冷卻設備和用于連鑄機的設置有該冷卻設備的片段的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種冷卻設備和用于連鑄機的設置有該冷卻設備的片段，其中，所述冷卻設備包括：驅動裝置，用于供應旋轉力；冷卻水噴射單元，分別設置在驅動裝置的兩側上，并具有用于噴射冷卻水的至少一個噴嘴；運動裝置，分別設置在驅動裝置與冷卻水噴射單元之間以使冷卻水噴射單元中的每個對稱地運動，在連鑄期間根據板坯的寬度變化而有效地冷卻板坯。
【專利說明】冷卻設備和用于連鑄機的設置有該冷卻設備的片段

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冷卻設備和用于連鑄機的具有該冷卻設備的片段，更具體地，涉及能夠在執(zhí)行連續(xù)鑄造時響應于鑄坯的寬度變化而有效地冷卻鑄坯的冷卻設備和用于連鑄機的具有該冷卻設備的片段。

【背景技術】
[0002]通常，在連鑄工藝中，鋼液連續(xù)地澆注到具有預定形狀的結晶器中，然后從結晶器中向下連續(xù)地拉拔在結晶器中半凝固的鑄坯，以制造具有多種形狀的半成品，例如，板坯、大方坯和小方坯。
[0003]現(xiàn)在將參照圖1描述常規(guī)連鑄設備和設置在連鑄機中的片段(segment)的示意性構造，其中，在常規(guī)連鑄設備中執(zhí)行上述的連鑄工藝。
[0004]常規(guī)連鑄機包括:鋼包10，通過鋼制造工藝精煉的鋼液容納在鋼包10中；中間包20，通過連接到鋼包10的注射噴嘴接收鋼液以臨時地儲存鋼液；結晶器30，接收臨時地儲存在中間包20中的鋼液，以使接收的鋼液以預定形狀開始凝固；冷卻線40，設置在結晶器30之下，使得多個片段50依次布置在冷卻線40上，以在非凝固的鑄坯S上執(zhí)行冷卻工藝的同時執(zhí)行一系列的成型操作。這里，片段50中的每個包括多個連接桿(未示出)，以使彼此豎直地分開地上框架和下框架彼此豎直地連接，使得分別設置在上框架和下框架中的多個輥子被布置為彼此面對；多個液壓缸55，使用連接桿作為活塞以調節(jié)上框架51與下框架53之間的距離，從而向鑄坯S施加軋制力；冷卻設備(未示出)，設置在上框架51和下框架53中以冷卻鑄坯S。
[0005]經過結晶器30的鑄坯S可在穿過上框架51與下框架53之間的空間的同時被多個輥子52和54擠壓并可以以預定的形狀成型。這里，冷卻設備可將冷卻液噴射到穿過上框架51與下框架53之間的空間的鑄坯S上以冷卻鑄坯S。不管鑄坯S的寬度如何變化(鑄坯S如何從窄的寬度變化到寬的寬度)，冷卻設備都必須保持在相同的冷卻性能水平，以響應于鑄坯S的寬度變化。因此，為了滿足上述的需求，如圖2所示，多個噴嘴56a和56b沿著鑄坯S的寬度方向布置，以在根據鑄坯S的寬度打開/關閉一部分噴嘴(例如，設置在鑄坯S邊緣上的噴嘴56b)的同時冷卻鑄坯S。然而，在上述的方法中，因為噴嘴的數(shù)量增加，所以可使諸如管路的裝備的設計復雜化，因此，冷卻設備難以維護。因此，提出了一種在具有寬的噴射角度的噴嘴沿著鑄坯的寬度運動的同時噴射冷卻液的方法。然而，在這種方法中，因為用于使噴嘴運動的驅動單元設置成接近鑄坯S，所以由于由鑄坯S所產生的熱和由冷卻液所產生的濕氣而導致驅動單元受到損壞或頻繁地發(fā)生故障。
