專利名稱：具有軟壓下段的連鑄設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在連鑄設(shè)備中連鑄板坯或錠且特別是薄板坯的方法和裝置，該連鑄設(shè)備在連鑄坯導(dǎo)向裝置中在結(jié)晶器下面具有一個(gè)帶有壓下輥或支承輥的軟壓下段，所述壓下輥和支承輥單獨(dú)地或作為扇形段地借助液壓缸相互無級(jí)地以及通過擋塊可受限制地承受夾緊力。
軟壓下作用是通過在其尚帶有液芯凝固區(qū)內(nèi)知道液芯端頭地減小坯厚度而實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)凝固過程中的縱向位置，軟壓下對(duì)連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量有重大影響的區(qū)域在凝固部中位于FS0.3-0.8。在上述區(qū)域內(nèi)的軟壓下，即目的明確地小步進(jìn)行的厚度減小，明顯抑制了熔液中的偏析趨勢(shì)。
為了在有效區(qū)域內(nèi)并在如由連鑄速度變化及靜止?fàn)顟B(tài)引起的不同作業(yè)條件下實(shí)現(xiàn)軟壓下，在其中要減小坯厚的區(qū)域在鑄坯縱向位置上必須是可變的。為此，在支承扇形段中采用調(diào)整位置的夾緊缸。
通過計(jì)算確定液芯端頭位置或通過測(cè)量在壓下輥上的鑄坯壓力變化，成錐形地將支承扇形段調(diào)節(jié)到對(duì)軟壓下有利的位置上，以便在連續(xù)鑄坯上采取目的明確的厚度減小。這種方法實(shí)際上已完全成熟并且取名為動(dòng)態(tài)軟壓下，但從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上看卻與很高的費(fèi)用相關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明，為了完成上述任務(wù)，在軟壓下段的一個(gè)尚未完全凝固區(qū)域內(nèi)，以產(chǎn)生硬壓力的夾緊力工作，而在完全凝固區(qū)域內(nèi)，以產(chǎn)生軟壓力的夾緊力工作，限定硬壓力和軟壓力的極限值或轉(zhuǎn)換值，當(dāng)夾緊力低于極限值或轉(zhuǎn)換值時(shí)，進(jìn)行產(chǎn)生硬壓力的扇形段夾緊，當(dāng)夾緊力高于極限值或轉(zhuǎn)換值時(shí)，進(jìn)行產(chǎn)生軟壓力的扇形段夾緊。本發(fā)明的方法基于在實(shí)際作業(yè)中得到的知識(shí)，即如果鑄坯完全凝固部已到達(dá)軟壓下區(qū)，則不應(yīng)使這一部分變形，因?yàn)榉駝t的話，支承輥和壓下輥或其軸承或扇形段的機(jī)架結(jié)構(gòu)會(huì)受損，尤其是當(dāng)多個(gè)扇形段組成軟壓下區(qū)并且其被調(diào)節(jié)成錐形時(shí)，情況更是如此。如果澆鑄速度變化或由于作業(yè)中斷，就會(huì)出現(xiàn)這樣的情況。在這樣的情況下，在鑄坯的輸出段中，必須能夠從軟壓下夾緊力即硬壓力轉(zhuǎn)換到最好為硬壓力的40％的軟壓力。
在本發(fā)明中，這種轉(zhuǎn)換是通過測(cè)量壓力升高脈沖而自動(dòng)地從硬壓力轉(zhuǎn)換到軟壓力的和或許是相反的，該壓力升高脈沖因不可變形的完全凝固鑄坯進(jìn)入被調(diào)成錐形的扇形端中而出現(xiàn)在夾緊缸中的。
