專利名稱：一種漩流槽式結(jié)晶輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種結(jié)晶輥，尤其涉及一種漩流槽式結(jié)晶輥。
背景技術(shù)：
結(jié)晶輥是雙輥式薄帶坯連鑄機(jī)重要核心部件，它對(duì)連鑄工藝穩(wěn)定、帶坯質(zhì)量有決
定性作用，兩結(jié)晶輥相對(duì)旋轉(zhuǎn)組成熔池，鋼水兌入熔池內(nèi)與輥面接觸冷凝成坯殼，隨同結(jié)晶
輥旋轉(zhuǎn)坯殼逐漸加厚由兩輥吻合點(diǎn)鑄軋出帶坯。由于此項(xiàng)連鑄新技術(shù)無(wú)保護(hù)渣，鋼水與旋
轉(zhuǎn)的輥面直接接觸，冷凝速度比傳統(tǒng)連鑄高100多倍，工作速度要高50多倍。因此結(jié)晶輥
必須要有較大的冷卻能力。此外結(jié)晶輥直接用輥面接觸鋼水輥面溫度高，鋼輥達(dá)1000°C銅
輥達(dá)600°C，而且輥面在離開吻合點(diǎn)后又迅速空冷溫度急劇下降，每轉(zhuǎn)溫降達(dá)400°C。因此
輥面熱應(yīng)力很高。輥面在近吻合點(diǎn)區(qū)對(duì)帶坯凝殼在半固態(tài)與固態(tài)下進(jìn)行擠壓，結(jié)晶輥又要
承受較大的軋制力。所以結(jié)晶輥的冷卻水道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮冷卻能力與強(qiáng)度兩個(gè)方
面。冷卻水通道的分布型式，對(duì)結(jié)晶輥冷卻能力與強(qiáng)度的影響極大，目前國(guó)內(nèi)外輥式連鑄機(jī)
結(jié)晶輥通道都是采用直線式。雙輥式薄帶坯連鑄機(jī)廣泛應(yīng)用于鋁、銅等有色金屬中，結(jié)晶輥
的冷卻通道結(jié)構(gòu)采用直槽式，見澳大利亞BHP的專利US5887644，冷卻水槽沿輥軸方向直線
分布，為了不影響輥套強(qiáng)度，冷卻水槽開在輥軸上。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是輥套較薄，致使密封
裝置距高溫區(qū)太近，容易變形失效，而且輥套與輥軸之間采用熱裝，輥套受熱應(yīng)力大容易開 m農(nóng)。為了使水冷道接近輥面而又不影響輥套強(qiáng)度，目前結(jié)晶輥大都采用在輥套上開直 線通孔的方式如法國(guó)于其諾爾USINOR專利FR318915285，US2004/0256077AI，并取消輥套 與輥軸的熱裝改為脹套式等機(jī)械聯(lián)接。結(jié)晶輥由輥套1與輥芯2組成，輥芯內(nèi)鉆有冷卻水進(jìn)水、退水的孔道，輥套表面下 部四周鉆有密排的水冷直孔，孔兩外端用堵頭3堵焊密封。進(jìn)入結(jié)晶輥輥芯的冷卻水，經(jīng)過 輥套，通過輥面與金屬液接觸，熱傳導(dǎo)，使金屬液急冷成帶坯。此種直線冷卻結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是常規(guī)連鑄機(jī)結(jié)晶器銅套水縫均可折卸清理而雙輥連鑄機(jī)結(jié)晶輥的冷卻水孔埋在 輥套面的下層，兩端頭堵焊密封，冷卻通道全部為盲孔，生產(chǎn)中孔道壁面形成的水垢清理十 分困難。水垢產(chǎn)生后嚴(yán)重影響結(jié)晶輥熱傳導(dǎo)，冷卻水進(jìn)、出水溫差逐漸降低。曾改用活動(dòng)堵 絲壓0型圈密封，但堵頭易漏水，孔道數(shù)量又多(100多個(gè))，維護(hù)工作過于繁重。而且此區(qū) 段正是結(jié)晶輥與側(cè)板間的密封面，要求表面平整，這樣多的活動(dòng)堵頭極易滲水，嚴(yán)重影響側(cè) 板密封的可靠性。冷卻水有效工作長(zhǎng)度短。提高結(jié)晶輥冷卻能力的關(guān)鍵在提高冷卻水進(jìn)水、出水的 溫差。雙輥薄帶坯連鑄中結(jié)晶輥鋼輥套只有5°C、銅輥套可達(dá)8°C。而我國(guó)水平連鑄結(jié)晶器 進(jìn)、出水溫差可達(dá)14-20°C ！