[0006]因此，為了抑制由于熱和濕氣而導致的損壞，提出了一種將驅動單元設置在片段的外側的方法。然而，在這種方法中，因為噴嘴與驅動單元之間的距離增大，所以可能難以精確地控制噴嘴的運動。另外，因為噴嘴的長度增大，所以由于冷卻液的壓力而可導致噴嘴振動并容易被損壞。


【發(fā)明內容】

[0007]技術問題
[0008]本發(fā)明提供一種能夠響應于鑄坯的寬度變化而容易地調節(jié)冷卻液所噴射到的區(qū)域的冷卻設備和用于連鑄機的具有該冷卻設備的片段。
[0009]本發(fā)明提供一種精確地且穩(wěn)定地可控制的冷卻設備和用于連鑄機的具有該冷卻設備的片段。
[0010]本發(fā)明提供一種具有改進的耐用性的冷卻設備和用于連鑄機的具有該冷卻設備的片段。
[0011]本發(fā)明提供一種具有提高的工藝效率和生產率的冷卻設備和用于連鑄機的具有該冷卻設備的片段。
[0012]技術方案
[0013]根據本發(fā)明的實施例的冷卻設備，包括:驅動單元，提供旋轉力；冷卻液噴射單元，分別設置在驅動單元的兩側上，冷卻液噴射單元中的每個均具有至少一個噴嘴，冷卻液通過所述至少一個噴嘴被噴射；運動單元，設置在驅動單元與冷卻液噴射單元之間以使冷卻液噴射單元對稱地運動。
[0014]冷卻液噴射單元可包括:頭部，在頭部中限定有流道；多個噴嘴，在頭部上彼此分開并與流道連通。
[0015]運動單元可使冷卻液噴射單元沿豎直方向和水平方向運動，并可包括:旋轉軸，連接到驅動單元；桿，桿的一側連接到冷卻液噴射單元，桿傾斜地設置；運動轉換單元，設置在旋轉軸與桿之間，以將旋轉軸的旋轉運動轉換成線性運動，從而使桿線性地運動。
[0016]旋轉軸和運動轉換單元可構成蝸輪傳動，并且運動轉換單元和桿可構成齒條傳動。
[0017]運動單元可被容納在殼體中并可固定到驅動單元和冷卻液噴射單元。
[0018]在桿的另一側上可設置具有內部空間的中空導向構件以允許桿運動通過導向構件，其中，導向構件固定到殼體。
[0019]驅動單元可包括伺服電機。
[0020]根據本發(fā)明的實施例的用于連鑄機的片段，包括:上框架和下框架，彼此豎直地分開；多個輥子，分別設置在上框架和下框架中，所述多個輥子沿著鑄坯的寬度方向布置；冷卻設備，在所述多個輥子之間噴射冷卻液；驅動單元，設置在上框架和下框架中的每個的上中部；冷卻液噴射單元，分別設置在驅動單元的兩側上，冷卻液噴射單元中的每個均具有至少一個噴嘴，冷卻液通過所述至少一個噴嘴被噴射；運動單元，設置在驅動單元與冷卻液噴射單元之間以使冷卻液噴射單元對稱地運動。
[0021]在冷卻液噴射單元中限定有流道，所述冷卻液噴射單元可包括:頭部，沿著鑄坯的縱向設置；多個噴嘴，在頭部上彼此分開并與流道連通。
[0022]運動單元可使冷卻液噴射單元沿著鑄坯的寬度方向和豎直方向往復運動。
[0023]運動單元可包括:旋轉軸，連接到驅動單元；桿，桿的一側連接到冷卻液噴射單元，桿朝向片段的內側傾斜地設置；運動轉換單元，設置在旋轉軸與桿之間，以將旋轉軸的旋轉運動轉換成線性運動，從而使桿傾斜地運動。
[0024]驅動單元可包括伺服電機。
[0025]有益效果
[0026]根據本發(fā)明的實施例的冷卻設備和用于連鑄機的具有該冷卻設備的片段可響應于連續(xù)鑄造的鋼帶的寬度變化而容易地控制冷卻液所噴射到的區(qū)域。另外，根據本發(fā)明的實施例，冷卻液所噴射到的區(qū)域可通過使用一個驅動單元而被控制為兩邊對稱地分布。另夕卜，可減小設備尺寸并提高可維護性，以提高工藝效率和生產率并降低制造成本和維護成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是示出了常規(guī)連鑄機的構造和片段的視圖。
