CN211135446U - 一种大方坯连铸凸辊和平辊组合式轻压下装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种大方坯连铸凸辊和平辊组合式轻压下装置，轻压下装置装备在连铸机上的拉矫机上，位于铸坯的凝固末端区域；轻压下装置包括至少7组压下单元，每组压下单元由一个上压辊和一个下压辊组成；下压辊的辊型全部为平辊；上压辊的辊型有平辊和凸辊两种，平辊和凸辊交替布置。在合适的压下区间内实行轻压下工艺时，下压辊保持不动，上压辊在拉矫机油缸作用下向下挤压铸坯，使铸坯发生变形。本实用新型可以提高大方坯连铸的轻压下效率，避免全凸型辊引发的铸坯偏流和变形，保持铸坯表面平整，同时可以改善铸坯的疏松和中心缩孔，有效抑制中心偏析。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种大方坯连铸凸辊和平辊组合式轻压下装置。
【背景技术】
钢铁冶金领域中，连铸大方坯由于其断面大凝固区间长容易形成疏松、中心缩孔和中心偏析等内部质量缺陷，不仅会降低铸坯的合格率，还会被遗传到最终的轧材上，影响钢材产品的性能稳定性和寿命。连铸轻压下技术通过在铸坯凝固末端施加一定的压下量，补偿铸坯凝固过程中的体积收缩，抑制浓化钢水的流动，从而减轻中心偏析、消除中心疏松和缩孔，提高铸坯的合格率。因此，轻压下技术被广泛应用于国内外钢厂。
对于大方坯来说，由于其断面较大且常用于生产高合金的特殊钢，常规的平辊轻压下技术对铸坯施加压下量时需要拉矫机提供较大的压力，现有的大方坯连铸机的拉矫机功率有限，不能提供大方坯特殊钢平辊轻压下所需的压力。基于此凸辊轻压下技术被提出，使用凸辊可以减小铸坯与辊子的接触面积，从而以相同的压力获得更大的压下量，提高压下效率，降低对设备功率的要求。
中国专利CN 102000789 B提供一种轻压下装置和拉矫机，轻压下装置设置在铸坯凝固末端区域，包括至少一组压下单元，每组压下单元由两对上压辊和下压辊组成的压下系统，可提高小方坯内部的致密度，使小方坯的中心疏松和中心偏析得到有效控制。但该装置的压下辊没有采用凸辊，平辊的压下效率较低且对心部质量的改善效果不如凸辊，而且需要的拉矫机设备功率较高，投入成本较高。
中国专利CN 204584215 U提供一种轻压下辊和轻压下装置，轻压下辊的端部的直径比中间部的直径小，中间部与端部之间的外周在端部侧具有朝向旋转轴线鼓出的圆弧，采用此轻压下实施轻压下能够充分地减少材料的表面所产生的缺陷。该凸型辊仅对圆弧的曲率半径进行设计，但没有考虑中间凸台占铸坯宽度的比例对铸坯表面形状的影响。当凸台宽度占铸坯宽度的比例较大时容易使铸坯跑偏，加剧表面缺；当凸台宽度比例较小时，辊子与铸坯的接触面积小摩擦力较小，使得拉坯力不足，影响铸坯顺行。
因此，有必要研究一种大方坯连铸凸辊和平辊组合式轻压下装置来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。
【实用新型内容】
有鉴于此，本实用新型提供了一种大方坯连铸凸辊和平辊组合式轻压下装置，利用凸辊压下提高铸坯内部质量，降低轻压下工艺对拉矫机压力的要求，利用平辊压下避免铸坯偏流，保持铸坯表面平整。
一方面，本实用新型提供一种大方坯连铸凸辊和平辊组合式轻压下装置，所述轻压下装置包括若干组压下单元，每组压下单元包括一个上压辊和一个下压辊，所述下压辊的辊型为平辊，所述上压辊的辊型为平辊或凸辊，若干组压下单元的上压辊为平辊和凸辊交替布置。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述上压辊设置在铸坯上方，所述下压辊设置在铸坯下方，所述上压辊和下压辊关于铸坯对称设置。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述若干组压下单元中第一组和最后一组的上压辊均为平辊。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一组和最后一组的上压辊均为非下压辊。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述凸辊的凸台宽度为铸坯宽度的35％～75％，所述凸辊的凸台边缘为弧形过渡区，所述平辊的宽度大于铸坯宽度。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述轻压下装置装备在连铸机上的拉矫机上，位于铸坯的凝固末端区域。