CZ285964B6 - Zařízení pro nesení boční stěny dvouválcového zařízení pro kontinuální lití kovových pásů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zařízení pro nesení boční stěny (2) dvouválcového zařízení pro kontinuální lití tenkých kovových výrobků typu zahrnujícího dva chlazené válce (1) s vodorovnými osami, dvě boční stěny (2) dotlačované na boky (3) těchto válců (1). Nosné zařízení zahrnuje podvozek (5), který je řízeně pohyblivý ve směru rovnoběžném s osami válců (1), přítlačné zařízení (6) nesené uvedeným podvozkem (5) a desku (4), integrální s boční stěnou (2), spojenou s uvedeným přítlačným zařízením (6) pomocí přítlačné desky (8) a tlačných prvků (9, 9', 9'',9'''), opírajících se o uvedenou přítlačnou desku (8) a uvedenou desku (4). Uvedená deska (4) přitom zahrnuje alespoň jedno táhlo (11, 11') procházející přítlačnou deskou (8), jehož volný konec je opatřen zarážkou (13, 13'), která může dosedat za zadní stranu (14) uvedené přítlačné desky (8).ŕ

Description

Zařízení pro nesení boční stěny dvouválcového zařízení pro kontinuální lití kovových pásů

Oblast techniky

Vynález se týká kontinuálního lití kovů. Zejména se však týká zařízení pro boční vymezení roztaveného kovu v kokilách zařízení pro kontinuální lití tenkých pásů, jejichž licí prostor je vymezen vzájemně přiléhajícími povrchy dvou válců, které mají vodorovné osy, jsou vnitřně chlazeny a otáčejí se ve vzájemně opačných směrech.

Dosavadní stav techniky

U tohoto typu zařízení pro kontinuální lití, známého jako dvouválcové kontinuální lití, jehož průmyslové využití pro lití ocelových pásů o tloušťce přibližně 2 až 10 mm se právě zkoumá, je boční udržování tekutého kovu v licím prostoru, vymezeném válci, zajišťováno pomocí desek, které jsou vhodnými prostředky přiloženy na rovinné konce těchto válců, tj. na jejich strany. Tyto desky jsou obvykle označovány jako boční stěny. Středová část těchto bočních stěn, která přichází do kontaktu s roztaveným kovem, je vyrobena ze žáruvzdorného materiálu, přičemž obecně jejich okrajová oblast, která je v třecím kontaktu s licími válci se takto třením postupně opotřebovává. Důležité je, aby tyto boční stěny byly v co nejtěsnějším kontaktu s válci, neboť infiltrace tekutého kovu do jejich kontaktní plochy by měla katastrofální vliv na kvalitu hran odlévaného pásu. Hrany pásu by pak byly rýhované a byly by nadměrně křehké. Vzniklo by tak nebezpečí jejich oddělení od zbytku pásu a následného zachycení na válcích. Jestliže by se takto zachycené částice hran udržely na válci po dobu celé jeho otáčky a jestliže by pak části hran pronikly do licího prostoru, mohlo by to vést k vážnému poškození ploch válců. V nejhorším případě by tyto částice mohly dosáhnout až mimo licí zařízení, což by si vynutilo okamžité zastavení procesu lití.

Poruchy těsnosti licího prostoru mohou mít mnoho příčin, z nichž je třeba uvést zejména:

- deformace válců a bočních stěn, způsobené mechanickým a tepelným namáháním, kterému jsou vystaveny zejména na úplném začátku odlévání, kdy jsou vystaveny silnému tepelnému zatížení;

- postupné opotřebení bočních stěn nebo válců, které není vždy rovnoměrné v celé ploše jejich vzájemného kontaktu;

- okamžité opotřebení bočních stěn, způsobené průchodem infiltrovaného ztuhlého kovu.

Problém se zajištěním těsnosti licího prostoru bylo navrženo řešit vyvoláním řízeného opotřebení bočních stěn pomocí prostředků, které ovládají jejich kontakt s licími válci. Tímto způsobem jsou kontaktní plochy bočních stěn neustále obnovovány jejich co možná nejrychlejším přizpůsobením všem změnám ve tvaru těch částí válců, na něž dosedají. V této souvislosti je třeba uvést dokument EP-A-546206, který popisuje jednak silné natlačení bočních stěn na otáčející se válce před zahájením odlévání tak, aby se tyto přizpůsobily přesné počáteční konfiguraci boků válců. Následně je tento tlak mírně snížen a pak je zahájeno odlévání, přičemž v průběhu lití je pak na boční stěny dočasně vyvozován vysoký tlak tak, že dojde k úmyslnému opotřebení boční stěny, které tuto boční stěnu přizpůsobí bokům válců. V průběhu lití jsou boční stěny dotlačovány na válce a jejich opotřebení je kompenzováno přísunem těchto bočních stěn, který probíhá předem stanovenou nízkou rychlostí. Takto je dosaženo řízeného opotřebování, které neustále obnovuje kontaktní plochy mezi bočními stěnami a válci.

