带有振荡装置的连续铸模制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种连续铸模，包括：沿着所述弯曲铸造轴（１１）形成弯曲铸造通道（２０）的模具管（１２）；围绕所述模具管（１２）并容纳用于冷却模具管（１２）的冷却系统（２６）的模具外壳（２４）。气动或液压致动器装置（３０），优选地为环形缸（３０）连接在所述模具管（１２）的支撑凸缘（１６）和所述外壳（２４）之间，用于轴向支撑和振荡所述模具管（１２）。连续铸模还包括直接连接到所述模具管（１２）的下端和所述模具外壳（２４）的底端之间的导引装置（６３），这个导引装置（６３）将弯曲的振荡路径施加到所述模具管（１２）的所述下端上，其中，所述被施加的振荡路径精确地遵循所述弯曲铸造轴（１１）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带有振荡装置的连续铸模，尤其是用于在垂直铸造平面内带有弯曲的铸造轴的连续钢材铸造机。
技术介绍
传统的用于带有弯曲铸造轴的连续钢材铸造机的铸模一般包括铜模具管(copper mould tube)，该模具管沿着所述弯曲的铸造轴形成铸造通道；围绕该模具管的模具外壳以及模具外壳内用于强烈地冷却模具管的水冷却系统。 公知的是轴向振荡这种连续铸模，以避免固化的外皮粘结到模具管上，这实际上会导致铸流内的表面缺陷，并甚至可以造成液态钢材溢出。实验表明如果连续铸模经历频率在每分钟100和600周之间且振幅为5到10mm的轴向振荡，将获得最佳的铸造结果。此外，这些轴向振荡的路径应尽可能靠近弯曲的铸造轴。在横切铸造轴方向的振荡分量不仅导致铸流表面质量较差，而且导致模具管过渡磨损。 在大多数现有技术连续钢材铸造机中，连续铸模被支撑在所谓的振荡台上，该振荡台位于铸模之下。为了产生沿着弯曲铸造轴的振荡，这种振荡台的设计者构想出非常复杂和繁琐的杠杆机构，用来振荡铸模的支撑台。然而，大部分这些振荡台在避免产生模具管横向振荡方面并非完全成功。此外，由于要振荡的质量较高并且在杠杆机构中摩擦损失较大，这些振荡台一般不足以产生频率高于每分钟200周的振荡。 美国专利5715888描述了一种用更紧凑和更有效的振荡装置替代振荡台的方案。这种振荡装置包括外部支撑壳体，在该壳体内，连续铸模借助于环形、双作用气动或液压缸得以轴向支撑，后者由两个共轴的套筒构成，这两个套筒围绕连续铸模。这些套筒相对彼此可轴向移动，并通过二者之间布置的导引装置导引成这种运动。连续铸模的模具外壳限定了一个肩台，通过该肩台模具外壳防止在内部套筒上，而外部套筒被支撑在外部支撑壳体内。要理解的是这种紧凑的振荡装置可以向连续铸模施加振幅大到10mm且频率高于每分钟200周的振荡。这种振荡装置的缺点在于大直径环形气动或液压缸的制造非常昂贵，尤其在环形气缸必须沿着弯曲的振荡路径产生振荡的情况下。 美国专利US5676194描述了一种通过将振荡装置集成到连续铸模中而省略振荡台的方案。由双臂振荡杠杆用一个臂支撑模具外壳之内的模具管，并用另一个臂连接到位于模具外壳外侧的线性作动缸上，其中双臂振荡杠杆由模具外壳可枢转地支撑。密封元件，例如金属膜片连接在静止模具外壳和模具管之间，从而借助于振荡杠杆使得模具管可以轴向振荡，同时确保围绕模具管的冷却室的密封。这导致要振荡的质量显著减小，可以实现较高的振荡频率，并且降低了用于振荡模具管的能量消耗。 美国专利US4483385描述了另一种通过将振荡装置集成到连续铸模中而省略掉振荡台的方案。弯曲的模具管由外壳围绕，而外壳包括用于模具管的喷射冷却系统。模具管的下端自由地穿过外壳的底部开口。模具管的上端固定到基本水平的顶板上。