閉鎖元件、軋制線和連續(xù)鑄造裝置制造方法
【專利摘要】用于連續(xù)鑄造設(shè)備軋制線(20)的輥罩(28)的閉鎖元件(25)，包括具有冷卻液管(30)的可旋轉(zhuǎn)軸(24)，其中輥罩(28)被設(shè)置為在所述可旋轉(zhuǎn)軸(24)上以旋轉(zhuǎn)固定的方式被支撐。輥罩(28)包括被設(shè)置為與冷卻液管(30)流體連通的至少一個冷卻液通道(32)，冷卻液通道(32)具有至少一個流體進口(36)和至少一個流體出口(42)。閉鎖元件(25)被設(shè)置為供給冷卻液到所述至少一個流體進口(36)并接收來自所述至少一個冷卻液出口(42)的冷卻液。
【專利說明】閉鎖元件、乳制線和連續(xù)鑄造裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于連續(xù)鑄造裝置的軋制線的輥罩的閉鎖元件，包括具有冷卻液管的可旋轉(zhuǎn)軸，其中閉鎖元件被設(shè)置為通過冷卻液流入輥罩內(nèi)的方式中斷冷卻液在冷卻液管線內(nèi)的流動。本發(fā)明此外涉及包括至少一個這樣的閉鎖元件的軋制線和包括至少一個這樣閉鎖元件和/或至少一個這樣軋制線的連續(xù)鑄造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在連續(xù)鑄造過程中，熔融金屬從澆包中通過中間包進入具有水冷壁的鑄模內(nèi)。一旦進入鑄模內(nèi)，熔融金屬靠著水冷模壁凝固以產(chǎn)生冷凝殼。這種容納液態(tài)金屬的殼，現(xiàn)在被稱為股，從鑄模底部被連續(xù)地撤回。股被小間距的、水冷軋制線支撐，軋制線用于支撐股的壁抵抗在股內(nèi)仍在凝固的液體的鋼水靜壓力。為了加快凝固速率，股被噴射了大量的水。最后，股被切成預定長度。然后股繼續(xù)通過另外的軋制線和其他整平、軋制或擠壓金屬成為其最終的形狀的機構(gòu)。
[0003]被用于連續(xù)鑄造車間的軋制線暴露于高熱應力下，因為鑄造金屬股在超過900°C以上的溫度下離開鑄模，特別地在鋼股的情況下。軋制線因此通常配有內(nèi)部冷卻。
[0004]歐洲專利申請EP1646463涉及用于連續(xù)鑄造裝置的內(nèi)冷式鑄坯引導輥。鑄坯引導輥包括中心旋轉(zhuǎn)軸和至少一個在所述軸上以旋轉(zhuǎn)固定方式被支撐的圓柱輥管(“輥罩”)。冷卻液流道穿過輥管，被與圓柱輥管的外表面以恒定距離定位。冷卻液通道均勻分布在圓柱輥管的內(nèi)部、在邊緣上或接近其邊緣，并且通過通孔形成。來自冷卻液管的冷卻液，其被設(shè)置在中心旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，被供給到在圓柱輥管的一端的冷卻通道，并且通過支線從冷卻通道返回到在圓柱輥管的另一端的冷卻液管，支線徑向延伸通過位于冷卻通道和冷卻液管之間的圓柱輥管。許多閉鎖元件被插入到中心冷卻液管中，以中斷冷卻液在連續(xù)中心冷卻液管內(nèi)的流動，以這種方式冷卻液進入到單個的輥管中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個目的是提供改進的用于連續(xù)鑄造設(shè)備軋制線的輥罩的閉鎖元件，包括具有冷卻液管的可旋轉(zhuǎn)軸，其中輥罩在可旋轉(zhuǎn)軸上以旋轉(zhuǎn)固定的方式被支持，其中輥罩包括至少一個被設(shè)置為與冷卻液管流體連通的冷卻液通道，冷卻液通道具有至少一個流體進口和至少一個流體出口。
[0006]這個目標通過閉鎖元件來實現(xiàn)，閉鎖元件被設(shè)置為既供給冷卻液到至少一個流體進口又同時接收來自至少一個冷卻液出口的冷卻液。
[0007]這樣的閉鎖元件可以被用來供給冷卻液到內(nèi)冷式的輥罩，并接收來自輥罩的冷卻液且將其返回到在可旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的冷卻液管。這意味著輥罩的流體進口(S)和流體出口(S)可以被緊密定位在一起并且冷卻液的供給和返回可通過單個組件被控制。
