在连铸工作中改变连铸机铸坯断面厚度的方法和装置

摘要

本发明涉及一种在连铸工作中改变铸坯断面厚度的方法,其中铸坯与对置的导辊支架有效连接,所述导辊支架被分成一系列用铰链相连的导辊段n=1－i并且每个导辊段本身可被调节成相对铸坯成一个角度,为改变断面厚度,进行调节步骤:(a)在改变铸坯断面厚度时,在浇注方向上按顺序地在其铰链连接处使前后连续的导辊段移动,(b)在改变铸坯断面厚度时,逐段地在其铰链连接处扩大在浇注方向上前后连续的导辊段。本发明还涉及执行该方法的装置。

说明书

本发明涉及在连铸工作中改变连铸机铸坯断面厚度的方法，其中铸坯在结晶器下方从两侧与相互对置的导辊支架有效连接，导辊支架被分成一系列借助铰链连接相连的导辊段并且每个导辊段本身可被调节成相对铸坯有一个角度，在初始位置上，根据均匀的产品断面厚度来调节整个要改变的铸坯辊道。本发明还涉及执行这样方法的装置。

在浇注工作中在连铸机中改变铸坯断面厚度，这对产品最佳化是绝对必要的。不过，目前必须为增减铸坯厚度而暂时地降低浇注速度。在这种情况下，出现了生产损失并至少暂时使整个生产周期失去了平衡。此外，在实际运转过程中，只能固定调节且分级地进行铸坯断面厚度的改变。

EP0450391B1公开了一种用于支承金属铸坯且尤其是在带钢坯连铸机中用于软压下(也称为“轻轧”)的装置，其中在连铸结晶器的下方，在铸坯两侧设置了镜象对称布置的导辊支架，所述导辊支架的导辊与铸坯有效接触。每个导辊支架被设置在一个固定框架中并且被分成许多个与调节装置相连的导辊段。这些导辊段如此相互铰接，即每个导辊段本身可以被调节成相对铸坯成一任意角度并且可以对其进行位置调整，上调节装置被用于共同调节导辊支架。另外，该调节装置可以是一台机械式、液压式或机械-液压式调节装置。

DE4338805C2公开了一种尤其是在连铸机连铸生产热轧薄板坯时被用于操作连铸机的方法及其装置，它具有至少一个设置在连铸结晶器后的软压下辊对，随后是可调节的铸坯导向件。在通过预定的连续热铸坯段后，软压下辊对被调节到比较小的且造成液穴受挤的辊缝值。使热铸坯变形成其厚度小于所需的最终断面厚度的开浇尺寸。一旦较薄的开浇尺寸完全进入其调节区，则铸坯导向件或软压下辊对马上(最好是连续的)被调节到最终的断面厚度。对软压下辊对进行压力调节并在铸坯辊道调节后根据最终尺寸定位。

EP0743116A1公开了一种垂直的铸坯浇注生产线，它具有结晶器、与结晶器出口相连的足辊组件和许多个铸坯导向装置和所属的垂直导辊段以及与浇注生产线水平段相连的夹送辊装置。铸坯导向装置至少具有该浇注生产线的垂直段，其中铸坯导向装置的部分辊与定位装置配合工作，所述定位装置受一个工作数据处理器的控制，以确保可控制地在至少垂直段的第二部分中实现软压下。

DE19639297A1公开了一种可在凝固时减小铸坯厚度的高速连铸机的方法和装置。在这个用于连铸其横截面在凝固时缩小的铸坯的方法及其装置中，最好采用振荡式结晶器进行浇注，其中铸坯横截面紧接在结晶器下方的最短铸坯辊道段范围内线性地减小。随着在其它铸坯辊道段内继续进行铸坯横截面的减小，即随着最远到凝固前或液穴尖端前的软压下的进行，考虑到浇注速度以及钢种不会出现铸坯的临界变形。

基于上述现有技术，本发明的任务是提出一种在连铸工作中改变连铸机铸坯断面厚度的方法及适用于执行该方法的装置，其中对过渡到铸坯断面厚度改变的过程来说，没有降低浇注速度，就是说，使生产条件和浇注条件保持不变。为避免生产损失，应相对地缩短在改变铸坯断面厚度时的铸坯过渡段。在所有铸坯断面厚度改变的过渡状态下，为减小铸坯断裂危险，应确保最佳的铸坯支承。

