CZ2002821A3 - Odlévací válec - Google Patents

Description

ODLÉVACÍ VÁLEC

Oblast techniky

Vynález se týká odlévacího válce pro odlévací zařízení tenkých pásů, především ke kontinuálnímu odlévání tenkých pásů z oceli, s v podstatě válcovitým jádrem, s pláštěm z mědi nebo měděné slitiny, která je popřípadě z vnější strany opatřena alespoň jednou vrstvou, s vnitřním chlazením, jakož i se stavěcím zařízením k nastavování vnějšího obrysu odlévacího válce v jeho koncových oblastech čelních stran.

Dosavadní stav techniky

Odlévací válec tohoto druhu je znám například z EP A 0 664 173. Odlévací válce tohoto druhu se používají ke kontinuálnímu odlévání vysokotavitelných kovů, jako například oceli. Přitom jsou dva odlévací válce tohoto druhu upraveny navzájem paralelně a roztáčejí se okolo svých os v opačném smyslu. Kovová tavenina se lije do spáry, definované mezi odlévacími válci, a při kontaktu s povrchy odlévacích válců, opatřenými vnitřním chlazením, jakož i při průchodu spárou se chladí a zpevňuje, takže kov vychází z odlévací spáry ve formě v podstatě protuhnutého pásu. Tloušťka pásu je určena šířkou odlévací spáry a šířka pásu délkou odlévací spáry, která je z koncové strany ohraničena těsnicími plochami, dosedajícími na čelních stranách odlévacích válců.

Přitom je dán problém vyklenutí povrchů odlévacích

83742 (83742a)

PV 2002 - 821 • ·· · • · • · · · válců, tzn. odchýlení povrchů odlévacích válců od žádaného ryze válcovitého nebo lehce vyklenutého tvaru. Důvod pro to spočívá v termicky podmíněných přetvořeních pláště vysoce termicky zatížených odlévacích válců.

K zamezení vypouklosti válce, ke které dochází při kontinuálním odléváni, popř. k regulaci vypouklosti válce, je známo (JP A 60 27446) upravit v odlévacích válcích kónicky zúžené písty. Tyto kónicky zúžené písty jsou posuvně vloženy do dvou kluzných prostorů pro píst, upravených na protilehlých koncích odlévacího válce, takže se posunem kónicky zúženého pístu v axiálním směru přetváří vnější obvodová plocha odlévacího válce za klínového účinku kónicky zúženého pístu. Přitom se však nezamezuje tomu, aby písty podle polohy v kluzných prostorech pro píst na různých místech, viděno v podélném směru odlévacího válce, nevyvozovaly síly na odlévací válec, tzn. plášť odlévacího válce, čímž je přesné vyrovnání vypouklosti válce možné pouze obtížně, pokud vůbec možné je.

Na základě vysokých specifických tepelných toků, ke kterým dochází při odlévání tenkých pásů při procesu tuhnutí, dochází především v koncových oblastech čelních stran odlévacích válců k mimořádným termickým namáháním (protažení a pnutí), čímž zde dochází k větším tloušťkám pásu než ve střední oblasti litého pásu. Místo vyžadovaného konkávního profilu má pás lokálně značně konvexně vytvarovaný profil. Sice byla snaha zjednat předkompenzací nápravu, a sice vytvořením konkávního profilu odlévacích válců, toto však kvůli závislosti na obecně nastavené tloušťce pásu, rychlosti odlévání, výšce hladiny lázně a jiným parametrům, ovlivňujícím tuhnutí a odvádění tepla, jako např. také kvalitě oceli, teplotě taveniny atd.,

83742 (83742a)

PV 2002 - 821 • 9 • 9 · · · · ··· t

9 9· 9

9 4 9

9 9 pomohlo pouze podmíněně.

Z již zmíněného EP A 0 664 173 je známo opírat koncové oblasti čelních stran pláště odlévacího válce prstencovými, dutě vytvořenými opěrnými tělesy na jádře a dutinami prstencového dutého tělesa provádět horkou vodu, takže se tím podmíněná teplotní protažení přenášejí na plášť a tento přetvářejí na žádaný profil. Konstrukcí tohoto druhu se však vytváří odlévací válec velmi nákladně, kromě toho je nutné upravit dva různé oběhy vody, totiž jednak oběh horké vody pro vyrovnávání termicky podmíněných přetvoření a jednak oběh studené vody k odvádění tepla, předávaného tuhnoucím kovem. Odlévací válec tohoto druhu je proto drahý a pro drsný odlévací provoz ocelárny vysoce rizikový.

