[发明专利]用于连铸机的连铸坯导辊和连铸坯导引机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对连铸坯进行导引的连铸坯导辊和一种用于对连铸坯进行导引和冷却的连铸坯导引机构。

本发明一方面涉及一种用于对连铸坯进行导引的连铸坯导辊，具有

- 具有第一轴承座的第一支撑轴；

- 沿轴向方向处在所述第一支撑轴之后的周面；以及

- 沿轴向方向处在所述周面之后的、具有第二轴承座的第二支撑轴。

本发明另一方面涉及一种用于对连铸坯进行导引和冷却的连铸坯导引机构，具有

- 按权利要求1到9中任一项所述的第一连铸坯导辊，其具有至少一个凹陷的轮廓；

- 按权利要求1到9中任一项所述的第二连铸坯导辊，其具有至少一个其他的凹陷的轮廓，其中两个连铸坯导辊配属于所述连铸坯的同一侧面并且所述第二连铸坯导辊沿浇注方向支承在所述第一连铸坯导辊之后；以及

- 用于将冷却液施加到所述连铸坯的同一侧面的至少一个冷却喷嘴，其中所述冷却喷嘴沿浇注方向布置在所述第一连铸坯导辊和所述第二连铸坯导辊之间。

背景技术

连铸坯导辊用于对至少部分凝固的连铸坯（所述连铸坯在连铸机的结晶器中由金属熔液、优选钢熔液形成）进行导引、支撑和必要时进一步地冷却。尤其对于高的浇注速度而言有利的是，所述连铸坯导引机构为了避免或者减小不允许的鼓肚（英语中为bulging）不仅具有尽可能狭窄的辊距而且能实现连铸坯的强化的、尽可能均匀的二次冷却。由于在弧形的连铸坯导引机构中的连铸坯弯曲力或者反向弯曲力，或者在与辊材料的最大允许的应力或者应变相联系的液芯减薄（Liquid-Core-Reduction）或者软减薄(Soft-Core-Reduction)时的减薄力，连铸坯导辊的直径不能够选择得任意小，从而出现最小辊直径并且随之出现最小辊距。对于非常狭窄的辊距而言成问题的是，冷却喷嘴的冷却剂射束可能不再能够在连铸坯导辊之间穿透，以致于既不能保证连铸坯的强化的冷却也不能保证连铸坯的均匀的冷却。

为了避免连铸坯的不允许的鼓肚，技术上普遍的是，限制在连铸机中的最大浇注速度。因此对于给定的冷却强度而言确保连铸坯壳的确定的最小厚度；但是这种方案也限制了所述浇注机的或者铸轧复合设备的最大产量。

尽管如此，为了能够实现狭窄的辊距，因此必须容忍在连铸坯冷却的最大强度和/或均匀性方面的降低。对根据现有技术的连铸坯导引机构而言普遍的是，冷却剂射束的大部分被至少一个连铸坯导辊所遮挡，由此连铸坯冷却的均匀性还有最大可实现的冷却强度受到影响。

不能从现有技术中获悉具体的说明，即如何能够构造具有给定的外周直径的连铸坯导辊或者具有给定的辊距的连铸坯导引机构，从而实现连铸坯冷却的不仅均匀的而且还高的强度。

发明内容

本发明的任务在于，克服现有技术的缺点并且制造用于对连铸坯进行导引的连铸坯导辊还有用于对连铸坯进行导引和冷却的连铸坯导引机构，从而能够实现连铸坯的强化的但仍尽可能均匀的冷却。

该任务一方面通过开头提到的种类的连铸坯导辊解决，

- 其中周面的直径大于支撑轴的直径；

- 其中第一支撑轴具有凹陷的第一轮廓，所述凹陷的第一轮廓由二阶或者更高阶的沿轴向方向朝向所述周面单调上升的多项式给定；

- 其中第二支撑轴具有凹陷的第二轮廓，所述凹陷的第二轮廓由二阶或者更高阶的沿轴向方向从所述周面起单调下降的多项式给定。

有利的实施方式是从属权利要求的主题。

通过对周面的和支撑轴的直径的选择确保所述周面突出于所述支撑轴，从而防止支撑轴和连铸坯的表面之间的接触。通过所述两个支撑轴在第一轴承座和周面之间或者在周面和第二轴承座之间的区域中分别构造有凹陷的轮廓，实现两个冷却剂射束（其在周面的两侧延伸）能够基本上无阻碍地出射到连铸坯表面上，而不会出现射束被连铸坯导辊阻挡或者偏转的情况。因为由此在通往连铸坯表面的路径上不阻滞冷却剂射束，因此得到了均匀大小的冷却强度。一般来说周面具有柱形的轮廓或者拱形的、即略微向外弯拱的轮廓。

对于本领域技术人员已知的是，函数（例如凹陷的轮廓）能够通过多项式函数的级数（参看泰勒级数）近似计算，或者等价地也能够通过瞬态函数的级数（参看傅里叶级数）近似计算。因此通过多项式或者瞬态函数（例如正弦或者余弦）说明的轮廓还应被权利要求包括。