[0008]此外，在使用過程中輥罩由于高負荷、高溫、高的溫度變化，高濕度、高侵蝕和高污染而經(jīng)受極大的磨損。使用根據(jù)本發(fā)明的閉鎖元件，容許至少一個流體進口和/或至少一個冷卻液出口管沿著軸的冷卻液管被設(shè)置在任何位置。因此在輥罩的末端區(qū)域沒有暴露的密封裝置，其末端區(qū)域受到了高負荷、高溫、高的溫度變化、高濕度、高侵蝕和高污染。流體進口(S)和/或冷卻液出口(S)和任何必要的密封裝置被改為定位在輥罩和軸的很少負載和相對冷卻的部分。
[0009]因此，在流體進口(S)和/或冷卻液出口(S)周圍的密封裝置的使用期限被延長，并且密封裝置不會頻繁的被替換。
[0010]值得注意的，表述“具有冷卻液管的可旋轉(zhuǎn)軸”并不必需表示具有單個冷卻液管的可旋轉(zhuǎn)軸?？尚D(zhuǎn)軸可以被布置為具有任何數(shù)量的冷卻液管。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一個流體進口和至少一個流體出口以相同的距離沿著棍子罩的長度而被布置。表達方式“棍子罩的長度”意味著棍子罩的外表面的長度，其外表面在連續(xù)鑄造過程中被設(shè)置為與鑄造金屬股接觸。
[0012]閉鎖元件例如可以被布置在輥罩的中心，也就是說，在輥罩的端部的中間，其端部限定了它的外表面，在輥罩的流體進口(S)和/或冷卻液出口(S)位于輥罩的中心的情形下。
[0013]密封裝置可以被設(shè)置在軋制線的可旋轉(zhuǎn)軸和至少一個輥罩之間。例如橡皮密封或O型圈可以被用來密封在軋制線的可旋轉(zhuǎn)軸和至少一個輥罩之間的區(qū)域。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，閉鎖元件構(gòu)成單獨的元件。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施例，閉鎖元件包括被布置在閉鎖元件的周邊的至少一個冷卻液管-冷卻液供給通道，以供給來自冷卻液管的冷卻液到至少一個流體進口。閉鎖元件還包括至少一個在閉鎖元件周邊的冷卻液通道-冷卻液接收通道，以接收來自至少一個冷卻液出口的冷卻液。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，閉鎖元件包括多個冷卻液管-冷卻液供給通道和被交替地布置在閉鎖元件的周圍的多個冷卻液通道-冷卻液接收通道。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實施例，閉鎖元件可以包括至少一個閥門以控制通過閉鎖元件的冷卻液流量的值。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，閉鎖元件包括鎖定裝置，以一旦其與輥罩的冷卻液通道和/或軸內(nèi)的冷卻液通道對齊，就在冷卻液管內(nèi)將其鎖定在適當?shù)奈恢谩?br> [0018]本發(fā)明此外涉及包括至少一個根據(jù)本發(fā)明的任意實施例的閉鎖元件的軋制線，及包括至少一個閉鎖元件和/或至少一個根據(jù)本發(fā)明的任意實施例的軋制線的連續(xù)鑄造設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]通過參照附加的原理圖的非限制的實施例本發(fā)明在下文進一步的被說明，其中；
[0020]圖1示出了連續(xù)鑄造過程，
[0021]圖2示出了按照本發(fā)明實施例的軋制線，
[0022]圖3-6示出了容納按照本發(fā)明的實施例的閉鎖元件的輥罩，和
[0023]圖7-10示出了按照本發(fā)明的實施例的閉鎖元件。
[0024]值得注意的，附圖沒有按比例描繪，一些特征的尺寸為了清楚說明而進行了放大?！揪唧w實施方式】[0025]圖1示出了一種連續(xù)鑄造方法，其中熔融金屬10被送入澆包12。在經(jīng)過一些包內(nèi)處理后，例如合金化和除氣，達到合適的溫度，來自澆包12的熔融金屬10經(jīng)由耐火護罩被傳輸?shù)街虚g包14。金屬從中間包14中排出進入到基座打開的鑄模16的頂部。鑄模16被水冷以便凝固與其直接接觸的熔融金屬。在鑄模16中，緊挨著鑄模壁的金屬薄殼在中間部分凝固之前凝固，現(xiàn)在被稱為股，退出鑄模16的基座進入到冷卻室18 ;在股的壁內(nèi)的許多金屬仍然是熔融的。股的壁被間距很小的水冷軋制線20支撐，其用于抵消在股內(nèi)仍然在凝固的液體的鋼水靜壓力。為了提高凝固的速度，當穿過冷卻室18時，股被噴射大量的水。股的最終凝固發(fā)生在股退出冷卻室18之后。