Podstata vynálezu

Vynález usiluje o to, zamezit těmto nevýhodám a obtížím a jeho úkolem je vytvořit odlévací válec úvodem uvedeného druhu, kterým se daří konstrukčně jednoduchými prostředky termické vypouklosti redukovat, popř. zcela vyrovnávat. Odlévací válec pro nepřetržitý provoz má být především dostatečně robustní a málo náchylný k poruchám. Kromě toho má být konstrukce levně zhotovitelná a má zajišťovat jednoduchý provoz.

Tento úkol se u odlévacího válce úvodem popisovaného druhu řeší tím, že má nastavovací zařízení na každé koncové oblasti čelních stran odlévacího válce opěrný kotouč, který je přestavitelný v podélném směru odlévacího válce a který působí na kroužku, radiálně obklopujícím opěrný kotouč a dosedajícím z vnitřní strany na plášti na jeho koncových

83742 (83742a)

PV 2002 - 821 ·· 0··· 00 · ·· ·· *00 »00 0·0» • · · · 0 000 · · ·

000 0 0 0 0 0 0 0 0 ·

0000 000

000 0 000 00 0 ·· 0000 oblastech čelních stran a který je oproti jádru v podélném směru odlévacího válce neposuvně fixován.

Opěrný kotouč je o sobě znám z US A 5 613 546 pro odlévací válec, avšak tento opěrný kotouč působí přímo na plášti odlévacího válce a neslouží k vyrovnávání termických vypouklostí, ale k centrování pláště oproti jádru.

Podle výhodné formy provedení je kroužek utěsněn jak oproti plášti, tak i oproti jádru pomocí těsnění. Tím se zaručuje absolutní těsnost vnitřního chlazení odlévacího válce. Taková těsnost není například u konstrukce podle JP A 60 27446 bez dalšího dána. U této známé konstrukce jsou kónicky se zužující písty upraveny uvnitř jádra a z vnější strany obklopeny chladicím systémem pro plášť. Tím podmiňuje rozšíření pláště pomocí pístu radiální přesazení přiváděčích a odváděčích vedení pro vnitřní chlazení pláště.

Výhodně je opěrný kotouč na své vnější obvodové ploše opatřen plochou ve formě komolého kuželu, která dosedá na protichůdné ploše ve formě komolého kuželu, která je na kroužku upravena na jeho vnitřní obvodové ploše.

Konstrukčně jednoduše spolehlivá forma provedení zhotovitelná a se vyznačuje tím, provozně že je k přestavení opěrného kotouče v podélném směru odlévacího válce upraveno větší množství šroubů, upravených rozděleně poblíž vnějšího obvodu opěrného kotouče, kterými je opěrný kotouč přestavitelný oproti jádru, přičemž jsou šrouby výhodně zašroubovány do slepých otvorů, upravených na jádru. Přitom se nastavení opěrných kotoučů provádí před začátkem odlévání.

83742 (83742a)

PV 2002 - 821 »00000 · · 0 ·· · · • · · ♦ 9 · ·«·· _c * * »» 0 » » 0 · · » — J *“ 0 000 »000000 0 » » 000» »00 »00» *0» 0* 0 »· 000 0

Další mimořádně výhodná forma provedení se vyznačuje tím, že je opěrný kotouč pomocí kruhové matice přestavitelný oproti jádru v podélném směru odlévacího válce.

Aby se mohlo přestavení provádět během odlévání pásu, je podle jiné výhodné formy provedení opěrný kotouč hydraulicky přestavitelný oproti jádru v podélném směru odlévacího válce.

Účelně se rozprostírá kroužek až maximálně 75 mm od čelní koncové oblasti v podélném směru odlévacího válce k jeho středu, výhodně až 50 mm, především do 35 mm.

Výhodně má plášť ve svých koncových oblastech čelních stran, v nichž je dán kontakt s kroužkem, tloušťku menší než 50 mm nebo stejnou.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétního příkladu provedení, znázorněného na výkresu, přičemž obrázek představuje axiální řez odlévacím válcem.