本方法的一個(gè)實(shí)施方式規(guī)定，當(dāng)達(dá)到上極限值或轉(zhuǎn)換值時(shí)，軟壓下段在利用硬壓力連續(xù)作業(yè)時(shí)被轉(zhuǎn)換到軟壓力，或相反地，當(dāng)達(dá)到下壓力值、極限值或轉(zhuǎn)換值時(shí)，軟壓力段在利用軟壓力的連續(xù)作業(yè)中轉(zhuǎn)換到硬壓力。
而本發(fā)明方法是如此改進(jìn)的，即當(dāng)無法變形的完全凝固鑄坯部進(jìn)入一為了硬壓力被調(diào)節(jié)成錐形的扇形段時(shí)，由于在此出現(xiàn)的夾緊缸中的壓力升高脈沖，實(shí)現(xiàn)了從硬壓力到軟壓力的轉(zhuǎn)換。
夾緊缸主要承受軟壓下壓力即所謂的硬壓力，其中缸塞的每次行動(dòng)都造成壓力變化。在缸上的壓力傳感器的作用是將缸壓力升高用于轉(zhuǎn)換到軟壓力。為了實(shí)施這一措施，通過一卸壓閥部分地打開一截止閥，從而該扇形段可以在液壓轉(zhuǎn)換回路中退開，也就是說，扇形段的開口度發(fā)生變化，完全凝固的鑄件可在軟壓力下通過扇形段。
此外，本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方式規(guī)定，在扇形段轉(zhuǎn)換到對(duì)完全凝固鑄坯部進(jìn)行軟壓力壓下的操作狀態(tài)后，如果一個(gè)尚未完全凝固的鑄坯部隨后進(jìn)入該扇形段，則開始一壓力詢問，其中按照短暫但有節(jié)奏的間歇時(shí)間由軟壓力轉(zhuǎn)換到硬壓力或反之并同時(shí)檢查是否壓力保持不變，或者壓力是否處于各極限值或轉(zhuǎn)換值之上或之下，并且按照壓力檢查結(jié)果來調(diào)整到硬壓力或軟壓力。通過這一措施，阻止了因熔液鐵靜壓力而使扇形段開口過大。
本發(fā)明方法的另一實(shí)施形式規(guī)定，在軟壓下區(qū)域和位于其后且直到連鑄設(shè)備末端的扇形段內(nèi)，所有支承扇形段都要經(jīng)歷節(jié)拍式壓力詢問。通過這一措施，確保了鑄造產(chǎn)品的均勻質(zhì)量。
本方法的一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?shí)施形式規(guī)定，特別是在連鑄設(shè)備的水平部中確定一個(gè)連鑄作業(yè)段，在該作業(yè)段內(nèi)，軟壓下條件適用于澆注作業(yè)的工作狀態(tài)及所用鋼種。此外，在某個(gè)連鑄支承段內(nèi)要特別注意，所有支承扇形段可以單獨(dú)地按照所需錐度來調(diào)節(jié)，從而連續(xù)鑄坯能夠得到軟壓下所需的變形。
為此，該方法可以規(guī)定，即液壓調(diào)節(jié)式支承扇形段依靠有預(yù)定厚度的機(jī)械擋塊被分別調(diào)節(jié)到軟壓下的規(guī)定尺寸。在這里，機(jī)械擋塊阻止支承輥靠得太近并因而避免對(duì)整個(gè)支承結(jié)構(gòu)造成的損害。
