技术领域
[0001] 本
发明涉及一种在具有大量的连
铸坯导辊的连铸设备连铸坯导引装置中用于对所浇铸的金属连铸坯进行
支撑和导引的连铸坯导辊扇形段，所述连铸坯导辊在连铸坯导辊扇形段的扇形段
框架中支撑在横梁上。本发明尤其涉及一种用于对所浇铸的连铸
钢坯进行支撑和导引的连铸坯导辊扇形段。
背景技术
[0002] 在连铸设备中，在结晶器与
水平布置的用于具有
板坯、薄板坯或者带材的横截面尺寸的连铸坯的出料辊道之间的连铸坯导引装置的区域中将连铸坯导辊单个地布置或者合并在连铸坯导辊扇形段中地布置。此外，设置了能够彼此间隔开地朝连铸坯并且在浇铸开始时朝起动连铸坯压下和驱动的连铸坯导辊。通过由这些连铸坯导辊施加的压紧
力来保证通过连铸设备以预先确定的输送速度在受控制的情况下输送连铸坯或者说起动连铸坯。
[0003] 开头所说明的类型的连铸坯导辊扇形段已经从WO 01/94051A1中得到公开。该连铸坯导辊扇形段包括两列支撑在横梁上的连铸坯导辊，其中所述横梁布置在彼此先后相随的扇形段框架中。此外，支撑着连铸坯导辊的横梁以能够运动的方式在扇形段框架中的垂直
导轨上导引并且可以朝所浇铸的连铸坯或者起动连铸坯压下。必要的压下力由构造为压力介质缸的压下装置来施加，所述压下装置作用在横梁的中心。中心的压下力引起弧内侧的横梁以及支撑在横梁上的连铸坯导辊的弯曲。
[0004] 如果扇形段的外弧部分和内弧部分通过作用在四个扇形段
角上的夹紧缸来夹紧，则实现所浇铸的连铸坯的所追求的凸起(球形的)横截面形状。如果两个压下装置分别在所述横梁的端部区域中作用在该横梁上，那么在使用具有压下的连铸坯导辊的横梁时实现相同类型的
变形图。这样的实施方式已经从WO 2006/037555A1中得到公开。但是这种实施方式的缺点是，必须设置两个同步工作的压力介质缸。
[0005] 从WO 02/13994A1中得知，在用于在扇形段框架的固定侧上确定液心端部的软还原段(Soft-Reduktions-Strecke)的区域中设置了比如处于连铸坯
中轴线上的施力元件(Kraftglied)。由此可以根据辊子的所出现的弯曲线通过扇形段横梁的反向弯曲来减少轮廓超高。
[0006] 为调节辊子缝隙的对称的拱形，从EP 941 787 A1中得知，为导辊对分配了压力及
位置控制的调节装置，其中这些调节装置直接作用于连铸坯导辊的中心支承结构。
[0007] 为了反作用于扇形段框架的由于所浇铸的连铸坯的液态的芯部区域的电磁
铁静态压力引起的回弹或者影响回弹，从WO2008/022731A1中公开了不同的方案。这些方案要么在于中间支承的连铸坯导辊的弯度要么在于外
轴承相对于中间轴承的柔性构造要么在于连铸坯导辊的倾斜位置。所有这些方案最终在设计上都十分麻烦并且使磨损件尤其连铸坯导辊和辊子轴承的备件经济性变得过于昂贵。
发明内容
[0008] 本发明的任务是，避免已知的
现有技术的缺点并且提出一种开头所述类型的具有至少一根支撑着连铸坯导辊的横梁的连铸坯导辊扇形段，其中始终保证在所浇铸的连铸坯的横截面中凸出的(球形的)横截面形状。
[0009] 该任务从开头所述类型的连铸坯导辊扇形段出发通过以下方式得到解决，即所述横梁中的至少一根构造为板状的并且具有平行于连铸坯导辊的纵向延伸定向的纵向缝隙。
[0010] 一种特别有利的实施方式在于，扇形段框架中的至少一根支撑着连铸坯导辊的横梁构造为能够法向于连铸坯导辊的纵向延伸的方向移动，这根能够移动的横梁通过至少一个压下装置与所述扇形段框架相连接并且所述能够移动的横梁构造为板状的并且具有平行于连铸坯导辊的纵向延伸定向的纵向缝隙。由此在很大程度上在中心布置压下装置时也保证了在所浇铸的连铸坯的横截面中凸出的横截面形状，如同在不是用中心的压下装置来压下的连铸坯导辊时出现的一样。此外将用于扇形段的投资成本以及必要的布管开销保持在微小的程度上。