[0028]圖2是示出了設置在圖1的片段中的冷卻設備在使用時的示例的視圖。
[0029]圖3是示出了根據本發(fā)明的實施例的用于連鑄機的片段的結構的視圖。
[0030]圖4是圖3的冷卻設備的透視圖。
[0031 ] 圖5是圖4的冷卻設備的正視圖。
[0032]圖6和圖7是示出了根據本發(fā)明的實施例的冷卻設備在使用時的狀態(tài)的視圖。

【具體實施方式】
[0033]現(xiàn)在將在下文中參照附圖更充分地描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，本發(fā)明可以以不同的形式實施，并且不應該被理解為局限于在此所闡述的實施例。相反，提供這些實施例是為了使本公開將是徹底的和完整的，并將本發(fā)明的范圍充分地傳達給本領域的技術人員。
[0034]以下，將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0035]在解釋根據本發(fā)明的實施例的導向輥的結構之前，將描述常規(guī)連鑄機的結構。
[0036]圖3是示出了根據本發(fā)明的實施例的用于連鑄機的片段的結構的視圖，圖4和圖5是圖3的冷卻設備的透視圖和正視圖。
[0037]參照圖3，片段包括上輥子結合體和下輥子結合體。片段包括:上框架100和下框架102，彼此豎直地分開；多個桁架板110，分別設置在上框架100和下框架102中，以支撐沿著鑄坯S的寬度方向設置的多個輥子；冷卻設備，在多個輥子120和122之間噴射冷卻液。另外，片段包括:連接桿140，在上框架100與下框架102分開的情況下，上框架100和下框架102通過連接桿140彼此豎直地連接；液壓缸130，調節(jié)上框架100與下框架102之間的距離以向鑄坯S施加壓力。
[0038]冷卻設備可設置在上框架100和下框架102中的每個的上中部處，即，設置在桁架板I1中的每個上，以將冷卻液噴射到在上框架100與下框架102之間傳遞的鑄坯S上。
[0039]參照圖4和圖5，冷卻設備包括:驅動單元210，向桁架板110中的每個提供旋轉力；第一冷卻液噴射單元220和第二冷卻液噴射單元220’，設置在驅動單元210的兩側上，并且第一冷卻液噴射單元220和第二冷卻液噴射單元220’中的每個均包括至少一個噴嘴224，冷卻液通過噴嘴224噴射；第一運動單元和第二運動單元，分別使第一冷卻液噴射單元220和第二冷卻液噴射單元220’連接到驅動單元210，以使第一冷卻液噴射單元220和第二冷卻液噴射單元220’沿著斜線方向往復運動；控制單元，控制驅動單元210的操作。
[0040]冷卻液注入孔可被限定在第一冷卻液噴射單元220和第二冷卻液噴射單元220’中的每個中，冷卻液通過冷卻液注入孔來供應。第一冷卻液噴射單元220和第二冷卻液噴射單元220’中的每個均包括:頭部222，具有冷卻液流經的流道；多個噴嘴224，與流道連通并被設置為在頭部222上沿著鑄坯S的縱向彼此分開。所述多個噴嘴224可連接到頭部，以在片段中沿著鑄坯S的縱向噴射冷卻液。另外，在所述多個噴嘴224中，設置在上框架100中的噴嘴224可向下延伸以向下噴射冷卻液，并且設置在下框架102中的噴嘴224可向上延伸以向上噴射冷卻液。因此，所述多個噴嘴224可將冷卻液噴射到穿過上框架100與下框架102之間的鑄坯S上。這里，噴嘴224中的每個可具有狹縫形狀，使得在鑄坯S的寬度方向上限定冷卻液所噴射到的區(qū)域。這樣地，因為所述多個噴嘴224與在頭部222中限定的流道連通，所以諸如用于供應冷卻液的管路的裝備在與傳統(tǒng)的結構(在該結構中冷卻液供應到所述多個噴嘴224中的每個中)比較時可簡單地設計。