后者在从外壳顶部框架突出的四个垂直导引销中得以导引。两个垂直作动缸布置在模具外壳内、在模具管的相对侧上。当激励时，这两个垂直作动缸自顶部框架上提升并导引顶板。当作动缸停用时，重力导致顶板落回到顶部框架上。通过激励和停用作动缸，从而有可能使自由悬挂的模具管在容纳喷射冷却系统的外壳内经历上下振荡的运动。美国专利US4483385中描述的连续铸模的一系列缺点在于垂直振荡的弯曲模具管将大量的横向力施加到弯曲的铸流上。这些横向力导致模具管过渡磨损，并且铸流表面变形。它们甚至会产生液态金属溢出。
技术实现思路
作为本专利技术基础的技术问题是提供一种紧凑的连续铸模，其能够沿着弯曲的铸造轴产生振荡，而不会将明显的横向力施加到离开弯曲铸模的铸流上。 本专利技术提供一种连续铸模，用于在垂直平面内具有弯曲铸造轴的连续钢材铸造机，包括沿着所述弯曲铸造轴形成弯曲铸造通道的模具管，所述模具管具有上端和下端，并在其上端具有支撑凸缘；模具外壳，其围绕所述模具管，所述模具外壳具有顶端和底端；在所述模具外壳之内的冷却系统，用于冷却所述模具管；以及气动或液压致动器装置，其连接在所述模具管的所述支撑凸缘和所述外壳之间，用于轴向支撑和振荡所述模具管；直接连接到所述模具管的所述下端和所述模具外壳的所述底端之间的导引装置，所述导引装置将弯曲的振荡路径施加到所述模具管的所述下端上，其中，所述被施加的振荡路径精确地遵循所述弯曲铸造轴。 本专利技术的铸模以其自身公知的方式包括模具管，该模具管沿着铸造机弯曲的铸造轴形成弯曲的铸造通道；以及模具外壳，其围绕模具管，并容纳用来强烈冷却模具管的冷却系统。模具管在其上端具有支撑凸缘。气动或液压致动器装置连接到模具管的支撑凸缘和外壳之间，用于在模具管的静止外壳内轴向支撑并振荡模具管。根据本专利技术重要方面，连续铸模还包括导引装置，其直接连接到模具管的下端和模具外壳的底端之间。这个导引装置将弯曲的振荡路径施加于模具管的下端上(即，它至少在铸造平面内固定模具管下端的所有平移和转动自由度)，其中，所施加的振荡路径精确遵循弯曲的铸造轴。换句话说，导引装置保证施加到模具管上端的模具管的振荡造成严格遵循弯曲的铸造轴的模具管下端的振荡。因此，模具管对离开模具的弯曲的铸流不会施加或至少施加不明显的横向力。在这方面，还要指出的是施加到模具管上端的振荡不必要精确地遵循施加到模具管下端上的路径。实际上，作为通常由铜制成且不是完全刚体的模具管，它可以通过横切于铸造轴较小的变形来轻易补偿其下端和上端的所施加的振荡路径中的差异。可以理解到这些较小的横向变形不会恶化铸造质量，并且不会导致模具管磨损增大，这是由于它们主要影响上部模具管，在该处钢材仍完全是液态的。 导引装置优选地被强制冷却，并在优选实施例中包括至少一个导引元件，该导引元件固定到外壳上，并包括弯曲的导引通道，且包括受导引元件，该受导引元件刚性固定到模具管上并在至少一个导引元件的弯曲的导引通道内受到导引。导引通道固定了受导引元件的所有平移和转动自由度，从而模具管下端的振荡严格遵循弯曲的铸造轴。 气动或液压致动器装置优选地是圆环形，即环形的气动或液压致动缸，该致动缸优选地被强制冷却，从而它可以直接围绕模具管的热的支撑凸缘。因此，可以理解到环形缸可以具有比美国专利US5715888中所公开的环形缸小得多的直径，后者集成到围绕模具整个外壳的支撑壳体内。在本专利技术的模具中，可以进一步理解到环形缸不必要可以沿着弯曲的路径产生振荡。换句话说，它可以简单地在平行于直线的中轴线的方向上产生小的冲击。如果这个直线的中轴线基本上与弯曲的振荡路径相切，则环形缸可以沿着其相对小的振荡路径将基本上轴向的振荡力传递到模具管上。 