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CN108356244A - 一种双金属轧辊外套的浇铸装置 - Google Patents

一种双金属轧辊外套的浇铸装置 Download PDF

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CN108356244A CN201810407572.XA CN201810407572A CN108356244A CN 108356244 A CN108356244 A CN 108356244A CN 201810407572 A CN201810407572 A CN 201810407572A CN 108356244 A CN108356244 A CN 108356244A
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Abstract

本发明公开了一种双金属轧辊外套的浇铸装置，包括：钢水浇铸杯、浇铸杯支撑架、浇铸模具和模具底座，钢水浇铸杯架设在所述浇铸杯支撑架上，浇铸模具安装在模具底座上，浇铸模具包括外模和无缝管内模，外模与无缝管内模之间形成轧辊外套浇铸空间；钢水浇铸杯的底部开设有钢水浇铸孔，钢水浇铸孔位于轧辊外套浇铸空间的垂直上方；浇铸杯支撑架上设置有驱动钢水浇铸杯旋转的第一驱动机构；或者，模具底座下方设置有驱动模具底座旋转的第二驱动机构；模具底座上设置有至少一个高频微震器。通过设置高频微震器，在浇铸过程中以及浇铸完成后的短时间内，是模具及模具底座产生高频微震，能够极大地将合金钢水浇铸时产生的气泡上浮而去除，能够使得合金钢水中的夹渣不断的上浮而从冒口排除。这样，大大地提高了轧辊外套的质量和性能参数。

Description

一种双金属轧辊外套的浇铸装置
技术领域
本发明涉及金属轧辊技术领域，特别涉及一种双金属轧辊外套的浇铸装置。
背景技术
轧辊作为轧机主要工作消耗件，对产品质量、生产效率等都具有直接的影响。通常，双金属复合轧辊是由轧辊外套和轧辊轴芯组装而成，通过过盈配合或者其他方式将两者紧紧地组装在一起。其中，对轧辊外套的性能要求非常高，轧辊外套的性能要求不合格的话，极容易造成崩块开裂。
现有双金属轧辊外套，是采用钢模浇铸，内置低碳钢管，常法浇入液态合金材料，使之与内置低碳钢管达到冶金给合状态。没有任何预防产品出现气孔和夹渣等缺陷的措施。所以，很容易产生气孔和夹渣等缺陷，从而影响了轧辊外套的整体质量和性能。
目前，为解决上述问题，通常只能通过改进工艺操作，但由于工艺流程太多，往往很难达到最终目的。
鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷，发明一种双金属轧辊外套的浇铸装置，使得在轧辊外套的浇铸过程中能够不断的除去气泡和夹渣，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种双金属轧辊外套的浇铸装置，能够在浇铸轧辊外套的过程中适时地将产生的气泡以及钢水夹渣去除。为了解决上述问题，本发明提供的一种双金属轧辊外套的浇铸装置，其技术方案如下：
本发明的一种双金属轧辊外套的浇铸装置，所述浇铸装置包括：钢水浇铸杯、浇铸杯支撑架、浇铸模具和模具底座，所述钢水浇铸杯架设在所述浇铸杯支撑架上，所述浇铸模具安装在所述模具底座上。所述浇铸模具包括外模和无缝管内模，所述外模与所述无缝管内模之间形成轧辊外套浇铸空间；所述钢水浇铸杯的底部开设有钢水浇铸孔，所述钢水浇铸孔位于所述轧辊外套浇铸空间的垂直上方。所述浇铸杯支撑架上设置有驱动所述钢水浇铸杯旋转的第一驱动机构；或者，所述模具底座下方设置有驱动所述模具底座旋转的第二驱动机构。所述模具底座上设置有至少一个高频微震器。