[0041]諸如DC電機、步進電機和AC伺服電機的多種電機可用作驅動單元210，這些電機能夠使旋轉軸232中的每個旋轉。具體地，當AC伺服電機用作驅動單元210時,驅動單元210可精細地調節(jié)轉速，因此，冷卻液噴射單元220和220’的運動距離可被精確地控制。根據本發(fā)明，精細地調節(jié)轉速的一個驅動單元210可用于控制所述一對冷卻液噴射單元220和220’中的每個的運動距離，所述一對冷卻液噴射單元220和220’對稱地連接到驅動單元210。因此，所述一對冷卻液噴射單元220和220’可通過所述一個驅動單元210而對稱地運動相同的距離。另外，因為驅動單元210被設置在片段中，所以可減小用于將冷卻液供應到冷卻液噴射單元220和220’中的管路的長度。因此，可簡化該裝備的設計，并且可減小驅動單元210所安裝的空間的體積。
[0042]第一運動單元和第二運動單元中的每個均包括:旋轉軸232，連接到驅動單元210 ;桿236，連接到頭部；運動轉換單元，設置在旋轉軸232與桿236之間。第一運動單元230和第二運動單元230容納在具有內部空間的殼體240中，并固定到驅動單元210以及第一冷卻液噴射單元220和第二冷卻液噴射單元220’。
[0043]旋轉軸232可水平地連接到驅動單元210。螺旋部可沿著旋轉軸232的外周表面形成。這里，螺旋部可沿著彼此相反的方向形成在連接到驅動單元210的旋轉軸上，以使第一冷卻液噴射單元220和第二冷卻液噴射單元220’對稱地運動。即，因為第一冷卻液噴射單元220和第二冷卻液噴射單元220’通過使用一個驅動單元210來驅動，所以螺旋部可沿著相反的方向形成在連接到驅動單元210的旋轉軸232上，以使沿著彼此相反的方向設置的第一冷卻液噴射單元220和第二冷卻液噴射單元220’對稱地運動。
[0044]桿236可沿著豎直方向設置在與旋轉軸232相同的線上并且桿236的一側連接到頭部222。另外，桿236可設置為使得桿236的另一側在桿236連接到頭部的狀態(tài)下朝向片段的中部傾斜。多個桿236可連接到頭部以充分地支撐冷卻液噴射單元220和220’。鋸齒可沿著縱向形成在桿236的外周表面上。
[0045]運動轉換單元可具有環(huán)形形狀。運動轉換單元包括:輪234，在其外周表面上具有與旋轉軸232的螺旋部和桿236的鋸齒接合的鋸齒；軸234，用作旋轉軸。運動轉換單元可將旋轉軸232的旋轉運動轉換為線性運動，以將線性運動傳遞到桿236。因此，桿236可通過使用由驅動單元210供應的旋轉力而線性地運動。這里，軸234可與旋轉軸232垂直地布置并可旋轉地固定到殼體240的內側。
[0046]這里，因為旋轉軸232用作蝸桿，并且運動轉換單元用作蝸輪，所以蝸輪傳動可由旋轉軸232和運動轉換單元構成。運動轉換單元和桿236可構成齒條傳動。通過蝸輪傳動和齒條傳動的組合，桿236可沿著斜線方向線性地運動以使第一冷卻液噴射單元220和第二冷卻液噴射單元220’沿著鑄坯S的寬度方向和豎直方向往復運動。