[0026]在示出的實施例中，股垂直(或在接近豎直的曲線路徑上)退出鑄模16，并且移動通過冷卻室18，軋制線20逐漸地朝向水平面彎曲股。(在立式連鑄機上，當其穿過冷卻室18時股垂直停留)。
[0027]在退出冷卻室18之后，股通過矯直軋制線(如果不僅在立式機器上鑄造)并且退出軋制線。最后，通過機械的剪切或通過移動的氧乙炔炬22，股被切成預定長度，進入一個貯料堆或者下一步的成形過程。在很多情況下股可以持續(xù)通過另外的軋制線以及其他可以平整、軋制或擠壓金屬成為最終形狀的機構(gòu)。
[0028]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的軋制線20，稱為共同軸軋制線20。軋制線20包括具有外徑Φ。并且由容納在軸承座中的軸承26支撐的軸24、并且包括許多用于沿外表面34輸送金屬股的輥罩28，其具有相應的內(nèi)徑Oi，在軸24上被固定地支撐。這樣的軋制線20可以包括設(shè)置在軸24內(nèi)的冷卻液管30內(nèi)的任何數(shù)量的閉鎖元件。
[0029]應該注意的，軋制線20可以包括比在附圖示出的更多的元件，例如機械耦合和可選擇的潤滑系統(tǒng)等。但是，為了清楚的解釋，僅僅與本發(fā)明有關(guān)的特征被示出。
[0030]圖3是包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的閉鎖元件25的輥罩28的截面圖，輥罩28被支撐在可旋轉(zhuǎn)軸24上，具有冷卻液管30，其中輥罩28被設(shè)置為在可旋轉(zhuǎn)軸24上以一種旋轉(zhuǎn)固定的方式被支撐。輥罩28包括冷卻液流道32，被布置為與冷卻液管30流體連通。輥罩28的長度L可以是300-1000毫米。
[0031]冷卻液流道32包括位于示出實施例中的輥罩28的中心的至少一個流體進口 36和/或至少一個流體出口 42。應該注意到，至少一個流體進口 36和/或至少一個流體出口42可以位于沿輥罩28的長度的任何地方，例如靠近輥罩28的端部。密封裝置(未示出)被安裝在可旋轉(zhuǎn)軸24和輥罩28之間以密封流體進口 36和/或冷卻液出口 42的周圍的區(qū)域。
[0032]通過在可旋轉(zhuǎn)軸24內(nèi)的一個或多個徑向管道38或非徑向管道，冷卻液通道32的至少一個流體進口 36和至少一個冷卻液出口 42可以與冷卻液管30流體連通。然而應當注意，在冷卻液流道32的流體進口 36和冷卻液管30之間的流體連通可以被設(shè)置為任何合適的方式。
[0033]冷卻液通道32可以以任何適當?shù)姆绞窖由焱ㄟ^輥罩28，例如沿著直線、曲線，或以螺線、鋸齒形、規(guī)則或不規(guī)則圖案的形式，縱向、徑向或與輥罩的外表面34呈某一角度。
[0034]閉鎖元件25由單個元件構(gòu)成，單個元件被設(shè)置為供給冷卻液到流體進口 36并接收來自流體出口 42的的冷卻液。在圖示的實施例中，流體進口 36和流體出口 42沿著所述的輥罩28的長度L方向上以相同的距離被軸向地設(shè)置，彼此之間距離較短，例如彼此間最大20厘米，優(yōu)選地最大10厘米，最大5厘米，最大2厘米，最大I厘米。
[0035]圖4示出了輥罩的端部的切割透視圖，其中冷卻液流道32的外面的部件可以被看至IJ。當輥罩28處于使用狀態(tài)時，冷卻液會沿著冷卻液流道21從紙面向外的方向向著冷卻液流道的部件32a流動，然后沿紙面的平面向著冷卻液流道的部件32b的方向上流動，在其返回前，經(jīng)由冷卻液通道21從進入紙面平面的方向到達在可旋轉(zhuǎn)軸24上的冷卻液管30。