在連鑄設(shè)備中連鑄板坯或錠且特別是薄板坯的裝置，它在連鑄坯導(dǎo)向裝置中具有一個(gè)帶壓下輥和支承輥的軟壓下段，所述壓下輥和支承輥單獨(dú)地或分段地借助液壓缸相互無級(jí)地以及通過擋塊可受限制地承受夾緊力。該裝置包括一個(gè)扇形段以及液壓缸，此扇形段在包括機(jī)架上部和機(jī)架下部的扇形段機(jī)架內(nèi)具有可被壓在鑄坯上的且速度可調(diào)地被驅(qū)動(dòng)的支承輥和壓力輥。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置一個(gè)液壓線路，該液壓線路具有一個(gè)壓力傳感器和可由該傳感器控制的壓力轉(zhuǎn)換閥，以及設(shè)置在其轉(zhuǎn)換回路中的截止閥、一個(gè)控制閥和一個(gè)卸壓閥以及一個(gè)防管道破裂安全裝置，該安全裝置包含一個(gè)帶止回閥的過壓安全裝置。該裝置的目的是，在軟壓下段的尚未完全凝固的區(qū)域內(nèi)，得到產(chǎn)生硬壓力的夾緊力，而在軟壓下段的完全凝固區(qū)域內(nèi)，得到產(chǎn)生軟壓力的夾緊力，并且從硬壓力轉(zhuǎn)換到軟壓力或相反。夾緊力從液壓缸起經(jīng)過機(jī)架上部和機(jī)架下部被均勻傳給壓下輥。
圖2在液芯端頭區(qū)域內(nèi)示出了處于打開位置以便讓帶液芯的鑄坯進(jìn)入的支承扇形段。
具體實(shí)施形式可從

圖1中看到用于在一連鑄設(shè)備中鑄成的鑄坯2如薄板坯的支承扇形段1的一部分。支承扇形段位于連鑄坯導(dǎo)向裝置的軟壓下段內(nèi)并且具有壓下輥和支承輥3、4，所述輥單獨(dú)地或者如在這里分段地借助液壓缸7相互無級(jí)地承受夾緊力。
數(shù)字30表示一有預(yù)定厚度的機(jī)械擋塊，依靠該機(jī)械擋塊，扇形段下部6可相對(duì)扇形段機(jī)架上部5通過缸7活塞桿被拉緊而被單獨(dú)調(diào)節(jié)到軟壓下尺寸。
在軟壓下段中，薄板鑄坯的厚度一步步地減小，以避免鑄坯內(nèi)部的偏析并改善表面質(zhì)量。軟壓下段至少包括具有在液芯端頭前的帶有液芯的大鑄坯縱向部分。為使支承段調(diào)整能適應(yīng)于因不同作業(yè)條件而各自變化的液芯端頭位置，設(shè)置一個(gè)專用的液壓線路。
如圖1的線路圖所示，測(cè)量在液壓缸7活塞之上和之下的液壓線路的工作壓力并由壓力傳感器進(jìn)行分析。在缸7上的這個(gè)壓力傳感器10的作用是例如將當(dāng)缸中壓力的升高用于從硬壓力轉(zhuǎn)換到軟壓力。為此，壓力傳感器10通過信號(hào)線路和壓力轉(zhuǎn)換閥11連接。
夾緊缸7主要承受軟壓下壓力即硬壓力并且和一個(gè)截止閥12如防管道破裂安全裝置或一個(gè)與過壓安全裝置15相連的的并可打開的止回閥如此連接，即缸活塞的每次運(yùn)動(dòng)都會(huì)引起壓力變化。如上所述，當(dāng)缸壓力升高時(shí)，這種壓力變化被用于轉(zhuǎn)換到到軟壓力。
另一方面，在軟壓力情況下，通過卸壓閥14打開截止閥12，從而扇形段就可以退開，即扇形段開口度可以變化，由此一來，完全凝固的鑄坯2就能夠在軟壓力下通過扇形段1。
如果一個(gè)未完全凝固并帶液芯的連鑄部在另一時(shí)刻進(jìn)入扇形段1，則承受軟壓力的扇形段1在鑄坯2的鐵靜壓下退開并且打開得更大，這是不允許的并且會(huì)引起鑄坯質(zhì)量降低。
為避免因未凝固鑄坯2的鐵靜壓力使扇形段進(jìn)一步打開，在液壓線路中開始進(jìn)行壓力詢問，其中借助壓力傳感器10并按照短暫的間歇時(shí)間有節(jié)奏地將控制閥從軟壓力轉(zhuǎn)換到硬壓力并且關(guān)閉可打開的止回閥12。
緊接著，檢測(cè)硬壓力是否保持不變，即它是否保持在轉(zhuǎn)換值以下或者它是否升高。若壓力保持在轉(zhuǎn)換值以下，則鑄坯2未完全凝固，并且扇形段夾緊需要硬壓力。
然而，若壓力超過轉(zhuǎn)換值，則鑄坯2完全凝固并且扇形段夾緊必須轉(zhuǎn)換到軟壓力。