本发明的双金属轧辊外套的浇铸装置，与现有技术中的浇铸装置相比，通过可旋转的钢水浇铸杯或者可旋转的浇铸模具，可以使浇铸时合金钢水的流动性更好，能够避免合金钢水在某些地方的过渡堆积，使合金钢水的分布更加均匀；同时避免气泡被压制。通过设置高频微震器，在浇铸过程中以及浇铸完成后的短时间内，是模具及模具底座产生高频微震，能够极大地将合金钢水浇铸时产生的气泡上浮而去除，能够使得合金钢水中的夹渣不断的上浮而从冒口排除。这样，大大地提高了轧辊外套的质量和性能参数。
作为本发明上述双金属轧辊外套的浇铸装置的改进，所述钢水浇铸杯的经过中心轴线的纵截面形状为w形，在所述钢水浇铸杯的底部等间距第开设有20～40个所述钢水浇铸孔。即钢水浇铸杯的中心呈突起形状，在浇铸杯周壁和突起中间形成环形的槽，用于容纳合金钢水。中心的突起为圆台形状或者上部为半球下部为圆弧过渡结构。这样，合金钢水在倒入进浇铸杯以后，均向槽底挤压，使得合金钢水浇铸时压力更大、浇铸更完全。
进一步地，所述钢水浇铸孔向着所述钢水浇铸杯的中心呈倾斜开设，所述钢水浇铸孔的中轴向与竖直方向呈15°～35°。以及，所述钢水浇铸孔的孔径为所述轧辊外套浇铸空间厚度的1/5～1/15。
这样，钢水浇铸孔自上而下的向着中心开设，使得在合金钢水浇铸时，合金钢水向着无缝管的闭上浇淋，能够使无缝管的温度迅速升高，从而使得液态合金钢水与无缝管更好地融为一体。
作为本发明上述双金属轧辊外套的浇铸装置的进一步的改进，所述第一驱动机构包括第一轴承、回转台、第一主动齿轮和第一调速电机，所述回转台通过所述第一轴承安装在所述浇铸杯支撑架上，所述第一调速电机安装在所述浇铸杯支撑架的一侧，所述第一主动齿轮与所述回转台外围的啮齿相适配设置，所述第一调速电机通过所述第一主动齿轮驱动所述回转台旋转。
进一步地，在所述浇铸杯支撑架的两侧对称地各设置一台所述第一调速电机和一个所述第一主动齿轮，两侧的所述第一调速电机和所述第一主动齿轮对所述回转台实行双驱动。
通过设置第一轴承、回转台、第一主动齿轮和第一调速电机，以及第一调速电机通过第一主动齿轮驱动回转台，回转台通过第一轴承架设在浇铸杯支撑架上，使得驱动更省力；而在浇铸杯支撑架的两侧对称地各设置一台第一调速电机和一个第一主动齿轮，使得回转台的旋转更加平稳。
作为本发明上述双金属轧辊外套的浇铸装置的另一种改进，所述第二驱动机构包括第二轴承、第二主动齿轮和第二调速电机，所述第二轴承支撑所述模具底座于地面，所述第二调速电机与所述模具底座同轴设置，所述第二主动齿轮与所述模具底座底部呈环形设置的啮齿相适配设置，所述第二调速电机通过所述第二主动齿轮驱动所述模具底座旋转。
这样，架设在浇铸杯支撑架上的钢水浇铸杯不旋转，通过模具的旋转，达到合金钢水在浇铸过程中流动性好的相同效果。但是钢水浇铸杯不旋转使得浇铸更稳定，进一步避免合金钢水在浇铸时飞溅的风险。
本发明提供的双金属轧辊外套的浇铸装置的有益效果是：
通过可旋转的钢水浇铸杯或者可旋转的浇铸模具，可以使浇铸时合金钢水的流动性更好，能够避免合金钢水在某些地方的过渡堆积，使合金钢水的分布更加均匀；同时避免气泡被压制。
通过设置高频微震器，在浇铸过程中以及浇铸完成后的短时间内，是模具及模具底座产生高频微震，能够极大地将合金钢水浇铸时产生的气泡上浮而去除，能够使得合金钢水中的夹渣不断的上浮而从冒口排除。这样，大大地提高了轧辊外套的质量和性能参数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例双金属轧辊外套的浇铸装置的示意图；
图2是本发明第一实施例双金属轧辊外套的浇铸装置的示意图。
图中标记如下：
1-钢水浇铸杯；2-浇铸杯支撑架；3-浇铸模具；4-模具底座；5-第一驱动机构；6-第二驱动机构；7-高频微震器；11-钢水浇铸孔；31-外模；32-无缝管内模；33-轧辊外套浇铸空间；51-第一轴承；52-回转台；53-第一主动齿轮；54-第一调速电机；61-第二轴承；62-第二主动齿轮；63-第二调速电机。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例一
