介质流过所述螺旋槽以冷却所述连铸机辊。在Scannell的美国专利5,292,298中公开了类似的“带螺纹的”辊芯。Lauener的美国专利4,944,342公开了一种用于铸铝片材的连铸机辊。所述连铸机辊包括封闭辊芯的辊套。冷却介质流过限定在所述辊芯的外表面上的轴向冷却槽。在所述连铸机辊中应用对流原理，其中，在所述冷却槽中，所述冷却介质交替地从所述连铸机辊的一端流动到另一端。此外，同样是Lauener的美国专利4,773,468，公开了一种用于延长连铸机辊的使用寿命的方法。在Lauener的4,773,468专利公开的所述连铸机辊中，多根杆(rod)被轴向布置在所述连铸机辊的辊芯里形成的多个槽中。所述多根杆从所述辊芯向外径向突出，并且辊套被冷缩配合到所述多根杆上。由于在生产流水作业中使用所述辊，所述辊套将产生磨损，并且一旦所述磨损已经达到一个预定的较低限度，那么需要更换所述杆，并且将新的辊套冷缩配合到所述多根杆上。在内冷却连铸机辊的领域中的其它参考包括Akiyoshi等人的美国专利5,887,644；以及Hunter的专利2,850,776；2,790,216和2,664,607。将上述各个相关参考的公开都融合到本公开中作为参考。上述参考公开了多种现有技术的用于制造、内冷却以及大体上延长所述连铸机辊的使用寿命的布置和方法。但是，仍然存在对低成本以及延长的辊套更换周期的内冷却连铸机辊的需要。此外，存在对辊套更换方法的需要，所述方法一般降低与辊套更换相关的成本，这是延长所述连铸机辊的使用寿命所需的主要基建投资。
技术实现思路
本专利技术是一种用于金属板材、带材、片材，或者箔材制造中的连铸机辊。在一个实施例中，所述连铸机辊包括圆柱形辊芯以及至少一层在所述辊芯上形成的金属覆层。所述辊芯具有纵向中心轴线，并且限定多个用于在辊使用过程中引导冷却介质穿过所述辊芯以冷却所述辊的纵向延伸的冷却通道。所述冷却通道可以被布置在靠近所述辊芯的表面附近，并且可以关于所述辊芯的所述中心纵向轴线均匀地间隔布置。所述辊芯可以包括一个圆柱形辊身和两个向外延伸的轴。所述至少一层金属覆层可以形成在所述辊身上。所述冷却通道可以基本沿着所述辊身的整体长度延伸，并且可以关于所述辊身的中心轴线均匀地间隔布置。所述辊芯可以包括至少一个中心布置的进口通道，以及多个从所述至少一个进口通道延伸到所述冷却通道的用于将所述冷却介质从所述至少一个进口通道引导向所述冷却通道的径向延伸的通道。所述至少一个进口通道可以基本平行于所述辊芯的中心纵向轴线延伸，并且所述径向通道可以基本垂直于所述至少一个进口通道延伸。作为选择，所述径向通道的每一个可以与所述中心纵向轴线限定一个锐角。所述辊芯还可以包括至少一个中心布置的进口通道和一个中心布置的出口通道，以及第一组和第二组多个径向延伸通道。所述第一组径向延伸通道可以从所述至少一个进口通道延伸到所述冷却通道，用于将所述冷却介质引导向所述冷却通道，并且所述第二组径向延伸通道可以从所述冷却通道延伸到所述至少一个出口通道，用于将所述冷却介质从所述冷却通道引导向所述至少一个出口通道。所述至少一个进口通道和至少一个出口通道可以基本平行于所述辊芯的中心纵向轴线延伸，并且所述第一组和第二组径向通道可以基本垂直于所述至少一个进口通道和至少一个出口通道延伸。作为选择，所述第一组和第二组径向通道每一个可以与所述中心纵向轴线限定一个锐角。所述至少一个进口通道和至少一个出口通道可以从所述辊芯的其中一根轴延伸穿过所述辊身，并且至少部分地穿过第二根轴。所述冷却通道可以沿着所述辊身的整个长度延伸，并且端盖可以被分别连接到所述辊身相对的端部，用于封闭所述冷却通道的端部。在另一个实施例中，所述辊一般包括圆柱形辊芯，所述辊芯具有中心纵向轴线和在所述辊芯上形成的金属覆层。所述金属覆层限定多个冷却通道，用于在辊使用过程中通过所述金属覆层传导冷却介质以冷却所述辊。所述冷却通道可以基本平行于所述辊芯的中心纵向轴线延伸，并且在所述金属覆层中纵向延伸，优选的是基本上沿着所述金属覆层的整体长度延伸。所述冷却通道可以关于所述辊芯的中心纵向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于金属板材、带材、片材，或者箔材制造中的辊，包括圆柱形辊芯，其具有中心纵向轴线，并且限定多个纵向延伸冷却通道，用于在辊使用过程中，引导冷却介质通过所述辊芯以冷却所述辊；以及至少一层在所述辊芯上形成的金属覆层。2.根据权利要求1的辊，其特征在于，所述冷却通道被布置为靠近所述辊芯的表面。3.