[發明專利]一種帶框架的同步振動支撐輥裝置

在審

• 申請號: 202011107987.9
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112222366A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 趙文博;鄧建軍;張慧;許斌;王明林;韓健;朱坦華;賈廣如;王強
• 申請（專利權）人: 中達連鑄技術國家工程研究中心有限責任公司
• 主分類號: B22D11/114
• 分類號: B22D11/114;B22D11/12;B22D11/128
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 張小娟

本發明為一種帶框架的同步振動支撐輥裝置，它包括與鑄坯接觸的振動支撐輥、貫穿振動支撐輥的支撐軸和振動源體，其中：還包括環繞鑄坯和振動支撐輥設置的振動框架，該振動框架內側有至少一對對稱設置的振動支撐輥，振動框架內側經振動支撐輥對鑄坯進行振動；振動框架外側或內側有至少兩個振動源體，所述振動源體由外力驅動，經振動框架和振動支撐輥將振動施加在鑄坯的坯殼上。該裝置可實現鑄坯內、外弧和/或寬度方向的同步振動，使初生坯殼凝固前沿大量的樹枝晶折斷，使其成為中心凝固等軸晶的來源，亦可使凝固后期鑄坯粗大的中心等軸晶均勻破碎，細化凝固組織，有效改善鑄坯質量。

技術領域

本發明涉及金屬凝固和連續鑄造領域，特別涉及一種帶框架的同步振動支撐輥裝置。

背景技術

電磁攪拌技術如結晶器電磁攪拌是在連鑄結晶器的外側放置電磁感應線圈或攪拌器，當電磁感應線圈或攪拌器通入一定頻率的交變電流時，就會產生電磁場，該磁場穿透結晶器銅板和金屬凝固殼并在液態金屬中產生感生電流，液態金屬相當于一載流體，該載流體又受磁場作用，便在載流體中產生電磁力，從而使液態金屬產生強迫對流，流動的液態金屬將沖刷凝固殼的前沿，并折斷和破碎樹枝晶，這些折斷和破碎樹枝晶將成為以后等軸晶生長的核心，從而達到了電磁攪拌器提高鑄坯等軸晶率的目的。

電磁攪拌器的應用是提高鑄坯內部質量的有效方法。但其在使用中也存在一定的缺點，一是電磁攪拌容易使鑄坯產生“白亮帶”或負偏析帶，影響了鑄坯性能的均勻性；二是電磁攪拌器穿透金屬坯殼后的能量損失大，而且隨著連鑄坯坯殼的變厚，電磁場穿透金屬殼所損失的能量也越大。因此電磁攪拌器對鑄坯凝固末端位置的作用效果不如放置在結晶器的位置效果明顯。

由此也就開發了凝固末端輕壓下技術。它是通過機械變形的方法，將未完全凝固的鑄坯心部壓實，以改善鑄坯的心部偏析。但由于鑄坯的凝固末端壓下受力很大，往往會造成壓下裂紋的發生。

近年來，一些新的有效改善鑄坯中心的偏析、疏松和縮孔等缺陷的方法出現。中國專利號CN1256203C和CN208116707U分別給出了采用振動的方式給凝固坯殼施加振動力，其目的一方面是要促進坯殼內部凝固前沿樹枝晶的折斷，增加鑄坯的中心等軸晶率；另一方面，是要在凝固的末期改善鑄坯中心的偏析、疏松和縮孔等缺陷。但是，上述專利或申請都只是提供了技術思路，并沒有給出實現上述功能的設備結構方案。

發明內容

本發明的目的，是提出了一種帶框架的同步振動支撐輥裝置，振動源體的振動可帶動整個振動框架產生周期性的往復振動，其均勻地施加到與輥體接觸的鑄坯整個斷面坯殼上，使凝固殼沿厚度方向受力并隨支撐輥一起產生振動。從而可以大量地將初生凝固坯殼前沿的樹枝晶前端折斷，并成為中心等軸晶的來源；也可以對凝固后期的鑄坯進行處理，以破碎粗大的中心等軸晶，細化凝固組織。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種帶框架的同步振動支撐輥裝置，包括與鑄坯9接觸的振動支撐輥、貫穿振動支撐輥的支撐軸和振動源體8，其中，

該裝置還包括環繞鑄坯9和振動支撐輥設置的振動框架6，該振動框架6內側有至少一對對稱設置的振動支撐輥，振動框架6內側經振動支撐輥對鑄坯9進行振動；振動框架6外側或內側有至少兩個振動源體8，所述振動源體8由外力驅動，經振動框架6和振動支撐輥將振動施加在鑄坯9的坯殼上。

所述振動支承輥包括：

1)對稱設置在鑄坯9的內、外弧面上的內弧振動支撐輥1、外弧振動支撐輥2，和/或

2)對稱設置在鑄坯9的寬度兩側的第一縱向振動支撐輥21、第二縱向振動支撐輥26。

振動源體8數量為兩個至多個，設置在鑄坯9的內、外弧方向上，和/或設置在鑄坯9的寬度兩側。

所述振動支承輥通過支撐軸直接固定在振動框架6上，振動支撐輥與鑄坯9坯殼間隙為0mm～5mm。