[0047]另外，形成在旋轉軸232上的螺旋部以及形成在桿236和運動轉換單元中的每個上的鋸齒可形成為使得第一冷卻液噴射單元220和第二冷卻液噴射單元220’通過使用由驅動單元210供應的旋轉力而運動相同的距離。
[0048]可伸長和可縮短的保護構件237可設置在桿236的從殼體240中暴露的那一側的外周表面上。保護構件237可固定到殼體240。保護構件237可根據桿236的運動而伸長和縮短，并可防止桿236由于高溫熱和濕氣而受到損壞。另外，保護構件237可緩和在桿236運動時所產生的震動，以防止冷卻液噴射單元220和220’與桿236之間的連接部受到損壞。另外，導向構件238設置在桿236的另一側上。導向構件238可具有一側打開的中空圓筒形狀。桿236可在導向構件238中往復運動。導向構件238可根據桿236的布置而朝向片段的中部傾斜地設置并可固定到殼體240。
[0049]圖6和圖7是示出了根據本發(fā)明的實施例的冷卻設備在使用時的狀態(tài)的視圖。以下，將描述冷卻設備安裝在上輥子結合體中的結構。當冷卻設備安裝在下輥子結合體中時，即使上冷卻設備和下冷卻設備可沿著彼此相反的方向上升或下降，上冷卻設備和下冷卻設備也可具有相同的驅動原理。
[0050]首先，將描述通過連鑄工藝制造具有較小寬度的鑄坯S (例如，鑄坯S的寬度約為200mm)的情況。
[0051]參照圖6，當驅動單元210在控制單元的控制之下操作時，連接到驅動單元210的旋轉軸232沿著一個方向旋轉。因此，與旋轉軸232接合的運動轉換單元旋轉，并且與運動轉換單元接合的桿236通過運動轉換單元的旋轉而朝著導向構件238運動。因此，連接到桿236的冷卻液噴射單元220和220’可朝向片段的內側傾斜地運動以朝向鑄坯S下降。這里，分別連接到驅動單元210的兩側的冷卻液噴射單元220和220’可對稱地運動相同的距離?？蓽p小構成冷卻液噴射單元220和220’的噴嘴224和224’與鑄坯S的表面之間的距離。另外，可減小冷卻液通過噴嘴224和224’所噴射到的區(qū)域。
[0052]當通過連鑄工藝制造具有較大寬度的鑄坯S (例如，鑄坯S的寬度約為700_)時，鑄坯S可通過將用于冷卻具有相對小的寬度的鑄坯S的工藝顛倒所得到的工藝來冷卻。
[0053]參照圖7，驅動單元210通過控制單元的控制而操作，以使連接到驅動單元210的旋轉軸232沿著與在制造具有較小寬度的鑄坯S時旋轉軸232的旋轉方向相反的方向旋轉。因此，與旋轉軸232接合的運動轉換單元沿著與旋轉軸232的旋轉方向相對應的方向旋轉，并且與運動轉換單元接合的桿236通過運動轉換單元的旋轉而運動到導向構件238的外側。因此，連接到桿236的冷卻液噴射單元220和220’可朝向片段的外側傾斜地運動以從鑄坯S的表面上升。因此，可增大構成冷卻液噴射單元220和220’的噴嘴224和224’與鑄坯S的表面之間的距離。另外，可增大冷卻液通過噴嘴224和224’所噴射到的區(qū)域。
[0054]雖然針對于設置在構成連鑄機的片段中的冷卻設備描述了根據本發(fā)明的實施例的冷卻設備，但是冷卻設備的技術理念并不限于此。
[0055]如上所述，雖然參照具體實施例描述了冷卻設備和用于連鑄機的具有該冷卻設備的片段，但是冷卻設備和用于連鑄機的具有該冷卻設備的片段并不限于此。因此，本領域技術人員將容易理解的是，在不脫離由權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對其進行各種變型和改變。