[0011] 对于非压下的连铸坯导辊来说，通过四个布置在扇形段角上的夹紧缸对扇形段的夹紧而出现静止的横梁的凸出的变形并且由此出现所浇铸的连铸坯的所期望的双凸出的形状。对于相同结构类型的能够压下的横梁来说，通过在中央加入压下力产生横梁的反向的凹入的变形并且由此产生被驱动的连铸坯导辊的反向的凹入的变形。连铸坯
外壳的由此在扇形段内部引起的不同的变形可能导致板坯
质量出现问题。将纵向缝隙布置在压下装置的铰接点与连铸坯导辊之间的区域中，由此出现压下力的转向并且由此同样出现横梁的凸出的变形以及所浇铸的连铸坯的所期望的双凸出的横截面形状。
[0012] 有利的是，横梁中的纵向缝隙布置在用于将压下装置铰接在横梁上的回转关节与连铸坯导辊之间。
[0013] 为获得所述能够移动的横梁的最佳的、在连铸坯导辊与所浇铸的连铸坯的
接触线上与静止地布置在扇形段框架中的横梁相对应的变形，所述横梁中的纵向缝隙具有一定的缝隙长度，该缝隙长度小于由同轴布置的并且支撑在横梁上的连铸坯导辊构成的支撑长度。在此作为连铸坯导辊的支撑长度，是指布置在所述能够移动的横梁上的连铸坯导辊的两个外侧的端面的间距。
[0014] 根据一种优选的实施方式，所述横梁中的纵向缝隙具有一定的缝隙长度，该缝隙长度小于由同轴布置的并且支撑在该横梁上的连铸坯导辊构成的并且减少了边缘侧的连铸坯导辊区段的一半长度的支撑长度。
[0015] 始终为横梁分配了“连铸坯导辊”。这个连铸坯导辊对于多重支承的辊子来说包括多个分别在相邻的支承部位之间延伸的连铸坯导辊区段。按照这种定义，多个彼此独立地支承在横梁上的并且轴向对齐的辊子也属于“连铸坯导辊”这个概念。
[0016] 有利的是，所述横梁中的纵向缝隙在两个法向于所述连铸坯导辊的纵向延伸定向的导轨之间延伸。
[0017] 为保证压下力可以足够地朝所述能够移动的横梁的两个边缘区域转向，有必要的是，所述横梁中的纵向缝隙具有一定的缝隙长度，该缝隙长度大于由所述同轴布置的并且支撑在该横梁上的连铸坯导辊构成的支撑长度的三分之一。
[0018] 有利的是，所述将横梁与扇形段框架连接起来的压下装置具有施力的作用线，该作用线在中心划分所述横梁中的纵向缝隙的缝隙长度以及由连铸坯导辊形成的支撑长度。由此获得关于中心线对称的弯曲线。
[0019] 因为所述横梁中的纵向缝隙在其端部上具有加宽区域，所以在该区域中可靠地避免了角裂形成。这些端部侧的加宽区域构造为圆形的。圆形的加宽区域的直径等于或者大于纵向缝隙的缝隙宽度。该圆形的加宽区域由此要么包括所述纵向缝隙的在半圆形的倒圆中结束的端侧的区段要么包括结束纵向缝隙的圆形的加宽部。所述加宽区域也可以稍微偏离于圆形形状。它们能够在避免
应力峰值的意义上不依赖于缝隙宽度和缝隙的表面特性实现应力优化。
附图说明
[0020] 本发明的其它优点和特征从以下对没有限制性的
实施例所作的说明中获得，其中在此参照附图，附图在下面示出了：
[0021] 图1是连铸坯导辊扇形段连同能够压下的并且支撑着连铸坯导辊的横梁的三向投影示意图；
[0022] 图2是以图1的部分剖面示出的布置在内弧扇形段框架中的能够移动的横梁；
[0023] 图3是所述按本发明的横梁的正视图；
[0024] 图4a到4c是扇形段中的夹紧力和压下力对所浇铸的连铸坯的横截面形状的影响的比较性的示意图。
具体实施方式