其原因是雙輥連鑄結(jié)晶輥直通式冷卻通道短，受輥寬的限制， 一般小于800-1000mm，而水平連鑄大型結(jié)晶器長(zhǎng)度可達(dá)2000mm以上。冷卻水孔沿輥套素線軸向分布，數(shù)量一多就會(huì)影響輥套的抗張強(qiáng)度?？吭黾涌讛?shù)來增大結(jié)晶輥冷卻能力是十分有限的。由于沿各個(gè)冷卻水孔通道阻力有差異，通過的水量不同，使輥面冷卻能力分布不 均勻，直接影響帶坯凝固效果。當(dāng)某一個(gè)水冷孔堵塞嚴(yán)重時(shí)，輥面就會(huì)出現(xiàn)白亮線，帶坯就 會(huì)在此線上熔斷。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠提高冷凝速度、防止輥面熱疲勞裂紋、防止 冷卻孔堵塞的漩流槽式結(jié)晶輥。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種漩流槽式結(jié)晶輥，冷卻水 通道成多頭螺紋狀分布在結(jié)晶輥面上。冷卻水通道呈梯形。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型與常規(guī)連鑄機(jī)相同，冷卻水槽可以將輥套拆出進(jìn)行清理；2、本實(shí)用新型將冷卻水通道成多頭螺紋分布在輥面上，冷卻長(zhǎng)度可延長(zhǎng)3-4倍， 進(jìn)出水溫差將成倍提高，輥面對(duì)鋼水的冷凝速度可提高40-60% ；3、水冷槽呈螺旋線分布就像螺旋焊管一樣，冷卻槽對(duì)輥套的抗張強(qiáng)度影響少，由 于輥套整個(gè)全厚度被水冷卻，輥面工作溫度將降低50-100°C，每轉(zhuǎn)輥面工作溫差將減少，從 而減少輥套熱沖擊應(yīng)力，防止輥面熱疲勞裂紋；4、由于冷卻水槽在輥套面上螺旋均布的，結(jié)晶輥面冷卻卻更均勻。即使某一條水 冷槽堵塞，其影響均布在全輥面上不會(huì)像直線式冷卻孔堵塞影響集中在輥面一根素線上；5、在輥端與側(cè)封板接觸面上無(wú)需堵頭，呈平整光潔表面，不但使側(cè)封板與輥端密 封可靠，而且無(wú)任何滲透水的可能；6、冷卻水沿輥面形成高速螺線漩流，直沖冷卻輥面，使近輥面的冷卻內(nèi)壁形成的 “汽膜”減薄，提高了結(jié)晶輥冷卻能力。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述一種漩流槽式結(jié)晶輥，冷卻水通道1 成多頭螺紋狀分布在結(jié)晶輥面2上。冷卻水通道1呈梯形。
權(quán)利要求一種漩流槽式結(jié)晶輥，其特征在于冷卻水通道(1)成多頭螺紋狀分布在結(jié)晶輥面(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漩流槽式結(jié)晶輥，其特征在于冷卻水通道(1)呈梯形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種結(jié)晶輥，尤其涉及一種漩流槽式結(jié)晶輥。冷卻水通道成多頭螺紋狀分布在結(jié)晶輥面上。冷卻水通道呈梯形。本實(shí)用新型將冷卻水通道成多頭螺紋分布在輥面上，冷卻長(zhǎng)度可延長(zhǎng)3-4倍，進(jìn)出水溫差將成倍提高，輥面對(duì)鋼水的冷凝速度可提高40-60％；減少輥套熱沖擊應(yīng)力，防止輥面熱疲勞裂紋；在輥端與側(cè)封板接觸面上無(wú)需堵頭，呈平整光潔表面，不但使側(cè)封板與輥端密封可靠，而且無(wú)任何滲透水的可能；冷卻水沿輥面形成高速螺線漩流，直沖冷卻輥面，使近輥面的冷卻內(nèi)壁形成的“汽膜”減薄，提高了結(jié)晶輥冷卻能力。
文檔編號(hào)B22D11/06GK201669389SQ201020194310
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者張鳳泉, 王飛龍, 章仲禹 申請(qǐng)人:南昌市南方連鑄工程有限責(zé)任公司