[发明专利]在一滚筒上或两滚筒间连铸的装置中所用的滚筒

说明书

本发明涉及在一滚筒上或两滚筒间连续铸造薄金属产品特别是钢产品如板材或带材，具体来说，涉及上述滚筒的结构。

大家知道，在上述连铸装置中，所采用的滚筒，在其外圆周表面上使铸造金属固化，滚筒外圆周表面是由在滚筒内部循环的冷却液冷却的。通常，上述滚筒具有由套筒包围的一个中部或称“芯部”，芯部是由导热材料如铜制成的。冷却液在芯部和套筒间或在套筒自身内设置的导管中循环。

在上述滚筒的使用中已知的问题起因于套筒接触熔融金属而发生的热变形。由于套筒的金属温度上升，套筒趋向于发生径向和轴向膨胀。径向膨胀使滚筒直径增加，在滚筒之间铸造的情况下，这会减小滚筒间的空间，因而会减小铸造产品的厚度。另外，由于这种径向膨胀在滚筒的整个宽度上不一定是均匀的，因而沿产品宽度会产生厚度变化的现象。

轴向膨胀在滚筒的轴向上会增加套筒的宽度。但是，这种轴向膨胀基本发生在套筒外表面区域，同时由于内部的冷却，在冷却导管的区域实际上并不发生膨胀。因此，所产生的不同膨胀会使套筒外表面弯曲，使套筒直径在其轴向中部大于其两端部，即，大于套筒的两缘部分，由于滚筒的这种弯曲会使铸造产品中间区域薄于其两边区域，这在产品后续的轧制中是不可接受的，因而滚筒的这种弯曲是一种必须避免的缺陷。

为在红热状态修整这种缺陷，有人曾提出使套筒外表面在冷的状态下呈凹面形状。这样就有可能使产品的表面平整，或者最好有极小的弯曲，这在其后的轧制中是需要的。

但是，当滚筒的宽度很大时，上述安排则根本不足以克服缺陷。此时，在套筒外表面冷状态时必须制成大的凹度，在铸造开始时，在滚筒之间轴向中间区域将形成过量空间。

为了克服上述缺陷，EP98968中曾提出，只在芯部的轴向中间区域保持套筒的刚性，使套筒两端保持自由状态不与滚筒芯部连接，与滚筒芯部在径向上分隔开，以避免套筒在轴向上的膨胀，假如套筒两端与本身不膨胀的芯部刚性连接的话，套筒的轴向膨胀就会不可避免地产生上述弯曲现象。

因此，上述布置可以抑制径向膨胀，从而限制套筒轴向中间区域直径的增加，但是这并不能消除由于套筒外表面和冷却导管区域之间轴向膨胀差别而引起的弯曲形式的变形，这是由于上述膨胀差别使套筒的两端趋近于芯部。

另外，在滚筒间铸造时由铸造产品作用在套筒上的径向力在封闭铸造空间的壁附近很大，因而也作用在套筒的两端。由于套筒两端未受芯部支承，上述径向力使套筒发生很大变形并使其弯曲。

本发明的一个目的是提供一种铸造薄金属产品的滚筒，它能使铸造产品具有满意的尺寸特性以便进行其后的产品轧制，并具体地克服了上述的种种缺陷。

因此，本发明所提供的在一滚筒或在两滚筒间连铸装置用的滚筒具有一芯部和一套筒，在该套筒中设置导管以供冷却液循环。

按照本发明，所述滚筒的特征在于：在轴向的中间区域以及基本在其整个圆周上，套筒刚性地连接于芯部，这种连接是通过一个在套筒的上述中间区域防止套筒相对于芯部发生任何径向和轴向位移的组件完成的，而且套筒在其整个宽度上与芯部相接触，并将套筒两端通过径向保持装置保持在芯部上，该径向保持装置允许套筒的两端相对于芯部的轴向位移，但阻止其径向位移。

在一种推荐实施例中，在轴向中间区域将套筒连接于芯部的组件是一个燕尾槽组件或一个T形槽组件。

按照本发明的一个具体实施例，也在套筒的轴向中间区域和其两端之间依靠保持装置保持套筒，该保持装置允许套筒的所述中间区域相对于芯部的轴向位移，但是阻止径向位移。

因此，本发明使套筒起码在其轴向的中间部分和其两端牢固地保持在芯部上;因而防止了任何因膨胀造成的径向位移，但是套筒的侧向区域在轴向的位移是可以的，这就避免了壁的弯曲，而这种弯曲本来是会由防止其轴向膨胀而夹紧套筒两端引起的翘曲作用而产生的。

按照本发明的另一个具体实施例，上述保持端部的装置是由颊板构成的，颊板上有一条矩形横截面的圆形槽，套筒端部的相应的一条肋在上述圆形槽内延伸，存在轴向间隙，但没有径向间隙。

在另一个更好的实施例中，芯部具有燕尾横截面的环形槽，在其中夹紧套筒内表面上的一条具有相应的燕尾横截面的肋，为此，芯部由圆周限定了所述燕尾槽的一侧面的一中心部分或毂以及配合在芯部上的，圆周限定所述燕尾槽的另一侧面的环形夹紧件组成，毂和环形夹紧件由夹紧装置组装在一起，夹紧装置作用在轴向上以便将套筒的肋夹紧在芯部的槽中。