根据权利要求1的辊，其特征在于，所述冷却通道被布置为靠近所述辊芯的表面，并且关于所述辊芯的中心纵向轴线均匀地间隔布置。4.根据权利要求1的辊，其特征在于，所述辊芯包括一个圆柱形辊身以及两根向外延伸的轴，并且在所述辊身上形成至少一层金属覆层。5.根据权利要求4的辊，其特征在于，所述冷却通道被布置为靠近所述辊身的表面。6.根据权利要求4的辊，其特征在于，所述冷却通道被布置为靠近所述辊身的表面，并且基本沿着所述辊身的整个长度延伸。7.根据权利要求4的辊，其特征在于，所述冷却通道被布置为靠近所述辊身的表面，并且关于所述辊身的中心纵向轴线均匀地间隔布置。8.根据权利要求1的辊，其特征在于，所述辊芯还包括至少一个中心布置的进口通道；以及多个径向延伸通道，其从所述至少一个进口通道延伸到所述冷却通道，用于将所述冷却介质从所述至少一个进口通道输送到所述冷却通道。9.根据权利要求8的辊，其特征在于，所述至少一个进口通道基本平行于所述辊芯的中心纵向轴线延伸，并且所述径向通道基本垂直于所述至少一个进口通道延伸。10.根据权利要求8的辊，其特征在于，所述至少一个进口通道基本平行于所述辊芯的中心纵向轴线延伸，并且所述径向通道的每个通道与所述中心纵向轴线限定一个锐角。11.根据权利要求1的辊，其特征在于，所述辊芯还包括至少一个中心布置的进口通道；至少一个中心布置的出口通道；第一组多个径向延伸通道，其从所述至少一个进口通道延伸到所述冷却通道，用于将所述冷却介质输送到所述冷却通道；以及第二组多个径向延伸通道，其从所述冷却通道延伸到所述至少一个出口通道，用于将所述冷却介质从所述冷却通道输送到所述至少一个出口通道。12.根据权利要求11的辊，其特征在于，所述至少一个进口通道和至少一个出口通道基本平行于所述辊芯的中心纵向轴线延伸，并且所述第一组和第二组多个径向通道基本垂直于所述至少一个进口通道和至少一个出口通道延伸。13.根据权利要求11的辊，其特征在于，所述至少一个进口通道和至少一个出口通道基本平行于所述辊芯的中心纵向轴线延伸，并且所述第一组和第二组多个径向通道的每个通道与所述中心纵向轴线限定一个锐角。14.根据权利要求11的辊，其特征在于，所述辊芯包括一个圆柱形辊身以及两根向外延伸的轴，并且所述至少一个进口通道和至少一个出口通道从其中一根轴延伸穿过所述辊身，并且至少部分地穿过第二根轴。15.根据权利要求11的辊，其特征在于，所述辊芯包括圆柱形辊身，并且所述冷却通道沿着所述辊身的整个长度延伸，所述辊还包括分别连接到所述辊身的相对端的端盖，用于闭合所述冷却通道的端部。16.一种用于金属板材、带材、片材，或者箔材制造中的辊，包括具有中心纵向轴线的圆柱形辊芯；以及在所述辊芯上形成的金属覆层，所述金属覆层限定多个冷却通道，用于在辊使用过程中引导冷却介质通过所述金属覆层以冷却所述辊。17.根据权利要求16的辊，其特征在于，所述冷却通道基本平行于所述辊芯的中心纵向轴线延伸。18.根据权利要求16的辊，其特征在于，所述冷却通道基本沿着所述金属覆层的整个长度纵向延伸。19.根据权利要求16的辊，其特征在于，所述冷却通道关于所述辊芯的中心纵向轴线均匀地间隔布置。20.根据权利要求16的辊，其特征在于，所述辊芯包括一个圆柱形辊身以及两根向外延伸的轴，并且在所述辊身上形成所述金属覆层。21.根据权利要求20的辊，其特征在于，所述冷却通道基本沿着所述辊身的整个长度延伸。22.根据权利要求20的辊，其特征在于，所述冷却通道关于所述辊芯的中心纵向轴线均匀地间隔布置。23.根据权利要求16的辊，其特征在于，所述辊芯还包括至少一个中心布置的进口通道；以及多个径向延伸通道，其从所述至少一个进口通道延伸到所述冷却通道，用于将所述冷却介质从所述至少一个进口通道输送到所述冷却通道。24.根据权利要求23的辊，其特征在于，所述至少一个进口通道基本平行于所述辊芯的中心纵向轴线延伸，并且所述径向通道基本垂直于所述至少一个进口通道延伸。25.根据权利要求23的辊，其特征在于，所述至少一个进口通道基本平行于所述辊芯的中心纵向轴线延伸，并且所述径向通道的每个通道与所述中心纵向轴线限定一个锐角。26.根据权利要求16的辊，其特征在于，所述辊芯还包括至少一个中心布置的进口通道；至少一个中心布置的出口通道；第一组多个径向延伸通道，其从所述至少一个进口通道延伸到所述冷却通道，用于将所述冷却介质输送到所述冷却通道；以及第二组多个径向延伸通道，从所述冷却通道延...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉骧，特迪·R·克里奇，
申请(专利权)人：阿尔科公司，
类型：发明
国别省市：