[发明专利]一种凝固末端重压下曲沟冷却水槽从动辊芯轴

说明书

本发明属于连铸机连铸辊领域，具体涉及一种连铸辊从动辊芯轴。一种凝固末端重压下曲沟冷却水槽从动辊芯轴，所述芯轴表面有键槽孔可通过键与辊套连接，芯轴两端中心分别开有与外管路相连接的进水孔和出水孔，中心部的冷却水槽采用规则曲线。本发明增大了芯轴内部的冷却效率，同时采用平滑规则的曲线避免产生热应力集中现象。在提高冷却效果的同时，使得芯轴内部温度分布更加均匀，减小了弯曲变形，提高了芯轴强度与使用寿命。

技术领域

本发明属于连铸机连铸辊领域，具体涉及一种凝固末端重压下曲沟冷却水槽从动辊芯轴。

背景技术

随着制造业及科学技术的迅猛发展，对钢材内部质量提出更高的要求，中心疏松和中心缩孔是制约连铸坯内部质量的主要因素，为此提出凝固末端重压下技术。连铸凝固末端重压下技术是在铸坯凝固末期，充分利用铸坯表面和心部温差较大的特点，对铸坯进行大变形量压下，使压下量能够充分渗透到铸坯心部，从而达到焊合凝固缩孔疏松，甚至细化心部奥氏体晶粒的工艺效果。

连铸机连铸辊是对从结晶器拉出的铸坯进行支撑、弯曲、矫直、导向、牵引的重要设备，包括：结晶器出口的足辊，驱动铸坯拉出的驱动辊和从动辊。由于铸辊与温度高达900℃～1200℃的铸坯直接接触并受其热辐射以及二冷水在辊坯接触处形成沸腾传热，还受到钢水静压力引起的铸坯鼓肚力、铸坯弯曲矫直力和辊坯接触摩擦阻力等力的作用，工况环境十分恶劣，辊面在交变热应力的作用下容易产生热疲劳裂纹，对铸辊使用寿命有很大影响。在连铸生产交换中间包滞坯情况下，铸机拉速降为零时，二冷区冷却水多数处于关闭状态，连铸辊停止转动并与高温铸坯静态接触，在大量热负荷的作用下，辊面很容易产生高恩氧化，辊体容易产生弯曲变形。

根据这一理念，国内外的研究学者提出了多种针对连铸辊冷却水槽的的设计方案。例如专利CN201855926U提出直沟槽冷却槽连铸辊从动辊。专利CN204094093U提出连铸辊浅层水冷却结构。专利206083798提出一种内部水循环结构的连铸辊。

上述专利所提出的冷却结构虽然能很好的对铸辊进行冷却，避免出现热应力集中，但很难保证在重压下实施过程中，面对恶劣的辊坯接触环境，铸辊有足够的强度及可靠性。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供的目的在于提供一种凝固末端重压下曲沟冷却水槽从动辊芯轴，本发明的技术方案如下：

一种凝固末端重压下曲沟冷却水槽从动辊芯轴，芯轴表面设有均匀分布的键槽孔，用于可通过键与辊套连接；

所述芯轴内部中心设有曲沟冷却水槽；

所述曲沟冷却水槽采用渐变曲率曲线过渡；提高冷却强度和冷却的均匀性，避免产生内部热应力集中，所述的冷却水槽冷却效果可延伸至辊套表面，降低辊面表面温度，减少弯曲变形和热疲劳破坏，提高使用寿命。

所述芯轴两端中心分别开有与外管路相连接的进水孔和出水孔；

所述进水孔和出水孔与曲沟冷却水槽贯通。

所述的一种凝固末端重压下曲沟冷却水槽从动辊芯轴，其优选方案为所述芯轴轴颈D≥280mm，芯轴长度L＝2800mm。

所述的一种凝固末端重压下曲沟冷却水槽从动辊芯轴，其优选方案为芯轴材料为42CrMo。

所述的一种凝固末端重压下曲沟冷却水槽从动辊芯轴，其优选方案为所述曲沟冷却水槽截面最大直径55mm≤d₁≤60mm，水槽最小直径35mm≤d₂≤40mm，其中曲面长度为＝l，2300mm≤l≤2400mm。

所述的一种凝固末端重压下曲沟冷却水槽从动辊芯轴，其优选方案为该芯轴适用于板坯连铸机重压下连铸辊。