请参考图1，本实施例的一种双金属轧辊外套的浇铸装置，该浇铸装置包括：钢水浇铸杯1、浇铸杯支撑架2、浇铸模具3和模具底座4，钢水浇铸杯1架设在浇铸杯支撑架2上，浇铸模具3安装在模具底座4上。
浇铸模具3包括外模31和无缝管内模32，外模31与无缝管内模32之间形成轧辊外套浇铸空间33；钢水浇铸杯1的底部开设有钢水浇铸孔11，钢水浇铸孔11位于轧辊外套浇铸空间33的垂直上方。
浇铸杯支撑架2上设置有驱动钢水浇铸杯1旋转的第一驱动机构5；模具底座4上设置有至少一个高频微震器7。
其中，第一驱动机构5包括第一轴承51、回转台52、第一主动齿轮53和第一调速电机54，回转台52通过第一轴承51安装在浇铸杯支撑架2上，第一调速电机54安装在浇铸杯支撑架2的一侧，第一主动齿轮53与回转台52外围的啮齿相适配设置，第一调速电机54通过第一主动齿轮53驱动回转台52旋转。
优选地，在浇铸杯支撑架2的两侧对称地各设置一台第一调速电机54和一个第一主动齿轮53，两侧的第一调速电机54和第一主动齿轮53对回转台52实行双驱动。
钢水浇铸杯1的经过中心轴线的纵截面形状为w形，在钢水浇铸杯1的底部等间距第开设有20～40个钢水浇铸孔11。更优选地，在钢水浇铸杯1的底部等间距第开设有30个钢水浇铸孔11。
钢水浇铸孔11向着钢水浇铸杯1的中心呈倾斜开设，钢水浇铸孔11的中轴向与竖直方向呈15°～35°。更优选地，钢水浇铸孔11的中轴向与竖直方向呈20°～25°。
钢水浇铸孔11的孔径为轧辊外套浇铸空间33厚度的1/5～1/15。
本实施例的双金属轧辊外套的浇铸装置的工作原理是：
首先，将模具底座4清洁干净，检查其稳定性，将浇铸模具3安装固定在模具底座4上，即将外模31和无缝管内模32相对应地安装在模具底座4上，调整好间距以确保轧辊外套浇铸空间33为预设值。
然后，调整好钢水浇铸杯1的位置，使得钢水浇铸孔11位于轧辊外套浇铸空间33的垂直上方；将合金钢水倒入到钢水浇铸杯1内，开启第一调速电机54，第一调速电机54通过第一主动齿轮53驱动回转台52在第一轴承51上缓缓旋转。钢水浇铸杯1内的合金钢水以雨淋式的方式浇铸到轧辊外套浇铸空间33内。
最后，在合金钢水浇铸时或者在合金钢水浇铸完成后60秒钟之内，开启高频微震器7，高频微震器7的震动使液态合金钢水中的空气气泡和夹渣能够快速地上浮至冒口，从而清除这些夹渣。高频微震器7开启的时间是浇铸完成后1～3分钟。
实施例二
请参考图2，本实施例的一种双金属轧辊外套的浇铸装置，该浇铸装置包括：钢水浇铸杯1、浇铸杯支撑架2、浇铸模具3和模具底座4，钢水浇铸杯1架设在浇铸杯支撑架2上，浇铸模具3安装在模具底座4上。
浇铸模具3包括外模31和无缝管内模32，外模31与无缝管内模32之间形成轧辊外套浇铸空间33；钢水浇铸杯1的底部开设有钢水浇铸孔11，钢水浇铸孔11位于轧辊外套浇铸空间33的垂直上方。
模具底座4下方设置有驱动模具底座4旋转的第二驱动机构6；模具底座4上设置有至少一个高频微震器7。
其中，第二驱动机构6包括第二轴承61、第二主动齿轮62和第二调速电机63，第二轴承61支撑模具底座4于地面，第二调速电机63与模具底座4同轴设置，第二主动齿轮62与模具底座4底部呈环形设置的啮齿相适配设置，第二调速电机63通过第二主动齿轮62驱动模具底座4旋转。
优选地，钢水浇铸杯1的经过中心轴线的纵截面形状为w形，在钢水浇铸杯1的底部等间距第开设有20～40个钢水浇铸孔11。更优选地，在钢水浇铸杯1的底部等间距第开设有30个钢水浇铸孔11。
钢水浇铸孔11向着钢水浇铸杯1的中心呈倾斜开设，钢水浇铸孔11的中轴向与竖直方向呈15°～35°。更优选地，钢水浇铸孔11的中轴向与竖直方向呈20°～25°。
钢水浇铸孔11的孔径为轧辊外套浇铸空间33厚度的1/5～1/15。
本实施例的双金属轧辊外套的浇铸装置的工作原理是：