Francouzská patentová přihláška FR 94 08 319 popisuje zdokonalení tohoto způsobu a způsobů z něj odvozených vytvořením prostředků, které umožňují mírnou deformaci bočních stěn pomocí

-1 CZ 285964 B6 změn tlaku, působícího na jejich různé části. Tímto způsobem jsou zohledněny dočasné nebo trvalé nerovnoměrnosti v namáhání, kterým licí válce působí na různé části bočních stěn. Uvedené nerovnoměrnosti mohou vzniknout například v případě nežádoucího tuhnutí kovu, který pronikl mezi boční stěnu a válec, nebo v případě, že oba boky válců, na něž boční stěna dosedá, nejsou přesně v jedné rovině a kolmé na osy válců.

Tyto známé způsoby mají však nevýhodu v tom, že vyžadují, aby každá boční stěna byla při třecím kontaktu vystavena opotřebení, které může být nepochybně měřeno pomocí rychlosti posuvu boční stěny, ale které nelze snadným způsobem ovládat. Opotřebení boční stěny pak může v případě, že licí proces probíhá bez problémů, dosáhnout zbytečně velké hodnoty.

Cílem tohoto vynálezu je proto vytvořit zařízení s prostředky, které vyvolají takové opotřebení bočních stěn, které by nebylo větší než je přesně potřebné pro uspokojivý průběh licího procesu.

Podstata vynálezu

S tímto cílem bylo podle vynálezu vytvořeno zařízení pro nesení boční stěny zařízení pro dvouválcové kontinuální lití tenkých kovových výrobků typu, zahrnujícího dva chlazené válce s vodorovnými osami, dvě boční stěny, dotlačované na boky těchto válců, kde uvedené nosné zařízení zahrnuje podvozek, který je řízeně pohyblivý ve směru rovnoběžném s osami válců, přítlačné zařízení, nesené uvedeným podvozkem, a desku, integrální s boční stěnou a spojenou s uvedeným přítlačným zařízením pomocí přítlačné desky a tlačných prvků, opírajících se o uvedenou přítlačnou desku a uvedenou desku. Podstata vynálezu přitom spočívá v tom, že uvedená deska zahrnuje alespoň jedno táhlo, procházející přítlačnou deskou, jehož volný konec je opatřen zarážkou, která může dosedat na zadní stranu uvedené přítlačné desky.

Je zřejmé, že u zařízení podle vynálezu je deska, nesoucí boční stěnu, opatřena jedním nebo více táhly, procházejícími přítlačnou deskou, jejichž volné konce mohou dosedat na zadní stranu této přítlačné desky. Působení tlačných prvků, které mají normálně snahu vzdalovat uvedenou desku od přítlačné desky, přitlačovat tak boční stěnu na válce a způsobovat její opotřebení, je tímto způsobem omezeno v okamžiku, když opotřebení boční desky dosáhne dostatečné velikosti pro dosednutí uvedených zarážek. Od tohoto okamžiku dochází pouze k minimálnímu třecímu kontaktu boční stěny a válců a k opotřebení boční stěny tak prakticky nedochází.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále vysvětlen v následujícím popise, odkazujícím na přiložené výkresy, na nichž:

Obr. 1 zobrazuje schematicky zařízení podle vynálezu s jedním z licích válců, na který je jedna z bočních stěn dvouválcového licího zařízení dotlačována, u kterého jsou táhla v poloze, umožňující postupné zvětšování vzdálenosti mezi deskou a přítlačnou deskou;

Obr. 2 zobrazuje totéž zařízení, avšak s táhly, dosedajícími na zadní stranu přítlačné desky.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 zobrazuje boční část zařízení pro lití mezi dva přiléhající válce, které mají vodorovné osy a které jsou vnitřně chlazené, přičemž pouze jeden z těchto válců 1 je na obr. 1 vidět. Druhá boční část licího zařízení na opačné straně válců 1 je vytvořena obdobně. Licí prostor, vymezený mezi těmito dvěma válci, je z bočních stran uzavřen boční stěnou 2, vyrobenou ze žáruvzdorného materiálu, jejíž čelo je dotlačováno na boky 3 válců L Boční stěna 2 je upevněna svou zadní

-2CZ 285964 B6 stranou k desce 4, která je vyrobena z materiálu, jakým je například kovový materiál. Aby se zabránilo působení deformací, vyvolaných teplem, je tato deska 4 výhodně opatřena chlazením.