[0036]附圖5和6示出了冷卻液可被設(shè)置為流動通過輥罩28。來自可旋轉(zhuǎn)軸24內(nèi)的冷卻液管30中的冷卻液可以被使得流動，通過根據(jù)本發(fā)明的閉鎖元件25，進入布置在輥罩28中心區(qū)域的內(nèi)表面40周圍的許多流體進口 32。冷卻液然后沿著輥罩28內(nèi)的冷卻液流道32流動，并且經(jīng)由至少一個流體出口 42返回到可旋轉(zhuǎn)軸24內(nèi)的冷卻液管30，流體出口 42也可被布置在中心區(qū)域的輥罩28的內(nèi)表面40的周圍。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，流體進口 36和冷卻液出口 42設(shè)置為彼此相鄰，優(yōu)選地盡可能的接近。例如流體進口 36可以是被設(shè)置為距離冷卻液出口 42 —段距離，其比冷卻液通道32的最大剖面尺寸小，例如比具有圓形截面的冷卻液通道32的最大直徑更小。在流體進口 36和冷卻液出口 42之間的距離可以例如是0.5-10.0毫米，以易于冷卻液的供給及相應地返回冷卻液。
[0038]圖6示出以相同的尺寸和形狀布置的兩個冷卻液通道32 ;而根據(jù)本發(fā)明的輥罩28可被設(shè)置為包括任何數(shù)量的冷卻液通道32,例如I到12個冷卻液通道32,每個可為任何的尺寸或形狀。
[0039]圖7和8示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的閉鎖元件25。閉鎖元件25包括設(shè)置在周圍的至少一個冷卻液管-冷卻液供給通道27，例如，當閉鎖元件25具有圓形截面時設(shè)置在圓周上。至少一個冷卻液管-冷卻液供給通道27從可旋轉(zhuǎn)軸24內(nèi)的冷卻液管道30供給冷卻液到棍罩28的冷卻液通道32的至少一個流體入口 36。閉鎖元件25還包括在閉鎖元件25周圍的至少一個冷卻液通道-冷卻液接收通道29來接收來自輥罩28的冷卻液通道32的至少一個冷卻液出口 42的冷卻液。
[0040]通過在閉鎖元件25 —端部的孔31，來自可旋轉(zhuǎn)軸24的冷卻導管30的冷卻液進入到閉鎖元件25內(nèi)。來自棍罩28的冷卻液通道32的冷卻液通過閉鎖元件25另一端的孔33離開閉鎖元件25，如圖8中的箭頭所示。在示出的實施例中，冷卻液管-冷卻液供給通道27和冷卻液通道-冷卻液接收通道29圍繞著閉鎖元件25的外圍交替地設(shè)置。然而這種冷卻液通道27和29可被設(shè)置為任何合適的方式。
[0041]圖9示出了包括按照本發(fā)明的實施例的閉鎖元件25的輥罩28的切割透視圖。閉鎖元件25位于支撐輥罩28的可旋轉(zhuǎn)軸24的冷卻液管30上，與在可旋轉(zhuǎn)軸24上的徑向冷卻液通道和至少一個在輥罩28上的流體進口 32對齊。一旦閉鎖元件25已經(jīng)對齊25，可能具有鎖定裝置以便鎖定閉鎖元件25在冷卻液管30的適當位置。
[0042]圖10示出了在冷卻液管30內(nèi)的冷卻液如何通過按照本發(fā)明的實施例的閉鎖元件25流出。
[0043]在示出的實施例中輥罩28已經(jīng)示出為具有連續(xù)和光滑外表面28a的空心圓柱體。然而應當注意的是，按照本發(fā)明的軋制線20的至少一個輥罩28不必是圓柱體或是具有均一截面的對稱形狀，其外表面不必是連續(xù)的或者光滑的，但可以是取決于在連續(xù)鑄造設(shè)備中的功能和/或位置的任何形狀、尺寸和設(shè)計。[0044]在權(quán)利要求范圍內(nèi)對本發(fā)明的進一步的改進對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。例如，雖然本發(fā)明涉及包括至少一個冷卻液通道的輥罩，其被布置與在使用時可旋轉(zhuǎn)的軸的冷卻液管流體連通，但在輥罩內(nèi)的所謂的冷卻液流道可以被用于任何目的，也就是說他們不僅僅適合于通過輥罩的至少一部分輸送冷卻液。
【權(quán)利要求】
1.一種用于連續(xù)鑄造設(shè)備軋制線(20)的輥罩(28)，包括具有冷卻液管(30)的可旋轉(zhuǎn)軸(24)，其中該輥罩(28)被設(shè)置為在可旋轉(zhuǎn)軸(24)上以旋轉(zhuǎn)固定的方式被支撐，其中所述輥罩(28)包括被設(shè)置為與所述冷卻液管(30)流體連通的至少一個冷卻液通道(32)，其特征在于所述至少一個冷卻液通道(32)被設(shè)置為，當該輥罩(28)處于使用狀態(tài)時，與所述至少一個冷卻液通道(32)相鄰部件內(nèi)的冷卻液向相反的方向流動，其中在與所述的至少一個冷卻液通道(32)相鄰部件內(nèi)的冷卻液之間的熱交換是可能的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2的輥罩(28)，其特征在于，所述至少一個冷卻液通道(32)被設(shè)置為沿著直線、曲線、螺旋線、鋸齒形、規(guī)則或不規(guī)則方式、縱向、徑向或以相對于輥罩(28)的外表面(34)呈某一角度延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的輥罩(28)，其特征在于，其包括兩個組成部件(28a，28b)，其中所述至少一個冷卻液通道(32)在連接所述兩個組成部件時(28a，28b)被成形。