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述轻压下装置所在区间包括所有拉矫机所在的区域。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述上压辊的凸辊在铸坯上表面压出的凹槽深度为2～6mm；在该凸辊后并相邻于该凸辊的平辊压平凹槽后的铸坯的高度相比于该凸辊下压之前的铸坯小0.5～2mm。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述若干组压下单元数量为至少7组。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述下压辊的状态均为静止状态。
与现有技术相比，本实用新型可以获得包括以下技术效果：本实用新型轻压下装置上压辊采用凸辊和平辊交替布置，可以通过轻压下技术提高铸坯的内部质量，减小中心偏析，消灭中心缩孔与疏松；同时可以避免上压辊全为凸辊时引起的铸坯偏流和变形现象；增加凸辊和平辊对铸坯的压下效率，在拉矫机压下吨位较小的连铸机上亦可以使用。
当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本实用新型大方坯连铸机的结构简图；
图2是本实用新型一个实施例提供的一组平辊轻压下单元示意图；
图3是本实用新型一个实施例提供的一组凸辊轻压下单元示意图；
图4是本实用新型一个实施例提供的连续凸辊轻压下铸坯表面变形示意图；
图5是本实用新型一个实施例提供的轻压下装置的使用效果示意图；
图6是本实用新型一个实施例提供的轻压下装置的使用效果示意图。
其中，图中：
1-铸坯；2-上压辊；3-下压辊；4-平辊；5-凸辊。
【具体实施方式】
为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本实用新型提供一种大方坯连铸凸辊5和平辊4组合式轻压下装置，利用凸辊5压下提高铸坯1内部质量，降低轻压下工艺对拉矫机压力的要求，利用平辊4压下避免铸坯1偏流，保持铸坯1表面平整。
轻压下装置装备在连铸机上的拉矫机上，位于铸坯1的凝固末端区域；轻压下装置包括至少7～11组压下单元，每组压下单元由一个上压辊2和一个下压辊3组成；下压辊3的辊型全部为平辊4；上压辊2的辊型有平辊4和凸辊5两种，平辊4和凸辊5交替布置。在合适的压下区间内实行轻压下工艺时，下压辊3保持不动，上压辊2在拉矫机油缸作用下向下挤压铸坯1，使铸坯1发生变形。上述的轻压下装置中第一组压下单元和最后一组压下单元的上压辊2均为平辊4；第一组压下单元用于测量和标定铸坯1基准厚度，不参与压下。上述的轻压下装置中压下单元的上压辊2为凸辊5、平辊4交替布置；凸辊5凸台宽度为铸坯1宽度的35％～75％，平辊4宽度大于铸坯1宽度。上述的轻压下装置在实施轻压下工艺时，凸辊5给予铸坯1一定压下量后会在铸坯1上表面压出凹槽，凹槽深度约2～6mm；其后再实施平辊4压下时将铸坯1的凹槽压平并使其整体再压下一小量0.5～2mm。本实用新型轻压下装置上压辊2采用凸辊5和平辊4交替布置，可以通过轻压下技术提高铸坯1的内部质量，减小中心偏析，消灭中心缩孔与疏松；同时可以避免上压辊2全为凸辊5时引起的铸坯1偏流和变形现象；增加凸辊5和平辊4对铸坯1的压下效率，在拉矫机压下吨位较小的连铸机上亦可以使用如图1所示，大方坯连铸机的轻压下装置位于铸坯1的拉矫段(虚线框)，当铸坯1运动到此位置时处于凝固后期，其外部为高温坯壳，坯壳表面中心温度约为1100～700℃；内部中心为糊状区钢水，几乎不能流动，铸坯1由于凝固收缩且得不到上游钢水的补充其中心区域容易形成疏松和缩孔，且由于负压抽吸聚集溶质容易形成中心偏析。
轻压下工艺由拉矫机上的上压辊2实施，通过油缸给予上压辊2压力挤压铸坯1上表面使铸坯1在厚度方向上产生一定变形量，该变形传递到铸坯1内部中心，使中心致密度增加，减小中心缩孔与疏松，同时抑制钢水的抽吸，减轻中心偏析。
图2为一组平辊4轻压下单元，上压辊2和下压辊3均为平辊4，实施压下时，上压辊2与铸坯1完全接触，压下后铸坯1表面平整，实施压下量(h)后会使铸坯1中心糊状区面积减小(△B)，中心致密度提高。
图3为一组凸辊5轻压下单元，上压辊2为凸辊5，下压辊3为平辊4，实施压下时，上压辊2仅凸台与铸坯1接触，凸台边缘为弧形过渡区；实施压下量(h)会使铸坯1中心糊状区面积减小(△B)，中心致密度提高；同时在铸坯1表面形成凹槽。
