[发明专利]一种具有倾斜转轴的倒角型足辊

说明书

技术领域

本发明属于连续铸造设备领域，特别涉及到一种具有倾斜转轴的倒角型足辊。

背景技术

连铸坯的窄面及角部的横裂纹是造成热轧板卷边部缺陷产生的主要原因，近年来已成为阻碍铌、钒、钛微合金化钢规模化生产的关键问题。目前，工业生产上通常采用对铸坯火焰切角或对钢板切边的方式来应对，但这造成了大量的能源、材料、人力资源的浪费，影响高效化的生产节奏。近年来，部分板坯连铸结晶器已开始采用了倒角型式，其目的是使得铸坯原有的直角变成两个钝角，弱化铸坯角部的传热，提高铸坯角部温度和延展性，消除应力集中，以期减轻和防止铸坯角部裂纹。但是，生产实践表明，带倒角铸坯存在的另一个问题是偏离角纵裂纹缺陷的发生几率相对更高，仅仅依靠结晶器铜板倒角结构的改变或优化来控制偏离角纵裂缺陷难度极高。

足辊作为连铸机的重要部件之一，其功能是对铸坯起支撑和导向作用，在凝固坯壳脱离结晶器后，对铸坯窄面进行必要的支撑和冷却，不仅可以防止铸坯窄面鼓肚的发生，同样也有利于铸坯表面质量的控制。板坯的角部形状发生改变后，相应地结晶器出口的窄面足辊的结构也应该发生变化。

目前板坯连铸机采用了圆柱状平足辊，其中轴承座放置在两端，足辊置于中部，足辊宽度明显小于铸坯厚度，这种足辊对铸坯的边角部没有支撑作用，尤其是对带倒角的连铸板坯，偏离角纵裂纹缺陷易于在足辊段扩展引起漏钢事故。

中国发明专利No.200820098146.4(公告号：CN201201042Y，名称“新型连铸结晶器足辊”)提出了一种中间粗两头细的异形足辊结构，它的特点是减少足辊与铸坯线接触长度，减少足辊上圆弧面与铸坯之间积水的形成机会，防止铸坯泡在积水中。中国发明专利No.94245674.2(公告号：CN2206686，名称“连铸机结晶器异形足辊”)提出的异形足辊的结构是中部区域呈凸出状鼓轮体，两端为圆柱体，其目的是异形足辊的凸出状鼓轮体可压缩铸坯壳在出结晶器下口后产生的鼓肚，以避免由此引起的铸坯角部纵裂和漏钢现象，从而提高铸坯的质量和提高了连铸机的作业率。然而这两种结构足辊的不足之处就在于减少了足辊与铸坯的接触长度，进一步减弱了足辊对宽面坯壳的支撑作用，特别是对于带倒角的铸坯，不利于角部纵裂的控制。

针对带倒角连铸坯的表面纵裂缺陷，本发明提出一种具有倾斜转轴的倒角型足辊。该足辊能够对带倒角连铸坯的窄边进行有效支撑，避免铸坯角部纵裂纹的发生，同时有利于提高结晶器窄边铜板的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是针对带倒角连铸坯的偏离角纵裂纹缺陷问题，提供一种具有倾斜转轴的倒角型足辊。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种具有倾斜转轴的倒角型足辊，它包括倾斜转轴(1)、带倒角的支撑辊(2)、支撑座(3)，倾斜转轴(1)为成对的对称布置，其中：分布于足辊两侧的带倒角的支撑辊(2)绕着倾斜转轴(1)进行转动，带倒角的支撑辊(2)的斜面与带倒角铸坯(4)的窄面边部相接触，且形状匹配；在穿过倾斜转轴(1)的中心线并垂直于铸坯表面的截面上，倾斜转轴(1)与带倒角铸坯(4)中部平面区域的夹角θ为0＜θ＜α，α为带倒角的支撑辊(2)的斜面支撑区域(5)与平面支撑区域(6)的夹角。

θ角度数为α角度数的40-60％。

倾斜转轴(1)与支撑座(3)是一体的。

倾斜转轴(1)通过螺纹连接、焊接、加定位销中的至少一种方式固定在支撑座(3)上。

带倒角的支撑辊(2)可以在倾斜转轴(1)上旋转，带倒角的支撑辊(2)和倾斜转轴(1)之间的连接方式可为如下任意一种：

(I)采用滚动轴承(7)进行滚动接触；

(II)采用轴瓦(8)进行滑动接触；

(III)直接进行滑动接触。

该足辊的总宽度L1比实际生产的带倒角连铸坯的厚度L2小4～30mm；带倒角的支撑辊(2)的总宽度L3为足辊总宽度L1的25％～40％。

带倒角的支撑辊(2)的斜面支撑区域(5)的长度L4为平面支撑区域(6)的长度L5的0.95-1.05倍。

带倒角的支撑辊(2)平面支撑区域(6)与支撑座(3)之间的高度差h为2～10mm。

该足辊适用于厚度为70～480mm的板坯，或边长为200～480mm的方坯或矩形坯；使用时，结晶器下方布置一组、两组或多组该足辊，或将该足辊与常规平足辊组合使用。

倾斜转轴(1)与带倒角的铸坯中部平面区域的夹角θ₂反向设置，且0＜θ₂＜α。