專利名稱：用于雙輥式連鑄機的澆注裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到用于雙輥式連鑄機的一種澆注裝置。
如

圖1所示，傳統(tǒng)雙輥式連鑄機包括一對平行布置的冷卻輥和置于冷卻輥1兩端面的側(cè)堰2，兩冷卻輥相距一定距離，冷卻輥和側(cè)堰間形成熔池3，芯水口4(core4)部分浸入其中。芯水口4上方的中間罐5中的熔體6(如鋼水)通過貫穿芯水口4的垂直流道9流入熔池3。熔體6受到按箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)的冷卻輥1的冷卻，從而形成凝固殼7，而且鑄坯8亦連續(xù)通過兩冷卻輥1間的輥縫而脫離連鑄機。
在如上所述的雙輥式連鑄機上，熔池3內(nèi)的熔體6受到冷卻輥1的冷卻，在冷卻輥1的圓柱形表面上形成凝固殼7。在這種情況下，凝固殼7有在所謂的三重點區(qū)(即冷卻輥1、側(cè)堰2和熔體6的接觸區(qū))上生長的傾向，因為熔體6往往會在三重點區(qū)滯留，這樣很快會被冷卻。在側(cè)堰2上生長的凝固殼7冷卻后被旋轉(zhuǎn)的冷卻輥1從其上帶落，并在兩冷卻輥1之間被壓碎，從而可能造成下述問題鑄坯8的表面質(zhì)量惡化;鑄坯8的厚度局部增厚;鑄坯8被剪斷;以及側(cè)堰2由于凝固殼7從其上脫落而受損。
為了解決上述問題及其它問題，一種如圖2所示的帶有附加流道12的澆注裝置已經(jīng)被設計出來且已經(jīng)驗證。流道12開口于芯水口4與相應側(cè)堰2相對的表面上并貫穿芯水口4，從而迫使部分所澆注的熔體6通過流道12流向熔池3內(nèi)的所謂三重點區(qū)，由此來防止凝固殼7在三重點區(qū)和尤其是在側(cè)堰2上的生長。
然而，由于在使用上述澆注裝置時，流向側(cè)堰2的熔體6的流速是預先設定的，所以凝固殼7在三重點區(qū)的任何不規(guī)則和異常生長均不能得到補償，結(jié)果導致由于澆鑄條件的任何變化均可能使鑄坯8的橫向邊部形狀惡化的問題出現(xiàn)。
鑒于上述原因，本發(fā)明的主要目的是提供一種澆注裝置，該裝置能夠根據(jù)凝固殼的生長條件及其不穩(wěn)定狀態(tài)改變供向所謂三重點區(qū)的熔體的流速。
這種用于雙輥式連鑄機的澆注裝置，其芯水口的一部分浸入熔池，該熔池是在一對平行布置的冷卻輥及位于上述冷卻輥兩端面的側(cè)堰間形成的，上述芯水口有流向側(cè)堰的流道，使熔體通過上述芯水口和上述芯水口的各橫向端面供至各側(cè)堰，其改進包括一種可移動裝置，它可控制通過上述流向側(cè)堰的流道流到上述側(cè)堰內(nèi)表面的熔體的流速，上述可移動裝置至少構(gòu)成上述芯水口的一部分。此外，改進包括芯水口橫向各端面上的可移動式調(diào)節(jié)板裝置，該裝置適于移動以改變?nèi)垠w通過上述流向側(cè)堰的流道流向上述側(cè)堰內(nèi)表面時所經(jīng)流道的橫截面積。另外，改進包括上述芯水口在與上述冷卻輥橫向垂直的方向分成副水口，帶有上述流向側(cè)堰的流道的各副水口的支撐使其在上述冷卻輥的橫向上可動，因此各副水口與其相對的側(cè)堰的相對表面間的間距得到調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的上述目的和其它目的、效果和優(yōu)點通過下面結(jié)合附圖對一些優(yōu)選實施例的介紹將會更加明顯。
圖1是傳統(tǒng)雙輥式連鑄機的橫截面圖;
圖2是圖1中芯水口的透視圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明的雙輥式連鑄機第一個優(yōu)選實施例的正視圖;