为完成上述任务，在如权利要求1前序所述类型的用于在连铸工作中改变连铸机铸坯断面厚度的方法中，按照一系列有规律的导辊段调节步骤，如此改变铸坯断面厚度：

-在改变铸坯断面厚度时，在浇注方向上按顺序地在其铰链连接处使前后连续的导辊段移动，

-在改变铸坯断面厚度时，逐段地在其铰链连接处扩大在浇注方向上前后连续的导辊段。

通过上述改变连铸机铸坯断面厚度的执行过程，实现了：

-对过渡阶段来说，浇注速度没有降低，由此与现有技术相比，提高了生产率并获得了稳定的生产条件和浇注条件；

-待生产铸坯的过渡段被缩短了，由此减少了生产损失；

-根据生产计划，可以调节范围更广地按照可无级选择的大小进行厚度变化，由此得到了高度的设备灵活性；

-在成连续递减的楔形减小铸坯厚度的情况下，铸坯辊道实现了充分的铸坯支承，其中根据铸坯厚度制导输出侧，在增大铸坯断面厚度的情况下，当材料厚度成连续递增的楔形增大时，铸坯辊道进行充分的铸坯支承并根据材料厚度制导输出侧。

在一个方法设计方案中提出了，为在第一调节阶段内在浇注速度不变时减小断面厚度，其中铸坯的液穴尖端如在导辊段n＝3内，首先通过与导辊段n＝2输入侧铰接的铰链连接使导辊段n＝1输出侧被引向额定位置地移动，在到达目标为后，即在到达目标尺寸的导辊段位置后，在第二调节阶段内，使导辊段n＝2输出侧与导辊段n＝3输入侧一起移动，在后续的相同的步骤中，根据目标位置进行导辊段n＝3、4～i的调节。

本发明的另一个设计方案规定了，为了在第一调节阶段内在浇注速度不变时增大铸坯断面厚度，其中铸坯液穴尖端如在导辊段n＝3内，首先通过与导辊段n＝2输入侧铰接的铰链连接使导辊段n＝1输出侧被引向额定位置地上移，在到达目标位置后，即在到达目标断面厚度的导辊段位置后，在第二调节阶段内，使导辊段n＝2输出侧与导辊段n＝3输入侧一起上移，在后续的相同的步骤中，根据目标位置进行导辊段n＝3、4-i的调节。

本发明的另一个方法设计方案规定了，导辊段的匀速移动是借助动态位置调节装置进行的，其中不超过要确定的最低力值。

另外，本发明提出了，在考虑到所允许的铸坯延伸临界值和实际浇注速度的情况下，导辊段的移动速度是根据实际规格调节或由此得到的铸坯体积流的大小而计算出来的。有利的是，调节速度是由以下公式并根据实际浇注速度、导辊段长度和所需的调节行程计算出的：

V＝Ds/Ls*Vgiess

其中，Ds表示断面厚度变化，Ls表示导辊段长度，Vgiess表示实际浇注速度。

本发明的其它设计方案规定了，例如借助液压调节装置的实际缸压来监测调节过程，在超过临界值时，从位置调节转换成力调节，以及在到达目标位置后，重新转换成位置调节。

还规定了，由于一个导辊段的输出侧与后续导辊段的输入侧铰接，所以强制同步地实现了其调节速度。

在一种改变连铸机铸坯断面厚度的装置中，铸坯在结晶器下面从两侧与相互对置的导辊支架有效连接，所述导辊支架被分成一系列借助铰链连接相连的导辊段并且每个导辊段本身可以相对铸坯被调节成一个角度，调节装置配备有用于位置调节和力调节用的机构是有利的。导辊段适当地在其位于输入侧与输出侧之间的铰接区域内与受控制的且可反向的液压缸有效连接。