首先，将模具底座4清洁干净，检查其稳定性，将浇铸模具3安装固定在模具底座4上，即将外模31和无缝管内模32相对应地安装在模具底座4上，调整好间距以确保轧辊外套浇铸空间33为预设值。
然后，将合金钢水倒入到钢水浇铸杯1内，开启第二调速电机63，第二调速电机63通过第二主动齿轮62驱动模具底座4在第二轴承61上缓缓旋转。钢水浇铸杯1内的合金钢水以雨淋式的方式浇铸到轧辊外套浇铸空间33内。
最后，在合金钢水浇铸时或者在合金钢水浇铸完成后60秒钟之内，开启高频微震器7，高频微震器7的震动使液态合金钢水中的空气气泡和夹渣能够快速地上浮至冒口，从而清除这些夹渣。高频微震器7开启的时间是浇铸完成后1～3分钟。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双金属轧辊外套的浇铸装置，其特征在于，所述浇铸装置包括：钢水浇铸杯(1)、浇铸杯支撑架(2)、浇铸模具(3)和模具底座(4)，所述钢水浇铸杯(1)架设在所述浇铸杯支撑架(2)上，所述浇铸模具(3)安装在所述模具底座(4)上，
所述浇铸模具(3)包括外模(31)和无缝管内模(32)，所述外模(31)与所述无缝管内模(32)之间形成轧辊外套浇铸空间(33)；所述钢水浇铸杯(1)的底部开设有钢水浇铸孔(11)，所述钢水浇铸孔(11)位于所述轧辊外套浇铸空间(33)的垂直上方；
所述浇铸杯支撑架(2)上设置有驱动所述钢水浇铸杯(1)旋转的第一驱动机构(5)；或者，所述模具底座(4)下方设置有驱动所述模具底座(4)旋转的第二驱动机构(6)；
所述模具底座(4)上设置有至少一个高频微震器(7)。
2.根据权利要求1所述的双金属轧辊外套的浇铸装置，其特征在于，所述钢水浇铸杯(1)的经过中心轴线的纵截面形状为w形，在所述钢水浇铸杯(1)的底部等间距第开设有20～40个所述钢水浇铸孔(11)。
3.根据权利要求2所述的双金属轧辊外套的浇铸装置，其特征在于，所述钢水浇铸孔(11)向着所述钢水浇铸杯(1)的中心呈倾斜开设，所述钢水浇铸孔(11)的中轴向与竖直方向呈15°～35°。
4.根据权利要求3所述的双金属轧辊外套的浇铸装置，其特征在于，所述钢水浇铸孔(11)的孔径为所述轧辊外套浇铸空间(33)厚度的1/5～1/15。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的双金属轧辊外套的浇铸装置，其特征在于，所述第一驱动机构(5)包括第一轴承(51)、回转台(52)、第一主动齿轮(53)和第一调速电机(54)，所述回转台(52)通过所述第一轴承(51)安装在所述浇铸杯支撑架(2)上，所述第一调速电机(54)安装在所述浇铸杯支撑架(2)的一侧，所述第一主动齿轮(53)与所述回转台(52)外围的啮齿相适配设置，所述第一调速电机(54)通过所述第一主动齿轮(53)驱动所述回转台(52)旋转。
6.根据权利要求5所述的双金属轧辊外套的浇铸装置，其特征在于，在所述浇铸杯支撑架(2)的两侧对称地各设置一台所述第一调速电机(54)和一个所述第一主动齿轮(53)，两侧的所述第一调速电机(54)和所述第一主动齿轮(53)对所述回转台(52)实行双驱动。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的双金属轧辊外套的浇铸装置，其特征在于，所述第二驱动机构(6)包括第二轴承(61)、第二主动齿轮(62)和第二调速电机(63)，所述第二轴承(61)支撑所述模具底座(4)于地面，所述第二调速电机(63)与所述模具底座(4)同轴设置，所述第二主动齿轮(62)与所述模具底座(4)底部呈环形设置的啮齿相适配设置，所述第二调速电机(63)通过所述第二主动齿轮(62)驱动所述模具底座(4)旋转。
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