圖4是圖3中芯水口的透視圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明的芯水口第二個優(yōu)選實施例的透視圖;
圖6是本發(fā)明的芯水口第三個優(yōu)選實施例的透視圖;
圖7是根據(jù)本發(fā)明的連鑄機第四個優(yōu)選實施例的側(cè)截面圖。
圖3和圖4所示為本發(fā)明的第一個優(yōu)選實施例。一對旋轉(zhuǎn)的冷卻輥1布置成相互平行且相間一適當距離，側(cè)堰2與冷卻輥1的兩端面相接觸，兩者之間形成了熔池3，芯水口4的支撐使其部分浸入熔池3內(nèi)。一組垂直熔體流道9貫穿芯水口4，從而使布置在芯水口4上方的中間罐5中的熔體6流入熔池3。在冷卻輥1輥縫的中心部分，垂直流道9在橫向上相互間相隔適當?shù)木嚯x。芯水口4每個最外側(cè)的流道9均彎向側(cè)堰2，形成流道12，流道12開口于芯水口4端面11上臺階的立面11′上，與側(cè)堰2呈相對關(guān)系。在臺階立面11′和側(cè)堰2之間有一可垂直移動的側(cè)滑板16，其上有向下延伸的流道13與側(cè)流道12相通。在側(cè)滑板16的下端面和芯水口4下部形成的臺階的水平面14之間構(gòu)成了水平流道15。水平流道15位于靠近熔池3中熔體6的液面處。側(cè)滑板16的垂直運動是由一傳動裝置，如液壓缸(未示出)，來執(zhí)行的。
供入中間罐5的熔體6，通過在芯水口橫向上并于其中部貫穿芯水口4的垂直流道9直接注入熔池3，但在各橫向端部，熔體6通過垂直流道9、側(cè)流道12、垂直可動側(cè)滑板上的垂直流道13和水平流道15，由此熔體6流過側(cè)堰2的內(nèi)表面。因此，凝固殼在側(cè)堰2上生長的問題能夠得到解決，從而也解決了上述三重點區(qū)的問題。
即使用上述類型的芯水口4，當在開始澆鑄階段的穩(wěn)定態(tài)澆鑄條件變化或熔體溫度變化時，可改變芯水口4和側(cè)堰2相對表面的間距來改變流向側(cè)堰2的熔體流速，結(jié)果導致鑄坯8的橫向側(cè)邊形狀惡化。
在這種情況下，可以調(diào)節(jié)側(cè)滑板16的垂直部分，以改變水平流道15的橫截面積，從而使熔體6以最佳流速流向側(cè)堰2，由此可保證鑄坯8的橫截面正確。
下面參照圖5，將介紹本發(fā)明的第二個優(yōu)選實施例，其中有一對側(cè)滑板17和18布置在臺階立面11′上，這樣側(cè)流道12開口于面11′上、側(cè)滑板17和18之間。側(cè)滑板17和18的下端面和臺階水平面14構(gòu)成水平流道15。
根據(jù)第二個實施例，通過一傳動裝置(未示出)，側(cè)滑板17和18可在雙尖箭頭所示方向上做相向或相背運動，所以可以改變垂直流道13的橫截面積，由此可調(diào)節(jié)流向側(cè)堰2的熔體的流速。
圖6所示為本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例，其中在靠近芯水口4上表面處有銷釘19與芯水口4的端面11垂直，它們依次與相對的側(cè)堰內(nèi)表面相間一適當距離，銷釘19在芯水口4的側(cè)面11上相對于側(cè)流道12的開口對稱，并相互間隔一適當距離。側(cè)滑板20和21以銷釘19為樞軸安裝在芯水口4的端面11上，側(cè)滑板20和21尺寸的確定使其相對的內(nèi)表面相隔一間距，從而使側(cè)滑板20和21的相對的內(nèi)表面構(gòu)成垂直流道13。當滑板20和21各以其相應的銷釘19為樞軸向外擺時(即朝向冷卻輥1的方向)，垂直流道13的寬度增加，從而使流向側(cè)堰2的熔體的流速能夠提高。另一方面，當滑板20和21相向向內(nèi)擺時，垂直流道13的寬度減小，從而使流向側(cè)堰的熔體的流速降低。
