[实用新型]一种漩流槽式结晶辊

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种结晶辊，尤其涉及一种漩流槽式结晶辊。

背景技术

结晶辊是双辊式薄带坯连铸机重要核心部件，它对连铸工艺稳定、带坯质量有决定性作用，两结晶辊相对旋转组成熔池，钢水兑入熔池内与辊面接触冷凝成坯壳，随同结晶辊旋转坯壳逐渐加厚由两辊吻合点铸轧出带坯。由于此项连铸新技术无保护渣，钢水与旋转的辊面直接接触，冷凝速度比传统连铸高100多倍，工作速度要高50多倍。因此结晶辊必须要有较大的冷却能力。此外结晶辊直接用辊面接触钢水辊面温度高，钢辊达1000℃铜辊达600℃，而且辊面在离开吻合点后又迅速空冷温度急剧下降，每转温降达400℃。因此辊面热应力很高。辊面在近吻合点区对带坯凝壳在半固态与固态下进行挤压，结晶辊又要承受较大的轧制力。所以结晶辊的冷却水道的结构设计必须考虑冷却能力与强度两个方面。冷却水通道的分布型式，对结晶辊冷却能力与强度的影响极大，目前国内外辊式连铸机结晶辊通道都是采用直线式。双辊式薄带坯连铸机广泛应用于铝、铜等有色金属中，结晶辊的冷却通道结构采用直槽式，见澳大利亚BHP的专利US5887644，冷却水槽沿辊轴方向直线分布，为了不影响辊套强度，冷却水槽开在辊轴上。这种结构的缺点是辊套较薄，致使密封装置距高温区太近，容易变形失效，而且辊套与辊轴之间采用热装，辊套受热应力大容易开裂。

为了使水冷道接近辊面而又不影响辊套强度，目前结晶辊大都采用在辊套上开直线通孔的方式如法国于其诺尔USINOR专利FR318915285，US2004/0256077AI，并取消辊套与辊轴的热装改为胀套式等机械联接。

结晶辊由辊套1与辊芯2组成，辊芯内钻有冷却水进水、退水的孔道，辊套表面下部四周钻有密排的水冷直孔，孔两外端用堵头3堵焊密封。进入结晶辊辊芯的冷却水，经过辊套，通过辊面与金属液接触，热传导，使金属液急冷成带坯。

此种直线冷却结构的缺点是：

常规连铸机结晶器铜套水缝均可折卸清理而双辊连铸机结晶辊的冷却水孔埋在辊套面的下层，两端头堵焊密封，冷却通道全部为盲孔，生产中孔道壁面形成的水垢清理十分困难。水垢产生后严重影响结晶辊热传导，冷却水进、出水温差逐渐降低。曾改用活动堵丝压O型圈密封，但堵头易漏水，孔道数量又多(100多个)，维护工作过于繁重。而且此区段正是结晶辊与侧板间的密封面，要求表面平整，这样多的活动堵头极易渗水，严重影响侧板密封的可靠性。

冷却水有效工作长度短。提高结晶辊冷却能力的关键在提高冷却水进水、出水的温差。双辊薄带坯连铸中结晶辊钢辊套只有5℃、铜辊套可达8℃。而我国水平连铸结晶器进、出水温差可达14-20℃！其原因是双辊连铸结晶辊直通式冷却通道短，受辊宽的限制，一般小于800-1000mm，而水平连铸大型结晶器长度可达2000mm以上。

冷却水孔沿辊套素线轴向分布，数量一多就会影响辊套的抗张强度。靠增加孔数来增大结晶辊冷却能力是十分有限的。

由于沿各个冷却水孔通道阻力有差异，通过的水量不同，使辊面冷却能力分布不均匀，直接影响带坯凝固效果。当某一个水冷孔堵塞严重时，辊面就会出现白亮线，带坯就会在此线上熔断。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够提高冷凝速度、防止辊面热疲劳裂纹、防止冷却孔堵塞的漩流槽式结晶辊。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种漩流槽式结晶辊，冷却水通道成多头螺纹状分布在结晶辊面上。冷却水通道呈梯形。

本实用新型与现有技术相比有如下优点：

1、本实用新型与常规连铸机相同，冷却水槽可以将辊套拆出进行清理；

2、本实用新型将冷却水通道成多头螺纹分布在辊面上，冷却长度可延长3-4倍，进出水温差将成倍提高，辊面对钢水的冷凝速度可提高40-60％；

3、水冷槽呈螺旋线分布就像螺旋焊管一样，冷却槽对辊套的抗张强度影响少，由于辊套整个全厚度被水冷却，辊面工作温度将降低50-100℃，每转辊面工作温差将减少，从而减少辊套热冲击应力，防止辊面热疲劳裂纹；

4、由于冷却水槽在辊套面上螺旋均布的，结晶辊面冷却却更均匀。即使某一条水冷槽堵塞，其影响均布在全辊面上不会像直线式冷却孔堵塞影响集中在辊面一根素线上；

5、在辊端与侧封板接触面上无需堵头，呈平整光洁表面，不但使侧封板与辊端密封可靠，而且无任何渗透水的可能；

6、冷却水沿辊面形成高速螺线漩流，直冲冷却辊面，使近辊面的冷却内壁形成的“汽膜”减薄，提高了结晶辊冷却能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。