图4为连续凸辊5轻压下后铸坯1表面变形示意图，第一次凸辊5压下(h1)后铸坯1表面会形成一凹槽，由于铸坯1偏流，第二次凸辊5压下(h2)并没有恰好完全落在第一次压下形成的凹槽内，会形成图中的阶梯状凹槽，不能满足轧制的坯型形状要求；此外凸台左右弧形过渡区水平方向上受力不均会进一步加剧铸坯1偏流，损害铸机辊道设备，影响连铸顺行。
如图5所示，本实用新型轻压下装置包括至少7～11组压下单元，每组压下单元由一个上压辊2和一个下压辊3组成；下压辊3的辊型全部为平辊4；上压辊2的辊型有平辊4和凸辊5两种，平辊4和凸辊5交替布置。在合适的压下区间内实行轻压下工艺时，下压辊3保持不动，上压辊2在拉矫机油缸作用下向下挤压铸坯1，使铸坯1发生变形。
上述的轻压下装置中第一组压下单元和最后一组压下单元的上压辊2均为平辊4；第一组压下单元用于测量和标定铸坯1基准厚度，不参与压下。上压辊2凸辊5约平辊4交替布置，凸辊5凸台宽度为铸坯1宽度的35％～75％；下压辊3全为平辊4，平辊4宽度大于铸坯1宽度。
如图6所示，利用上述的轻压下装置实施轻压下工艺时，经过一定量的凸辊5压下(x1)后，铸坯1上表面会被压出凹槽；再经过平辊4轻压下(x2)后，铸坯1表面凹槽被压平，且铸坯1表面整体被向下略微压进一点；之后再经过凸辊5轻压下(x3)后，铸坯1上表面会再被压出凹槽；然后再经过平辊4轻压下(x4)后，铸坯1表面凹槽被压平，且铸坯1表面整体被向下略微压进一点。
在铸坯1压下区间内，按照此种凸辊5与平辊4交替压下的方式对铸坯1实施轻压下，可以有效提高铸坯1内部质量，减小中心偏析，消灭中心缩孔与疏松；同时可以避免上压辊2全为凸辊5时引起的铸坯1偏流和变形现象；增加凸辊5和平辊4对铸坯1的压下效率，在拉矫机压下吨位较小的连铸机上亦可以使用。
以上对本申请实施例所提供的一种大方坯连铸凸辊5和平辊4组合式轻压下装置，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。
Claims (10)
1.一种大方坯连铸凸辊和平辊组合式轻压下装置，其特征在于，所述轻压下装置包括若干组压下单元，每组压下单元包括一个上压辊和一个下压辊，所述下压辊的辊型为平辊，所述上压辊的辊型为平辊或凸辊，若干组压下单元的上压辊为平辊和凸辊交替布置。
2.根据权利要求1所述的轻压下装置，其特征在于，所述上压辊设置在铸坯上方，所述下压辊设置在铸坯下方，所述上压辊和下压辊关于铸坯对称设置。
3.根据权利要求1所述的轻压下装置，其特征在于，所述若干组压下单元中第一组和最后一组的上压辊均为平辊。
4.根据权利要求3所述的轻压下装置，其特征在于，所述第一组和最后一组的上压辊均为非下压辊。
5.根据权利要求1所述的轻压下装置，其特征在于，所述凸辊的凸台宽度为铸坯宽度的35％～75％，所述凸辊的凸台边缘为弧形过渡区，所述平辊的宽度大于铸坯宽度。
6.根据权利要求1所述的轻压下装置，其特征在于，所述轻压下装置装备在连铸机上的拉矫机上，位于铸坯的凝固末端区域。
7.根据权利要求6所述的轻压下装置，其特征在于，所述轻压下装置所在区间包括所有拉矫机所在的区域。
8.根据权利要求1所述的轻压下装置，其特征在于，所述上压辊的凸辊在铸坯上表面压出的凹槽深度为2～6mm；在该凸辊后并相邻于该凸辊的平辊压平凹槽后的铸坯的高度相比于该凸辊下压之前的铸坯小0.5～2mm。
9.根据权利要求1所述的轻压下装置，其特征在于，所述若干组压下单元数量为至少7组。
10.根据权利要求1所述的轻压下装置，其特征在于，所述下压辊的状态均为静止状态。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112317725A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-05 | 南京钢铁股份有限公司 | 改善轴承钢铸坯心部疏松的方法及双向重压下装置 |
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2019
- 2019-11-22 CN CN201922038220.4U patent/CN211135446U/zh active Active
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