Příklady provedení vynálezu

Vztahovou značkou 1_ je označen ocelový buben, který tvoří jádro odlévacího válce. Ocelový buben 1, popř. jádro ý, je opatřeno otvory pro axiálně přiváditelný a odváditelný chladicí prostředek. Toto jádro 1 je z vnější strany obklopeno pláštěm 2_ z mědi nebo měděné slitiny, přičemž tloušťka 3 pláště leží mezi 40 a 45 mm. Plášť 2 má z vnitřní

83742 (83742a)

PV 2002 - 821

44 · 4 4 strany kanály 4 pro chladicí prostředek, prostupované chladicím prostředkem, takže je možné intenzivní odvádění tepla pláštěm 2.

Délka odlévacího válce činí přibližně 1 až 2 m, výhodně se nyní konstruují odlévací válce o délkách 1 100 až 1 600 mm.

Z vnější strany je plášť opatřen niklovou nebo chromovou vrstvou 5. Tato vrstva 5 se rozprostírá také přes čelní strany 6 pláště. Koncové oblasti 2 čelních stran pláště 2 vyčnívají přes ocelový buben, respektive jádro 1, v podélném směru odlévacího válce, a sice až o max. 7 5 mm, výhodně méně než 50 mm. V této přečnívající oblasti 2 dosedá na plášti 2_ z vnitřní strany kroužek 2' přičemž je mezi vnější obvodovou plochou 9 kroužku 2 ^a pláštěm 2 upraveno těsnění 10, které je vloženo do obvodové drážky 11 prstence

Dále je kroužek 2 pomocí šroubů 12 v axiálním směru odlévacího válce fixován na jádře 2 ^a oproti jádru 2 utěsněn rovněž pomocí těsnění 22' které je vloženo do prstencové drážky 14 na vnitřní boční ploše 15 kroužku ý, takže je zamezeno výstupu chladicího prostředku, který proudí jádrem 2 do chladicích kanálů £ pláště 2 ^a opět zpátky do jádra 2' z odlévacího válce.

K ose natáčení nařízená vnitřní obvodová strana 22 kroužku 2 j^e vytvarována ve formě komolého kuželu, a sice zužujíc se ve směru ke středu odlévacího válce. Na této ploše 16 ve tvaru komolého kuželu dosedá prstencový opěrný kotouč 17 vnější obvodovou plochou 22' která je vytvarována rovněž ve formě komolého kuželu, a sice zrcadlově k ploše 22

83742 (83742a)

PV 2002 - 821 • · 4 44· 4 4 4

9 9 9 9 9

9 99 4 9 9 * 9 4· 94 «49

4444444 4 4

4 4

4· 4444 kroužku 8., která je ve tvaru komolého kuželu. Tento opěrný kotouč 17 je v tomto znázorněném příkladu provedení pomocí většího množství šroubů 20, vešroubovaných do slepých otvorů 19 jádra jL, přestavítelný ve směru osy odlévacího válce, čímž dochází k rozšíření kroužku _8 a tím k rozšíření koncových oblastí T_ čelních stran pláště 2. v žádaném rozměru. Šrouby 20 jsou upraveny poblíž vnějšího obvodu prstencového opěrného kotouče 17, aby se zamezilo prohýbání, popř. vyboulování opěrného kotouče 17.

popisované a posunu, popř.

Jak bezprostředně vyplývá z této znázorněné konstrukce, rozšiřuje se při přestavení opěrného kotouče 17, pouze na něm dosedající kroužek 8., aniž by se však měnila jeho axiální poloha oproti jádru K Aby se zaručilo rozšíření, tzn. protažení v radiálním směru, popř. v obvodovém směru kroužku 8., jsou šrouby 20, kterými je kroužek upevněn na jádru 1, dotaženy pouze natolik, aby byla zaručena těsnost mezi kroužkem 8. a jádrem 1, avšak při větším silovém působení je možné klouzání vnitřní boční plochy 15 kroužku 8_, která dosedá na vnější čelní ploše jádra jl.