模具管的上端相对环形缸可以确保有功能上的间隙，从而，可以避免或甚至完全消除模具管的振荡变形。然而，通常优选地是将模具管刚性固定到环形缸上，以便避免模具管任何不受控制的轴向运动。 为了减小模具管在其上端的变形，环形缸优选地支撑在外壳的顶端上，以便能够围绕旋转轴振荡，该旋转轴基本上垂直于垂直铸造平面，并与弯曲的振荡路径相交。在优选实施例中，环形缸例如具有两个轴颈，并且外壳的顶端具有两个轴承，用于容纳轴颈。为了减小模具管上端的振荡变形，环形缸也可以固定到外壳的顶端上，从而容许平行于垂直铸造平面并横切于铸造轴的线性平移很小。 模具的冷却系统优选地为喷射冷却系统。在这种喷射冷却的连续铸模的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续铸模，用于在垂直铸造平面内具有弯曲铸造轴的连续钢材铸造机，包括： 沿着所述弯曲铸造轴（１１）形成弯曲铸造通道（２０）的模具管（１２），所述模具管（１２）具有上端和下端，并在其上端具有支撑凸缘（１６）； 模具外壳（２４），其围绕所述模具管（１２），所述模具外壳（２４）具有顶端和底端； 在所述模具外壳（２４）之内的冷却系统（２６），用于冷却所述模具管（１２）；以及 气动或液压致动器装置（３０），其连接在所述模具管（１２）的所述支撑凸缘（１６）和所述外壳（２４）之间，用于轴向支撑和振荡所述模具管（１２）； 其特征在于： 直接连接到所述模具管（１２）的所述下端和所述模具外壳（２４）的所述底端之间的导引装置（６３），所述导引装置（６３）将弯曲的振荡路径施加到所述模具管（１２）的所述下端上，其中，所述被施加的振荡路径精确地遵循所述弯曲铸造轴（１１）。

【技术特征摘要】
LU 2000-10-31 906661.一种连续铸模，用于在垂直平面内具有弯曲铸造轴的连续钢材铸造机，包括沿着所述弯曲铸造轴(11)形成弯曲铸造通道(20)的模具管(12)，所述模具管(12)具有上端和下端，并在其上端具有支撑凸缘(16)；模具外壳(24)，其围绕所述模具管(12)，所述模具外壳(24)具有顶端和底端；在所述模具外壳(24)之内的冷却系统(26)，用于冷却所述模具管(12)；以及气动或液压致动器装置，其连接在所述模具管(12)的所述支撑凸缘(16)和所述外壳(24)之间，用于轴向支撑和振荡所述模具管(12)；其特征在于直接连接到所述模具管(12)的所述下端和所述模具外壳(24)的所述底端之间的导引装置(63)，所述导引装置(63)将弯曲的振荡路径施加到所述模具管(12)的所述下端上，其中，所述被施加的振荡路径精确地遵循所述弯曲铸造轴(11)。2.如权利要求1所述的连续铸模，其特征在于，所述导引装置(63)包括至少一个导引元件，其固定到所述外壳(24)上，并包括弯曲的导引通道，并包括受导引元件，该元件固定到所述模具管(12)中，并在所述至少一个导引元件的所述弯曲导引通道内受导引。3.如权利要求1所述的连续铸模，其特征在于，所述导引装置(63)为强制冷却的。4.如权利要求1所述的连续铸模，其特征在于，所述气动或液压致动器装置是环形缸(30)，其直接围绕所述模具管(12)的所述支撑凸缘(16)，并具有环形缸(30)的中心轴，该中心轴基本上与所述弯曲的振荡路径相切。5.如权利要求4所述的连续铸模，其特征在于，所述环形缸(30)被强制冷却。6.如权利要求4所述的连续铸模，其特征在于，所述模具管(12)的所述上端确保与所述环形缸(30)具有游隙。7.如权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔霍巴特，查尔斯阿萨，
申请(专利权)人：保尔沃特公司，
类型：发明
国别省市：LU[卢森堡]