4.一種用于連續(xù)鑄造設(shè)備的軋制線(20)，其特征在于所述軋制線(20)包括根據(jù)前述任一權(quán)利要求的至少一個輥罩(28)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的軋制線(20)，其特征在于密封裝置被設(shè)置在所述可旋轉(zhuǎn)軸(24)和所述至少一個輥罩(28)之間。
6.一種連續(xù)鑄造設(shè)備，其特征在于其包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項的輥罩(28)和/或至少一個根據(jù)權(quán)利要求4-5任一項的軋制線(20)。
7.一種用于連續(xù)鑄造設(shè)備軋制線(20)的輥罩(28)的閉鎖元件(25)，包括具有冷卻液管(30)的可旋轉(zhuǎn)軸(24)，其中該輥罩(28)被設(shè)置為在所述可旋轉(zhuǎn)軸(24)上以旋轉(zhuǎn)固定的方式被支撐，其中所述`輥罩(28)包括被設(shè)置為與所述冷卻液管(30)流體連通的至少一個冷卻液通道(32)，冷卻液通道(32)具有至少一個流體進口(36)和至少一個流體出口(42)，其特征在于所述閉鎖元件(25)被設(shè)置為供給冷卻液到所述至少一個流體進口(36)并接收來自所述至少一個冷卻液出口(42)的冷卻液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的閉鎖元件(25)，其特征在于所述至少一個流體進口(36)和所述至少一個流體出口(42)沿著所述輥罩(28)長度(L)的方向以相同的距離設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的閉鎖元件(25)，其特征在于其構(gòu)成單個元件。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求7-9任一項的閉鎖元件(25)，其特征在于其包括至少一個冷卻液管-冷卻液供給通道(27)，被設(shè)置在閉鎖元件(25)的周邊以供給來自所述冷卻液管(30)的冷卻液到所述至少一個流體進口(36)，并且包括在閉鎖元件(25)的周邊的至少一個冷卻液通道-冷卻液接收通道(29)以接收來自所述至少一個冷卻液出口(42)的冷卻液。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一項的閉鎖元件(25)，其特征在于其包括交替地被布置在閉鎖元件(25)的周邊的多個冷卻液管-冷卻液供給流道(27)和多個冷卻液通道-冷卻液接收通道(29)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求7-11任一項的閉鎖元件(25)，其特征在于其包括鎖定裝置以在所述冷卻液管(30)內(nèi)將其鎖定在適當位置。
13.一種軋制線(20)，其特征在于其包括至少一個根據(jù)前述權(quán)利要求7-12任一項的閉鎖元件。
14.一種連續(xù)鑄造設(shè)備，其特征在于其包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求7-12任一項的閉鎖元件和/或至少一個 根據(jù) 權(quán)利要求13的軋制線(20)。
【文檔編號】B22D11/112GK103521727SQ201310394790
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月4日
【發(fā)明者】J·阿農(nóng)德森 申請人:Skf公司