Posuvy boční stěny 2 a síla, kterou působí na válce 1, je ovládána jednotkou, působící na desku 4, která bude dále popsána podrobněji. Tato jednotka, jak je již známo, zahrnuje podvozek 5, který je řízené pohyblivý ve směru rovnoběžném s osami válců 1. Na tomto podvozku 5 je připevněno přítlačné zařízení 6, jako je příkladně píst (nebo sada pístů), zahrnující tyč 7, která se může řízeně posouvat rovněž ve směru rovnoběžném s osami licích válců JL Podobně jako u výše uvedené francouzské patentové přihlášky FR 94 08 319 působí tato tyč 7 na přítlačnou desku 8, která sama nese sadu tlačných prvků 9, 9', 9, 92, jako jsou pružiny nebo ovladatelné písty, které pak vyvozují svou sílu na zadní stranu 10 desky 4. Tyto tlačné prvky jsou rozmístěny v oblasti, jejíž tvar výhodně odpovídá tvaru boční stěny 2. Jejich normální funkce spočívá v silném dotlačování boční stěny 2 na boky válců 1 prostřednictvím desky 4. Zároveň však umožňují i mírné oddálení alespoň té části boční stěny 2, která je umístěna v jejich prodloužení v případě, že mezi ní a válce vnikl nežádoucí ztuhlý kov. Kontakt mezi zbývajícími částmi boční stěny 2 a válci 1 přitom není příliš ovlivněn. Pro podrobnější popis odkazujeme na text výše zmíněné francouzské patentové přihlášky.

U provedení vynálezu, které je zobrazeno na obr. 1 a obr. 2, je k zadní straně desky 4 dále připevněno množství táhel 11, JJ7, která jsou orientována v podstatě kolmo na tuto desku 4. Tato táhla 1_L, 11' procházejí skrz průchody 12, 12', vytvořené pro tento účel v přítlačné desce 8, přičemž jejich volné konce jsou opatřeny zarážkami 13, 13*. jejichž rozměr je větší než rozměr průchodů 12, 12'. Délka táhel H, 11' se volí tak, aby zarážky 13, 13' mohly dosednout na zadní stranu 14 přítlačné desky 8 před tím, než tlačné prvky 9, 91, 9, 9' dosáhnou svého maximálního natažení. Materiál, z něhož jsou táhla 11, 1Γ vyrobena, musí mít dobrou pevnost a rozměrovou stálost při teplotách, které jsou v této oblasti licího zařízení. Doporučuje se, aby byly vyrobeny příkladně z nerezavějící oceli s nízkým koeficientem roztažnosti.

Obr. 1 zobrazuje nosné zařízení v jeho počáteční konfiguraci při zahájení lití, kde boční stěna 2 má tloušťku (e). V počáteční poloze přítlačného zařízení 6 jsou pružiny, které tvoří u tohoto příkladného provedení vynálezu tlačné prvky 9, 91, 9, 9', ve stlačeném stavu, kterému odpovídá vzdálenost (d) mezi deskou 4 a přítlačnou deskou 8. Zarážky 13, 13' táhel 11, 11' se nacházejí v této počáteční poloze ve vzdálenosti (ď) od zadní strany 14 přítlačné desky 8.

Obr. 2 zobrazuje totéž nosné zařízení v okamžiku, kdy již probíhá lití. V mezilehlém časovém intervalu nedošlo ke změně polohy přítlačného zařízení 6, ale došlo, v důsledku třecího kontaktu boční stěny 2 s boky válců 1, k jejímu postupnému opotřebení. Toto opotřebení způsobilo postupné zvětšování vzdálenosti, oddělující přítlačnou desku 8 od desky 4, a to působením pružin 9, 9’, 9, 9', konkrétně relaxací jejich stlačení. Tuto vzdálenost, nebo alespoň její změnu, lze stanovit například pomocí posuvu čidel, včleněných do tlačných prvků 9, 9', 9, 92. Jestliže dosáhlo opotřebení takové velikosti, že boční stěna 2 má tloušťku rovnu (e-ď), má vzdálenost mezi přítlačnou deskou 8 a deskou 4 velikost (d+ď) a zarážky 13, 13' táhel 11, 11' dosedají na zadní stranu 14 přítlačné desky 8. Tím dojde k přerušení posunu desky 4 směrem k válcům 1. V tomto okamžiku je při normálním chodu licího zařízení boční stěna 2 dotlačována na boky válců 1 pouze velmi malou silou, zaručující mezi těmito díly toliko minimální třecí kontakt, který je právě dostačující pro utěsnění licího prostoru. Tento minimální třecí kontakt umožňuje dosáhnout velmi malého opotřebení boční stěny 2 a tím zvýšení její životnosti.