[0056]產業(yè)上的可利用性
[0057]根據本發(fā)明的實施例的冷卻設備和用于連鑄機的具有該冷卻設備的片段可響應于連續(xù)鑄造的鑄坯的寬度變化而使用一個驅動單元容易地控制冷卻液所噴射到的區(qū)域。因此，當與現(xiàn)有技術的具有冷卻設備和片段的裝備的尺寸相比，可顯著地降低具有冷卻設備和片段的裝備的尺寸，以提高可維護性、工藝效率和生產率。因此，冷卻設備和用于連鑄機的具有該冷卻設備的片段可提高產業(yè)上的可利用性。
【權利要求】
1.一種冷卻設備，包括: 驅動單元，提供旋轉力； 冷卻液噴射單元，分別設置在驅動單元的兩側上，冷卻液噴射單元中的每個均具有至少一個噴嘴，冷卻液通過所述至少一個噴嘴被噴射； 運動單元，設置在驅動單元與冷卻液噴射單元之間以使冷卻液噴射單元對稱地運動。
2.根據權利要求1所述的冷卻設備，其中，冷卻液噴射單元包括: 頭部，在頭部中限定有流道； 多個噴嘴，在頭部上彼此分開并與流道連通。
3.根據權利要求1所述的冷卻設備，其中，運動單元使冷卻液噴射單元沿豎直方向和水平方向運動。
4.根據權利要求1或3所述的冷卻設備，其中，運動單元包括: 旋轉軸，連接到驅動單元； 桿，桿的一側連接到冷卻液噴射單元，桿傾斜地設置； 運動轉換單元，設置在旋轉軸與桿之間，以將旋轉軸的旋轉運動轉換成線性運動，從而使桿線性地運動。
5.根據權利要求4所述的冷卻設備，其中，旋轉軸和運動轉換單元構成蝸輪傳動，并且運動轉換單元和桿構成齒條傳動。
6.根據權利要求4所述的冷卻設備，其中，運動單元被容納在殼體中并固定到驅動單元和冷卻液噴射單元。
7.根據權利要求4所述的冷卻設備，其中，在桿的另一側上設置具有內部空間的中空導向構件以允許桿運動通過導向構件， 其中，導向構件固定到殼體。
8.根據權利要求1或3所述的冷卻設備，其中，驅動單元包括伺服電機。
9.一種用于連鑄機的片段，所述片段包括: 上框架和下框架，彼此豎直地分開； 多個輥子，分別設置在上框架和下框架中，所述多個輥子沿著鑄坯的寬度方向布置； 冷卻設備，在所述多個輥子之間噴射冷卻液； 驅動單元，設置在上框架和下框架中的每個的上中部； 冷卻液噴射單元，分別設置在驅動單元的兩側上，冷卻液噴射單元中的每個均具有至少一個噴嘴，冷卻液通過所述至少一個噴嘴被噴射； 運動單元，設置在驅動單元與冷卻液噴射單元之間以使冷卻液噴射單元對稱地運動。
10.根據權利要求9所述的片段，其中，在冷卻液噴射單元中限定有流道，所述冷卻液噴射單元包括: 頭部，沿著鑄坯的縱向設置； 多個噴嘴，在頭部上彼此分開并與流道連通。
11.根據權利要求9所述的片段，其中，運動單元使冷卻液噴射單元沿著鑄坯的寬度方向和豎直方向往復運動。
12.根據權利要求9或11所述的片段，其中，運動單元包括: 旋轉軸，連接到驅動單元； 桿，桿的一側連接到冷卻液噴射單元，桿朝向片段的內側傾斜地設置； 運動轉換單元，設置在旋轉軸與桿之間，以將旋轉軸的旋轉運動轉換成線性運動，從而使桿傾斜地運動。
13.根據權利要求9所述的片段，其中，驅動單元包括伺服電機。
【文檔編號】B22D11/124GK104245186SQ201280072516
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權日:2012年4月20日
【發(fā)明者】河泰宗, 李相民, 金光模 申請人:Posco公司