[0025] 在用于制造板坯尺寸的连铸钢坯的连铸设备中，在振荡的冷却的连铸结晶器中连续地形成具有尚为液态的芯部和薄的连铸坯外壳的连铸坯。在沿浇铸方向布置在连铸结晶器后面的具有数米弯曲半径的连铸坯导引装置中，将连铸坯在持续冷却的情况下从基本上垂直的方向转向为水平方向并且使其在那里笔直定向。大量分两列布置的连铸坯导辊形成了用于连铸坯的输送通道，在该输送通道中连铸坯得到支撑和导引。一些连铸坯导辊构造为夹送辊并且设有
马达的驱动装置，用于为连铸坯并且在浇铸开始时为起动连铸坯保证受控制的输送速度。两列沿浇铸方向先后相随的连铸坯导辊以组件合并在连铸坯导辊扇形段中。这样的连铸设备比如从EP 908 256 A1中得到公开。
[0026] 所述连铸坯导引装置由各个如在图1中在三向投影示意图中示意性地示出的连铸坯导辊扇形段组成。每个连铸坯导辊扇形段包括扇形段框架1，所述扇形段框架1各由外弧扇形段框架2a和内弧扇形段框架2b构成，所述外弧扇形段框架2a和内弧扇形段框架2b通过四个布置在所述扇形段框架1的角落区域中的能够以液压方式操纵的夹紧装置3a、
3b、3c、3d彼此相连接，所述夹紧装置3a、3b、3c、3d允许内弧扇形段框架2b以给定方式相对于外弧扇形段框架2a
定位。由此可以将在轴承壳体6中支承在先后布置的横梁4上的连铸坯导辊5调节到连铸坯厚度的尺寸或者在浇铸开始时调节到起动连铸坯的厚度。每个连铸坯导辊5构造为连贯的多重支承的辊子或者由多个对齐的辊子构成。所述横梁4牢固地固定在内弧扇形段框架2b或者说外弧扇形段框架2a中。
[0027] 图2以图1的部分剖面示出了布置在内弧扇形段框架2b中的能够移动的横梁7，该横梁7支撑着多个轴承壳体6，所述轴承壳体6以能够旋转运动的方式容纳着多重支承的、与驱动装置9a相耦合的连铸坯导辊5a。相同类型的被驱动的连铸坯导辊5b对置地布置在外弧扇形段框架2a中并且在图1中通过与驱动装置9a对置的驱动装置9b来示出。所述被驱动的连铸坯导辊5b以与相邻的固定在外弧扇形段框架2a中的连铸坯导辊5相同的方式支撑在静止的横梁4中(图1)。为所述被驱动的连铸坯导辊5a设置的能够移动的辊子梁7一方面通过回转关节11与由能够触发的压力介质缸构成的压下装置10相连接，该压下装置10另一方面通过回转关节12支撑在所述内弧扇形段框架2b上。所述两个回转关节11、12确定了一条连线13，该连线13相当于施加到连铸坯上的力的作用线并且在图2中与所述压下装置10的中轴线重合。
[0028] 导轨15a、16a与连线13平行地在两侧固定在所述能够移动的横梁7上，所述导轨15a、16a与内弧扇形段框架2b上的相应的
配对导轨15b、16b共同作用。导轨15a大约以一半的连铸坯导辊区段5c、5e到其侧面边缘的间距布置在横梁7的宽侧上。导轨16a抵靠在横梁7的端面上。导轨15a和配对导轨15b使横梁7沿浇铸方向G得到稳定，导轨16a和配对导轨16b则使横梁7沿横向于浇铸方向的方向得到稳定。所述横梁7具有纵向缝隙
20，该纵向缝隙20平行于所述被驱动的连铸坯导辊5a的旋
转轴线14伸展并且在所述两条垂直的导轨15a之间延伸。用所述压下装置10导入到横梁中的压下力通过纵向缝隙转向并且改变横梁中的应力关系。