Proces lití u tohoto zařízení podle vynálezu pak může probíhat následovně. Před zahájením vlastního lití je zařízení upraveno do výše popsané a na obr. 1 zobrazené konfigurace. Následně je zahájeno lití a jako důsledek postupného opotřebení boční stěny 2 je dosaženo konfigurace, zobrazené na obr. 2, u níž se zarážky 13, 13' táhel 11, 11' opírají o zadní stranu 14 přítlačné desky 8. Okamžik, kdy k tomuto stavu dojde, lze stanovit například pomocí posunu čidel, včleněných do tlačných prvků 9, 9', 9, 92. Jestliže se ztuhlý kov dostane mezi boční stěnu 2

-3CZ 285964 B6 a jeden z válců 1, je sestava boční stěny 2 a desky 4 alespoň místně oddálena, přičemž toto oddálení je lokálně omezené v případě, že sestava má určitý stupeň pružnosti a jestliže je použito velkého počtu tlačných prvků 9, 9\ 9, 922 V tomto okamžiku zarážky 13, jT jednoho nebo více táhel H, 11' již nejsou v kontaktu s přítlačnou deskou 8 a tlačný prvek nebo prvky 9, 9', 9”, 9', které jsou nejblíže oblasti, kde došlo k infiltraci ztuhlého kovu, obnoví svou funkci a opět silně dotlačují boční stěnu 2 na válce 1. Toto trvá, dokud nedojde k eliminaci infiltrovaného kovu, jestliže je pouze dočasná, nebo, jestliže infiltrace trvá po určitou dobu, dokud místní opotřebení boční desky 2 nedosáhne takové hodnoty, že se obnoví kontakt mezi zarážkou či zarážkami 13, 13' a přítlačnou deskou 8.

Pro periodické obnovování povrchu boční stěny 2, který je v kontaktu s válci 1, a tím pro vyloučení přílišného místního opotřebení, ohrožujícího těsnost licího prostoru, je tyč 7 přítlačného zařízení 6 periodicky uváděna do pohybu ve směru osy válců 1. Přítlačná deska 8 je tím přisunuta blíže k válcům 1, čímž dojde k oddálení zarážek 13, 13' všech táhel 11, 11' od přítlačné desky 8 a k opětovnému zahájení silného dotlačování boční stěny 2 na válce 1 pomocí tlačných prvků 9, 9', 92, 9”'. Toto silné dotlačování pokračuje, dokud opotřebení boční stěny 2 opět nedosáhne takové míry, že je obnoven kontakt mezi zarážkami 13, 13' a přítlačnou deskou 8, a tedy dokud nedojde k obnovení minimálního třecího kontaktu. Tohoto účinku se dosahuje uvedením přítlačné desky 8 do posuvného pohybu průměrnou rychlostí v rozmezí od 1 do 10 mm/h. Rychlost posuvu přitom odpovídá požadované rychlosti opotřebení boční stěny 2 při nepřítomnosti infiltrovaného ztuhlého kovu. Tato iychlost je u řešení podle vynálezu výrazně nižší, než je tomu u obvyklých zařízení pro dotlačování bočních stěn na válce, u kterých se pohybuje řádově v desítkách mm/h. Podle uvážení je možno přidat k těmto periodickým systematickým posuvům tyče 7 i větší občasné posuvy v okamžicích, stanovených operátorem nebo robotem, udržujícím chod licího zařízení. Ktomu může dojít v případě, kdy jsou například zjištěna oddálení relativně velké velikosti na části nebo na celé boční stěně 2, značící přítomnost infiltrovaného ztuhlého kovu mezi boční stěnou 2 a válci 1, která by nadměrně zvýšila opotřebení boční stěny 2. V takovém případě je žádoucí dosáhnout rychlého obnovení kontaktní plochy mezi boční stěnou 2 a válci J.