圖7所示為本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例。正如在第一個實施例中參照圖3和圖4所述，一對旋轉(zhuǎn)冷卻輥1相互平行布置，且在水平方向上相距一適當距離，側(cè)堰2分別與冷卻輥1的端面相接觸，兩者之間形成了熔池3。在冷卻輥1橫向的中點且與之垂直的方向上，芯水口4分成兩個副水口或分成水口4a和4b，其大小使副水口4a和4b與側(cè)堰2的相對的表面之間有一預定的間距。當副水口4a和4b在冷卻輥1的橫向上運動時，其下端浸入熔池3。為了將位于水口組件4上方的中間罐內(nèi)的熔體6供給到熔池3，有一組垂直流道9貫穿水口組件4，且在冷卻輥1的橫向上相互間隔一適當距離。在副水口4a和4b上，各有一流道12，它與最外側(cè)的垂直流道9相通，開口于芯水口4的端面11上，與側(cè)堰2的內(nèi)表面相對。傳動裝置22分別布置于其各自相應側(cè)堰2的上部向外一段距離處，與副水口4a和4b相連，并驅(qū)動副水口4a和4b做靠近或離開其相應側(cè)堰2的運動。各垂直流道9的上端呈埋頭孔狀增大，以保持該上端即使在副水口4a和4b移動時也與中間罐5的澆注孔26相連通。
在兩冷卻輥1之間的中點緊靠各側(cè)堰下，裝有亮度或光亮傳感器23，用于探測鑄坯8邊部的亮度。亮度傳感器23的輸出值要傳送到計算裝置24，該裝置根據(jù)得到的輸出值依次計算出傳動裝置22的動作行程，并且向傳動裝置22的控制裝置25輸出操作指令。
在澆鑄操作過程中，當沿側(cè)堰2的表面向所謂的三重點區(qū)供給的熔體6的流速過高時，坯殼7在三重點區(qū)的凝固延遲，以改造成鑄坯8邊部的亮度增加。另一方面，當流速過慢時，在三重點區(qū)凝固殼7異常生長，以致造成鑄坯8邊部的亮度減弱。本發(fā)明利用了這種現(xiàn)象。更明確地說，是由亮度傳感器23探測正在成形的鑄坯8的亮度，將輸出值輸給相應的計算裝置24。根據(jù)探測到的亮度變化，各計算裝置24計算出傳動裝置22的動作行程，然后向傳動裝置22的控制裝置25輸出操作指令，傳動裝置22可以調(diào)節(jié)副水口4a和4b與側(cè)堰2相對的表面間的距離。根據(jù)該操作指令，控制裝置25驅(qū)動傳動裝置22，使副水口4a(4b)按照計算的動作行程運動，從而改變副水口4a(4b)與側(cè)堰2相對的表面間的距離，并由此可調(diào)節(jié)熔體6的流速。這樣，依照本發(fā)明的澆鑄裝置能夠控制三重點區(qū)凝固殼的生長，使其處于最佳狀態(tài)。
至此所述的是一種根據(jù)成形中鑄坯邊部的亮度變化自動調(diào)節(jié)側(cè)堰和副水口相對的表面間的距離的裝置，但是應當清楚，對于每次來料，也可根據(jù)熔體的質(zhì)量及其澆鑄條件調(diào)節(jié)該間距。
根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例，經(jīng)過側(cè)堰表面流向三重點區(qū)的熔體的流速能夠得到控制，根據(jù)三重點區(qū)凝固殼的生長條件，可使其提高或減弱同樣的值，因此防止了凝固殼在三重點區(qū)的異常生長和鑄坯邊部的熔化。這樣，根據(jù)本發(fā)明，可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的鑄坯。
權(quán)利要求