圖2表示一個(gè)用于讓一個(gè)鑄坯2進(jìn)入的扇形段1，該鑄坯具有因有液芯8而未封閉的坯殼2′。扇形段機(jī)架包括扇形段機(jī)架上部5和扇形段機(jī)架下部6，通過液壓缸7、7′，用較大的力并克服坯殼2′或液芯8的鐵靜壓力地壓合扇形段機(jī)架上部及其下部。為此，扇形段1具有壓下導(dǎo)輥2、4，如眾所周知地，這些導(dǎo)輥例如部分配備有傳動(dòng)裝置。液壓缸7′承受在本發(fā)明意義上的軟壓力，而液壓缸7承受在本發(fā)明意義上的硬壓力。
權(quán)利要求
1.在連鑄設(shè)備連鑄板坯或錠且特別是薄板坯的方法，所述連鑄設(shè)備在連鑄坯導(dǎo)向裝置中在結(jié)晶器的下面具有一個(gè)帶有壓下輥和支承輥(3，4)的軟壓下段，所述壓下輥和支承輥單獨(dú)地或作為扇形段(1)地借助液壓缸(7，7′)相互無級(jí)地以及通過擋塊(30)可受限制地承受夾緊力，其特征在于，在軟壓下段的一個(gè)尚未完全凝固的區(qū)域內(nèi)，以產(chǎn)生硬壓力的夾緊力來工作，而在軟壓下段的完全凝固區(qū)域內(nèi)，以產(chǎn)生軟壓力的夾緊力進(jìn)行工作，限定硬壓力和軟壓力的極限值或轉(zhuǎn)換值，當(dāng)夾緊力低于極限值或轉(zhuǎn)換值時(shí)，進(jìn)行產(chǎn)生硬壓力的扇形段夾緊，當(dāng)高于極限值或轉(zhuǎn)換值時(shí)，進(jìn)行產(chǎn)生軟壓力的扇形段夾緊。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)在軟壓下段中產(chǎn)生硬壓力地進(jìn)行連鑄作業(yè)時(shí)，如果達(dá)到夾緊力的一個(gè)上極限或轉(zhuǎn)換值，則轉(zhuǎn)換到軟壓力，或反之，當(dāng)在軟壓下段中產(chǎn)生軟壓力地進(jìn)行連鑄作業(yè)時(shí)，如果達(dá)到夾緊力的一個(gè)下極限或轉(zhuǎn)換值，則轉(zhuǎn)換到硬壓力。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，當(dāng)一個(gè)不能變形的完全凝固鑄坯部進(jìn)入一個(gè)為硬壓力而調(diào)節(jié)成錐形的扇形段時(shí)，由于此時(shí)在夾緊缸中出現(xiàn)壓力升高脈沖，所以進(jìn)行從硬壓力到軟壓力的轉(zhuǎn)換。
4.按照權(quán)利要求1-3之一或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在一扇形段轉(zhuǎn)換到一個(gè)具有用于完全凝固鑄坯部的軟壓力的工作狀態(tài)后，如果一尚未完全凝固的鑄坯部隨后進(jìn)入該扇形段，則開始進(jìn)行壓力詢問，其中按照短暫時(shí)間間隔地從軟壓力轉(zhuǎn)換到硬壓力或反之，并檢查壓力是否保持不變或者壓力是否處于各極限值或轉(zhuǎn)換值之上或之下，并且根據(jù)壓力檢查結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)到硬壓力或軟壓力的調(diào)整。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在軟壓下區(qū)域內(nèi)和在位于其后的且直到設(shè)備末端的扇形段內(nèi)，所有支承扇形段都遇到有節(jié)奏的壓力詢問。
