连铸用结晶器制造技术

连铸设备用结晶器，包括结晶器壳体（２２），它确定了金属液的轴向流道（１８），并装有冷却该轴向流道（１８）的管路，其特征在于：结晶器壳体（２２）至少部分由一外壳（４４）环绕，并且用液压／气压悬浮装置使其轴向支撑，而悬浮装置直接与外壳（４４）和结晶器壳体（２２）连接。（*该技术在2014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连铸设备用结晶器。在这种连铸用结晶器中，作为金属流道的结晶器套管用安装在结晶器壳体中的冷却管路进行强制冷却。这样，会使与结晶器套管内壁接触的金属液凝固，从而形成凝固壳。当此凝固壳附着或粘结在结晶器内壁上时会使凝固壳撕裂。为避免凝固壳附着或粘结在结晶器内壁上而带来的不良影响，众所周知的方法是使结晶器沿连铸轴线方向进行振动。为了产生这种振动，众所周知的方法是如何把结晶器支撑在振动台上，振动台通过一个或多个杆连接到产生机械振动的装置上。产生振动的装置和杆是相当笨重的，它们相对于连铸轴线而言横向安装在振动台之下。振动台和杆的存在不仅就有效空间而言会带来问题，而且也增大了进行振动的惯性质量。为了解连铸用结晶器振动装置本身所存在的问题，应该指出，连铸钢坯用结晶器包括结晶器套管、结晶器壳体、充满冷却液的冷却管路以及还可能设有搅拌金属液用的电磁感应器，其重量很容易达到3吨的数量级。这就需要能使这样重的结晶器进行振幅为几毫米、振动频率为5赫兹或更高的振动。产生机械振动的装置不仅要克服结晶器本身的惯性，而且还要克服支撑结构(例如杆和振动台)的惯性以及结晶器套管内壁和金属液之间的摩擦力。惯性质量越大，使结晶器产生振动所需的功率越大，将振动传递给结晶器所用杆件上的应力也越大。传动杆的铰接点尤其是薄弱点，因为它们在以小振幅、高频率进行振动的同时必须传递很大的力。为了克服以上缺点，有人主张用带有周边板簧的支撑结构支撑结晶器，从而形成一种其质量与结晶器质量相当的谐振振动器。为了在这种机械系统中产生受迫振动，只要对结晶器施加小得多的力即可，因为它可利用系统固有频率的共振现象。因此，有人建议，例如，受到弹性支撑的结晶器的受迫振动应由低功率的液压缸产生，该液压缸横向放置在结晶器和其支撑结构之间。振动的轴向导向方式和由液压缸产生激励力(excitation force)的偏轴性的补偿可通过精心地选定各个板簧的尺寸来获得。然而，在实践中，选定周边板簧的尺寸和设定其位置却遇到了问题，周边板簧必须支撑很重的结晶器，同时要给该系统以所需的弹性。支撑结构围绕结晶器，并通过所述周边板簧的中间体支撑结晶器，此支撑结构占据了结晶器周围的很大空间。当可拆的和/或可沿垂直方向移动的电磁搅拌器需要工作时，装有板簧的支撑结构尤其变得易出故障。本专利技术的目的是提供一种结晶器，为使其沿连铸轴线方向振动，它不再必须悬吊在带有杆的结构或带有板簧的结构中。本目的可由这样一种结晶器来实现，其中结晶器壳体至少部分由一外壳环绕，并且用液压/气压悬浮装置使其轴向悬浮，而悬浮装置直接与外壳和结晶器壳体连接。根据本专利技术，结晶器壳体由外壳中的液压或气压支撑，即通过盛有压缩液体或压缩气体的悬浮装置的中间体支撑。这种悬浮装置与板簧相比只占据很小空间。此外已经知道如何改进其动态特性，使其比弹簧悬挂的动态特性更加灵活。因此，例如，对于一给定悬浮装置，可变化悬浮流体的压力或种类，以改变其动态特性。关于这一点，应注意，校准悬挂板簧的动态特性可能是很困难的。因此，需要进行精心预算，以选定板簧尺寸。由液压或气压悬浮的结晶器壳体当然要连接到产生机械振动的任何类型的装置上，例如，连接到带凸轮的回转马达或液压缸上。然后，这种产生机械振动的装置会使结晶器壳体相对于一参考位置进行受迫振动，这种弹性运动是由液压/气压悬浮装置确定的。然而，最好是利用现有的液压/气压悬浮装置，以通过为相对于参考位置振动而设计的液压/气压控制系统(最好是闭路控制回路)对其进行控制。