Mimořádná výhoda konstrukce podle vynálezu spočívá v tom, že je umožněno nastavení profilu povrchových přímek odlévacího válce v závislosti na plánovaných a/nebo aktuálních podmínkách odlévání, popř. tuhnutí, takže se může zhotovit vhodná, popř. ještě přijatelná tloušťka pásupříčného profilu v oblasti hran, aniž by se vyžadoval nákladný způsob obrábění řezáním, jako je soustružení a broušení. Především v případě velmi tvrdé tenké povrchové vrstvy 5, jako např. chromové vrstvy na plášti 2, je toto velmi výhodné, protože by každé nastavení profilu obráběním řezáním vyžadovalo také novou vrstvu pláště 2. V případě

83742 (83742a)

PV 2002 - 821

• · · · · · • · ·· nastavení profilu obráběním řezáním by kromě toho byly vyžadovány prostoje zařízení, aby se mohla provádět nutná výměna odlévacích válců. Kromě toho by se muselo skladovat více párů odlévacích válců. Podle vynálezu jsou tedy dány menší investiční a skladovací náklady, jakož i menší podíl prostojů zařízení.

Zastupuj e:

Dr. Miloš Všetečka v.r

83742 (83742a)

PV 2002 - 821 fy

Β· ΒΒΒΒ ΒΒ B ·· ·· • Β Β Β Β Β «·ΒΒ

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Odlévací válec pro zařízení pro odlévání tenkých pásů, především ke kontinuálnímu odlévání tenkých pásů z oceli, s v podstatě válcovitým jádrem (1), s pláštěm (2) z mědi nebo měděné slitiny, který je popřípadě z vnější strany opatřen alespoň jednou vrstvou (5), s vnitřním chlazením (4), jakož i se stavěcím zařízením (8, 17, 20) k nastavování vnějšího obrysu odlévacího válce v jeho koncových oblastech (7) čelních stran, vyznačující se tím, že nastavovací zařízení má na každé koncové oblasti čelních stran odlévacího válce v podélném směru odlévacího válce přestavitelný opěrný kotouč (17), který působí na kroužku (8) , radiálně obklopujícím opěrný kotouč (17) a z vnitřní strany dosedajícím na plášti (2) vždy na jeho koncových oblastech čelních stran a který je oproti jádru (1) v podélném směru odlévacího válce neposuvně fixován.
2. 2. Odlévací válec podle nároku 1, vyznačující se tím, že je kroužek (8) jak oproti plášti (2), tak i proti jádru (1) utěsněn pomocí těsnění (10, 13) .
3. 3. Odlévací válec podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že opěrný kotouč (17) je na své vnější obvodové ploše opatřen plochou (18) ve tvaru komolého kuželu, která dosedá na protichůdné plose ve formě komolého kuželu, která je upravena na kroužku (8) na jeho vnitřní obvodové ploše (16) .
4. 4. Odlévací válec podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že k přestavení opěrného kotouče

   16 83742 (83742a)

   PV 2002 - 821 • 4 4444 » 4 4

   4 4 44 ·· 4 4

   4 · · • · ··4 4 • · (17) v podélném směru odlévacího válce je upraveno větší množství šroubů (20), upravených rozděleně poblíž vnějšího obvodu opěrného kotouče (17), kterými je opěrný kotouč (17) přestavitelný oproti jádru (1).
5. 5. Odlévací válec podle nároku 4, vyznačující se tím, že jsou šrouby (20) výhodně zašroubovány do slepých otvorů (19), upravených na jádru (1).
6. 6. Odlévací válec podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že opěrný kotouč (17) je pomocí kruhové matice přestavitelný oproti jádru (1) v podélném směru odlévacího válce.
7. 7. Odlévací válec podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že opěrný kotouč (17) je oproti jádru (1) hydraulicky přestavitelný v podélném směru odlévacího válce.
8. 8. Odlévací válec podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že se kroužek (8) rozprostírá až maximálně 75 mm od čelní koncové oblasti v podélném směru odlévacího válce k jeho středu, výhodně až 50 mm, především do 35 mm.
9. 9. Odlévací válec podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že má plášť (2) ve svých koncových oblastech čelních stran, v nichž je dán kontakt s kroužkem (8), tloušťku menší než 50 mm nebo stejnou.

   Zastupuj e:

   Dr. Miloš Všetečka v.r.