1.一種用于雙輥式連鑄機的澆注裝置，其芯水口的一部分浸入熔池，該熔池是在一對平行布置的冷卻輥和位于上述冷卻輥兩端面的側(cè)堰間形成的，上述芯水口有流向側(cè)堰的流道，使熔體通過上述芯水口和上述芯水口的各橫向端面供至各側(cè)堰，其特征在于一種可控制通過上述流向側(cè)堰的流道流至上述側(cè)堰內(nèi)表面的熔體的流速的可移動裝置，上述可移動裝置至少構(gòu)成上述芯水口的一部分。
2.一種用于雙輥式連鑄機的澆注裝置，其芯水口的一部分浸入熔池，該熔池是在一對平行布置的冷卻輥和位于上述冷卻輥兩端面的側(cè)堰間形成的，上述芯水口有流向側(cè)堰的流道，使熔體通過上述芯水口和上述芯水口的各橫向端面供至各側(cè)堰，其特征在于上述芯水口橫向各端面上的可移動式調(diào)節(jié)板裝置，該裝置適于移動以改變?nèi)垠w通過上述流向側(cè)堰的流道流向上述側(cè)堰內(nèi)表面時所經(jīng)流道的橫截面積。
3.依照權(quán)利要求2的裝置，其中上述可移動式調(diào)節(jié)板裝置形成與上述流向側(cè)堰的流道相通的垂直流道，和與上述垂直流道相通的水平流道，該水平流道由上述調(diào)節(jié)板裝置的下端面和芯水口各橫向端面的水平臺階組成，配備有特定的裝置使上述可移動調(diào)節(jié)板裝置進行垂直運動，因此上述水平流道的橫截面積是可變的。
4.依照權(quán)利要求2的裝置，其中上述可移動式調(diào)節(jié)板裝置包括兩塊相對于上述流向側(cè)堰的流道在上述芯水口各端面上的開口相向布置的板，它們由此形成一與上述流向側(cè)堰的流道相通的垂直流道，有裝置使上述兩塊板沿上述芯水口的相應端面做相向或相背運動，因此上述垂直流道的橫截面積是可變的。
5.依照權(quán)利要求2的裝置，其中上述調(diào)節(jié)板裝置包括兩塊相對于上述流向側(cè)堰的流道在上述芯水口各端面上的開口相向布置的板，它們由此形成一與上述流向側(cè)堰的流道相通的垂直流道，有裝置使上述兩塊板沿上述芯水口的相應端面環(huán)繞其相應軸銷擺動，使兩板做相向或相背運動，因此可以改變上述垂直流道的橫截面積。
6.一種用于雙輥式連鑄機的澆鑄裝置，其芯水口的一部分浸入熔池，該熔池是在一對平行布置的冷卻輥和位于上述冷卻輥兩端面的側(cè)堰間形成的，上述芯水口有流向側(cè)堰的流道，使熔體自上述芯水口的各橫向端面通過上述芯水口供給到各側(cè)堰，其特征在于上述芯水口在與上述冷卻輥橫向垂直的方向上分成副水口，帶有上述流向側(cè)堰的流道的各副水口的支撐使其在上述冷卻輥的橫向上可動，因此各副水口和與其相對的側(cè)堰的相對表面間的間距得到調(diào)節(jié)。
7.依照權(quán)利要求6的裝置，其中上述芯水口分成兩個副水口。
8.依照權(quán)利要求6的裝置，其中上述副水口由傳動裝置驅(qū)動。
9.依照權(quán)利要求8的裝置，其中上述傳動裝置根據(jù)來自探測正在成形的鑄坯邊部條件的傳感器的信息自動操縱。
全文摘要
經(jīng)過芯水口各端面流向與該端面相對的側(cè)堰內(nèi)表面的熔體的流速可以通過芯水口內(nèi)的流向側(cè)堰的流道來改變。因此所謂三重點區(qū)內(nèi)所出現(xiàn)的各種問題基本上都能得到解決。
文檔編號B22D11/06GK1035454SQ8810870
公開日1989年9月13日 申請日期1988年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月3日
發(fā)明者松井邦雄, 深瀨久彥, 平田淳, 野村昭博 申請人:石川島播磨重工業(yè)株式會社