将会意识到，用此方法可获得非常紧凑的结晶器，它不包括产生和传递振动的杆和机械连接件。这种结晶器还具有非常灵活和精确地调节所产生的振动频率、形式和振幅的特点。液压/气压悬浮装置最好包括一具有轴对称的环形致动器，它支撑在外壳上，从而具有一基本与连铸轴线共轴的中心轴。然后，结晶器壳体轴向支撑在该环致动器中。本实施例的主要优点是，由环形致动器产生的力(因为轴对称)可沿轴向施加在结晶器壳体上，从而避免了产生能够被结晶器壳体沿轴向导向装置吸收的力矩。应该指出，该优点还可通过在结晶器壳体周围提供几个分开的致动器来达到，通过它们的定位和选定尺寸，使作用在结晶器壳体上的合力基本与连铸轴线共轴。然而，环形致动器与使用几个分开的致动器的该实施例相比优点更为突出，其占据的空间很小、受悬浮流体压力作用的面积很大，因此使用相对压力较低的悬浮流体就可使其工作。关于这一点，还应指出，对于所有情况，都可使用气压悬浮流体，但如果需要用于调节振动的系统具有更好的动态特性，那么最好使用液压悬浮流体。为改进系统的动态特性，最好选择环形双动致动器。后者可产生变化方向的液压/气压力。对于单动致动器，在向下移动时产生的摩擦力应由结晶器壳体的重量来克服，也可借助于沿连铸方向作用在结晶器壳体上的一个或多个弹簧来获得。在结晶器的最佳实施例中，环形致动器包括第一套管和第二套管，其中一套管装在另一套管中，它们在压缩流体的作用下彼此之间相互移动。所述的第一套管连接在所述的外壳上，而所述的第二套管连接到结晶器壳体上。然后，二套管之一确定了一环形活塞，它在另一套管限定的环形室内沿轴向移动。然而，应该指出，不排除使用具有分段的环形活塞的环形致动器，每个活塞段在一单独的室中移动。在第一变化的实施例中，环形活塞以密封所述环形室的形式确定了一上环形压力室和一下环形压力室。应注意，在单动环形致动器中，上环形压力室与大气连通。在第二变化的实施例中，液压/气压悬浮装置至少包括一个充入压缩流体可膨胀的基体，它轴向地放置于外壳的表面部分和结晶器壳体的表面部分之间。在此方法中，可膨胀基体形成了一密封压力室，此方法与前段所述的第一变形实施例相比的优点是解决了密封问题。液压/气压悬浮装置可包括几个最好是定了位的可膨胀基体，因此施加在结晶器壳体上的液压/气压合力基本上与连铸轴线共轴。然而，它也可包括一个环形可膨胀基体，该基体环绕着结晶器壳体，且其对称轴与连铸轴线共轴。为了抵消垂直于连铸轴线方向的作用力，例如它们是由于铸坯从结晶器中拉出产生的，建议在结晶器壳体和外壳之间提供导向装置。这些导向装置最好包括一液压导向装置。后者更紧凑、绝对无磨损，产生的摩擦很小，至于密封方面有一些优点。这些优点将在以后叙述图时进行详细描述。所述导向装置还可包括，或作为辅助件或作为专门的部件，机械导向装置，例如导辊和/或导向滑板。这种情况最好是连铸轴线为弧形时。将会意识到，外壳最好至少在结晶器壳体的大部分高度上形成结晶器壳体的外保护罩。所述液压/气压悬浮装置最好放置在该保护罩和结晶器壳体之间，这样可防止金属液喷溅和机械冲击。结晶器壳体最好形成一能整个移动的整体，它设计成最好能通过液压/气压悬浮装置通道的开口从上部轴向放入。这样，在不移动所述液压/气压悬浮装置的情况下，能很容易地更换结晶器壳体。液压/气压悬浮装置最好形成一个能整个移动的整体，它设计成最好能从上部轴向地放入外壳中的腔内。这样，万一出现问题，在取出结晶器壳体后，能很容易将其换成替换装置。还将意识到，用于搅拌金属液的电磁感应器可安装在环绕外壳的支撑结构上。因此，感应器本体应不参与振动。感应器的高度是可调的，并且已经知道在需要时如何向上移动感应器。本专利技术的其他优点和特征将参照以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：诺伯特·凯尔，安德烈·克雷默，鲁迪·佩特里，米歇尔·里纳尔迪，
申请(专利权)人：保尔·沃特公司，
类型：发明
国别省市：