6.按照權(quán)利要求1-5之一或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，特別是在連鑄設(shè)備的水平部中確定一個(gè)鑄坯段，在此鑄坯段中，軟壓下條件適用于澆注作業(yè)的工作狀況及所用鋼種。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在某個(gè)鑄坯支承段內(nèi)，所有支承扇形段可以單獨(dú)地按照所需錐度如此來調(diào)節(jié)，即連續(xù)的鑄坯獲得軟壓下所需的變形。
8.按照權(quán)利要求1-7之一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，依靠有預(yù)定厚度的機(jī)械擋塊(30)，液壓調(diào)節(jié)式支承扇形段分別被調(diào)整到軟壓下的規(guī)定尺寸。
9.按照權(quán)利要求1-8之一或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，軟壓力被調(diào)整到硬壓力的約30％-50％，例如被調(diào)整到硬壓力的40％。
10.尤其是用于執(zhí)行本發(fā)明方法的、在連鑄設(shè)備中連鑄板坯或錠且特別是薄板坯的裝置，該連鑄設(shè)備在連鑄坯導(dǎo)向裝置中具有一個(gè)帶有壓下輥和支承輥(3，4)的軟壓下段，所述壓下輥和支承輥單獨(dú)地或作為扇形段(1)地借助液壓缸(7，7′)相互無極地以及通過擋塊(30)而可受限制地承受夾緊力，其特征在于，該裝置有一液壓線路，該液壓線路有一個(gè)壓力傳感器(10)和可由該傳感器控制的壓力轉(zhuǎn)換閥(11)以及設(shè)置在其開關(guān)電路中的截止閥(12)、一個(gè)控制閥(13)和一個(gè)卸壓閥(14)以及一個(gè)防管道破裂安全裝置，該安全裝置包括一個(gè)帶有一止回閥的過壓安全裝置(15)，其目的是要在軟壓下段的一個(gè)尚未完全凝固區(qū)域內(nèi)獲得產(chǎn)生硬壓力的夾緊力并在軟壓下段的完全凝固區(qū)域內(nèi)獲得產(chǎn)生軟壓力的夾緊力并且為了從硬壓力轉(zhuǎn)換到軟壓力或反之。
全文摘要
本發(fā)明涉及在連鑄設(shè)備中連鑄板坯或錠且特別是薄板坯的方法和裝置，該連鑄設(shè)備在連鑄坯導(dǎo)向裝置中在結(jié)晶器下面具有一個(gè)帶壓下輥和支承輥(3，4)的軟壓下段，壓下輥和支承輥單獨(dú)地或作為扇形段(1)地借助液壓缸(7，7′)相互無級(jí)以及通過擋塊(30)而可受限制地承受夾緊力。在軟壓下段的一個(gè)尚未完全凝固區(qū)域內(nèi)，以產(chǎn)生硬壓力的夾緊力工作，而在完全凝固區(qū)域內(nèi)，以產(chǎn)生軟壓力的夾緊力工作，限定硬壓力和軟壓力的極限值或轉(zhuǎn)換值。當(dāng)夾緊力低于極限值或轉(zhuǎn)換值時(shí)，執(zhí)行產(chǎn)生硬壓力的扇形段夾緊，當(dāng)夾緊力高于極限值或轉(zhuǎn)換值時(shí)，執(zhí)行產(chǎn)生軟壓力的扇形段夾緊。
文檔編號(hào)B22D11/12GK1449314SQ01814710
公開日2003年10月15日 申請(qǐng)日期2001年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月26日
發(fā)明者W·拉姆費(fèi)爾德, J·維特爾 申請(qǐng)人:Sms迪馬格股份公司