[0029] 图3示出了可以运动的或者说能够朝所浇铸的连铸坯压下的横梁7连同安装在其上面的轴承壳体6和以能够旋转的方式支撑在轴承壳体6中的连铸坯导辊5a，所述连铸坯导辊5a构造为多构件的结构并且包括三个连铸坯导辊区段5c、5d、5e。所述能够运动的横梁7构造为板状的并且支撑着一列前面已经说明的垂直的导轨15a、16a。在所述在上面的边缘区域中并且在中间安装在横梁7上的回转关节11与所述连铸坯导辊5a之间，所述横梁7被具有缝隙长度LSch的纵向缝隙20穿过。所述缝隙长度短于由所述连铸坯导辊区段5c、5e的边缘侧的端面所确定的支撑长度LSt。在图3的具体实施例中，所述缝隙长度LSch也小于由连铸坯导辊5a构成的并且减少了所述边缘侧的连铸坯导辊区段5c、5e的一半长度的支撑长度LSt。不过所述缝隙长度LSch也长于由同轴布置的连铸坯导辊构成的支撑长度LSt的三分之一。其在处于两条垂直的导轨15a之间的区域中延伸。横梁7中的纵向缝隙20在其两个端部上转变为构造为圆形的加宽区域21、21a。这些圆形的加宽区域21、21a的直径至少是缝隙宽度BSch的两倍大。在图3中示出了所述加宽区域21、21a的两种实施方式。所述加宽区域21具有比所述缝隙宽度BSch大的直径。所述加宽区域21a具有相当于缝隙宽度BSch的直径。
[0030] 能够朝所浇铸的连铸坯压下的横梁的在图3中示出的实施方式也能够类似地运用在不能压下的横梁上，所述不能压下的横梁刚性地固定在外弧扇形段框架或者内弧扇形段框架中。
[0031] 在图4a、4b和4c中示出了连铸坯导辊扇形段中的夹紧力和压下力对所浇铸的连铸坯的横截面形状的影响的比较性的示意图，并且示出了所述按本发明的解决方案的优点。
[0032] 图4a示出了内弧扇形段框架2b，该内弧扇形段框架2b通过四个布置在角落区域中的夹紧装置3a、3b、3c、3d与未示出的外弧扇形段框架夹紧在一起。由所述夹紧装置施加的夹紧力FSp通过固定地布置在扇形段框架中的横梁4传递到连铸坯导辊5上并且由此传递到所浇铸的连铸坯30上。由此如在图4a的下面图片中示出的一样出现横梁和连铸坯导辊的弯曲，并且导致所浇铸的连铸坯30的双凸出的变形。这是一种本身所期望的造型，通过该造型来保证在连铸设备中在中心输送连铸坯。
[0033] 能够在扇形段框架中移动地导引的并且能够以中央的压下力FA朝所浇铸的连铸坯压下的横梁7按照现有技术构造为无纵向缝隙的，对于横梁的这种特殊情况来说，出现如在图4b中示意性地示出的变形图。中央的压下力导致所述能够压下的横梁7和支撑在其上面的连铸坯导辊5a的弯曲。这种弯曲传递到所浇铸的连铸坯上并且因此在弧内侧导致所浇铸的连铸坯30的凹入的变形并且有时候增强了弧外侧的凸出的连铸坯变形。这些在内弧扇形段框架2b的区域中以两个辊子间距的间距出现的从凸出到凹入并且而后又从凹入到凸出的变形变化尤其对那些对变形敏感的钢质量来说导致裂纹形成。
[0034] 相对于此，在图4c中示出了向能够朝所浇铸的连铸坯30压下的具有按本发明的纵向缝隙20的横梁7加载中央的压下力FA的情况。因为通过纵向缝隙20不能进行力传递，所以使负荷朝横梁7的边缘区域转向并且由此朝连铸坯导辊5a的端部区域转向。因此，所浇铸的连铸坯30在其侧面的边缘区中比在其中心区域中受到的负荷显著更大。这同样导致如类似地在图4a中在刚性地定位横梁4时出现的双凸出的变形图。因此，有害的变换的变形在连铸坯导辊扇形段的按本发明的设计方案中不再出现。
[0035] 本发明不局限于所述详细说明的实施方式。更确切地说，所述按本发明的纵向缝隙在所有任意的支撑着连铸坯导辊的横梁上不仅可以布置在连铸坯导引装置的外弧上而且可以布置在其内弧上。这种方案不依赖于该横梁是刚性地固定在连铸坯导辊扇形段中，能够作为内弧扇形段部件压下，还是作为连铸坯导辊扇形段中的单个构件构造为能够用分配给横梁的压下装置压下。
[0036] 同样，所述连铸坯导辊扇形段也可以仅仅包括一根支撑着至少一个连铸坯导辊的横梁。