从后续对附图示意所示的实施例的说明中，得到了本发明的细节、特征和优点，其中：

图1示出了树干状地被分为前后连续阶段的减小铸坯厚度的工作过程，

图2示出了增大铸坯厚度的前后连续阶段的工作过程。

图1示出了在连铸工作中改变连铸机铸坯9的断面厚度的方法的工作过程。铸坯9在结晶器10下方从两侧与镜象对置的导辊支架8、8’有效连接，这些导辊支架8、8’被分成一系列借助铰链连接5-7相连的导辊段1～4。每个导辊段1～4本身可以被调节成相对铸坯9成一个角度。在初始位置上，根据均匀的产品断面厚度来调节整个要改变的铸坯辊道，如这样的产品断面厚度对应于所示的初始位置。断面厚度改变是在一系列有规律的导辊段1～4调节步骤中进行的。如由所画出的第一阶段-第四阶段所示的那样，断面厚度的改变是通过在浇注方向上按顺序地移动排成行的第一导辊段-第四导辊段而实现的。首先，与第一导辊段输出侧一起地，引向额定位置地使第二导辊段输入侧的铰链连接5移动。

在到达目标位置后，即在到达目标尺寸的导辊段位置后，在第二调节阶段内，第二导辊段输出侧与第三导辊段输入侧一起移动，在后续的同样步骤中，根据所示的第三阶段或第四阶段进行第三导辊段和第四导辊段的调节。为此，一个施力机构11在减薄铸坯9的方向上分别作用于铰链连接5上。随后，在第二阶段内，调节机构12在缩小铸坯横截面的方向上发挥作用。接着，在第三阶段和第四阶段内，调节机构13、14根据第四阶段的最终状态一直将铸坯减薄到整个缩小的普通断面厚度。

从断面厚度减小的工作过程的视图中看到了在第一阶段前的初始位置，在此位置上，在浇注工作中根据产品厚度X来调节整个铸坯辊道。浇注速度是常数，液穴尖端位于第三导辊段内。

在开始第一阶段的厚度减薄时，如上所述地，速度不变地借助动态位置调节装置引向额定位置地移动第一导辊段输出侧和第二导辊段输入侧。在这种情况下，不超过要确定的最低力值。在考虑到所允许的铸坯延伸临界值和实际浇注速度的情况下，移动速度是根据实际尺寸调节或由此得到的铸坯体积流的大小而计算出来的。

要保持的调节速度是根据以下公式而根据实际浇注速度、导辊段长度和所需的调节行程计算出的：

V＝Ds/Ls*Vgiess

Ds：断面厚度变化，

Ls：导辊段长度，

Vgiess：实际浇注速度。

可根据液压调节装置的实际缸压力计算出来的有效的力监测来监测调节过程。如果力可能超过计算出的临界值，则从位置调节转入力调节。在到达目标位置后，相应地重新转换成位置调节。

通过上述过程实现了，在材料厚度成连续递减楔形地减小的情况下，铸坯辊道实现对铸坯9的足够支承并根据材料厚度制导输出侧。

存在于第一导辊段、第二导辊段和可能在第三导辊段内的液穴没有因该过程而断裂。在所有阶段内，铸坯支承是通过从位置调节转换到力调节而产生的。

随后，根据图2所示的工作过程来描述铸坯断面厚度增大的情况。

首先，在第一阶段前的初始位置上，在浇注工作中根据产品厚度X来调节整个铸坯导向辊道。浇注速度是常数，液穴尖端位于第三导辊段中，厚度增大是随第一阶段开始的。

一旦在第一阶段结束时达到了第一导辊段输出侧和第二导辊段输入侧的目标尺寸，则第二导辊段输出侧紧跟着上移(第二阶段)。

调节速度是根据实际浇注速度、导辊段长度和减小铸坯断面厚度时所需的调节行程而计算出来的。

可根据实际液压调节装置的实际缸压力计算得到的有效的力监测一直控制着调节过程。

如果力超过了计算出的临界值，则从位置调节转换到力调节。在到达目标位置后，相应地重新转换到位置调节。

通过上述过程实现了，即使在成连续递增的楔形增大材料厚度的情况下，铸坯辊道也对铸坯9进行充分的支承并且根据材料厚度制导输出侧。

接着，按照第二阶段，第三导辊段输入侧同时以与第二导辊段输出侧相同的调节速度上移。如在第二导辊段输出侧一样地实现监测功能。

一旦第三导辊段输入侧到达了目标位置，则第三导辊段输出侧和第四导辊段输入侧上移(第三阶段)。如上所述地进行浇注速度的计算和监测。

一旦第四导辊段输入侧到达了目标位置，则第四导辊段输出侧跟着上移并如上所述地进行对监测结果的计算。