V principu je pro dosažení žádoucího účinku vynálezu dostačující přítomnost jediného táhla, umístěného příkladně ve středové oblasti desky 4, nesoucí boční stěnu 2. Výhodné však je zařízení opatřit množstvím táhel 11, 1Γ (například třemi), rozmístěným na desce 4 v oblasti, mající tvar odpovídající tvaru boční stěny 2. Tímto způsobem, zejména jestliže má sestava boční stěny 2 a desky 4 určitý stupeň pružnosti nebo možnosti pohybu ve třech dimenzích, je možno lépe zohlednit místní oddálení boční stěny 2 a vzájemně tak vyrovnat vady boků válců L Pro přestavení táhel 11, 1Γ, které nemá být omezováno za pohybu desky 4, který nemusí být přesně rovnoběžný s osami válců 1, je nezbytné zajistit dostatečnou vůli mezi táhly 11, 11' a stěnami průchodů 12, 12', vytvořených pro tato táhla v přítlačné desce.

Vynález je navíc zcela kompatibilní i se zařízeními, používajícími boční stěny 2, které jsou, jak bylo již popsáno, uváděny do oscilačního pohybu v rovině čel válců 1, Γ.

Zařízení podle tohoto vynálezu je možno doplnit jedním nebo více polohovými čidly, stanovujícími hodnotu, udávající alespoň vdaném okamžiku vzdálenost mezi boční stěnou 2 a válci L Tato čidla umožňují zajistit, že i v průběhu těch fází licího procesu, kdy je opotřebení boční stěny 2 nízké, dochází ke skutečnému kontaktu boční stěny 2 a válců 1. Dále může být požadováno, jestliže zařízení pracuje normálně, aby nedocházelo k přímému kontaktu boční stěny 2 a válců 1 a aby se mezi boční stěnou 2 a válci 1 udržovala stálá vůle 0,1 až 0,2 mm. Takto stanovená vůle je dostatečně malá, aby nedocházelo k úniku tekutého kovu, ale umožňuje přitom eliminovat opotřebení boční stěny 2 třecím kontaktem. Koroze roztaveným kovem pak zůstává v podstatě jediným zdrojem opotřebení boční desky 2. Výhodné je začlenit tato čidla (například kapacitního typu) do zarážek 13, 13’ táhel 11, 1Γ, aby měřila vzdálenost od přítlačné desky 8.

V případě, že lze délku tlačných prvků 9, 9', 9, 9' řízené nastavovat (jestliže jsou těmito prvky

-4CZ 285964 B6 například ovladatelné písty), je možno, poté co zarážky jL3, 13' dosáhnou kontaktu s přítlačnou deskou 8, vyvolat oddálení boční stěny 2 zmenšením délky tlačným prvků 9, 9', 92, 9' o hodnotu, odpovídající této vůli.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro nesení boční stěny (2) dvouválcového zařízení pro kontinuální lití tenkých kovových výrobků typu, zahrnujícího dva chlazené válce (1) s vodorovnými osami, dvě boční stěny (2), dotlačované na boky (3) těchto válců (1), kde uvedené nosné zařízení zahrnuje podvozek (5), který je řízené pohyblivý ve směru rovnoběžném s osami válců (1), přítlačné zařízení (6), nesené uvedeným podvozkem (5) a desku (4), integrální s boční stěnou (2), spojenou s uvedeným přítlačným zařízením (6) pomocí prostředků přítlačné desky (8) a tlačných prvků (9, 9', 9, 9'), opírajících se o uvedenou přítlačnou desku (8) a uvedenou desku (4), vyznačující se tím, že uvedená deska (4) zahrnuje alespoň jedno táhlo (11, 1Γ), procházející přítlačnou deskou (8), jehož volný konec je opatřen zarážkou (13, 13'), která může dosedat na zadní stranu (14) uvedené přítlačné desky (8).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená deska (4) zahrnuje tři táhla (11, 11').
3. 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že uvedená táhla (11, 1Γ) jsou rozmístěna v oblasti o tvaru, který odpovídá tvaru boční stěny (2).
4. 4. Zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že uvedenými tlačnými prvky (9, 9', 9, 9') jsou pružiny.
5. 5. Zařízení podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že uvedenými tlačnými prvky (9, 9', 9, 9') jsou ovladatelné písty.
6. 6. Zařízení podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že zahrnuje jedno nebo více polohových čidel, stanovujících hodnotu, která alespoň v daném okamžiku představuje vzdálenost mezi boční stěnou (2) a válci (1).
7. 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvedené polohové čidlo nebo čidla jsou upravena pro měření vzdálenosti mezi zarážkami (13, 13') táhel (11, 11') a přítlačnou deskou (8).
8. 8. Zařízení podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že uvedené polohové čidlo nebo čidla je/jsou kapacitního typu.