FR2463318A1 - Continuous casting plant billet guide track groove rolls - where fatigue failure is avoided by inserting protective material, esp. wire, in base of grooves - Google Patents

Continuous casting plant billet guide track groove rolls - where fatigue failure is avoided by inserting protective material, esp. wire, in base of grooves Download PDF

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1287—Rolls; Lubricating, cooling or heating rolls while in use

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Abstract

The grooved part is subjected to stresses caused by heat, corrosion, and/or mechanical force, and at least one protective material is located in the base of the grooves to shield the base from heat and corrosion. Material is pref. one or two wires with a dia. slightly smaller than the width of the groove, or a bar with a square cross-section, each side of the square being concave, the bar undergoes elastic deformation when inserted in a groove.

Description

La présente invention concerne les rouleaux ou autres pièces qui en fonctionnement sont sollicitées à la fatigue par suite de contraintes thermiques, mécaniques, et/ou de corrosion. The present invention relates to rollers or other parts which, in operation, are subjected to fatigue as a result of thermal, mechanical, and / or corrosion stresses.

De telles pièces subissent une agression superficielle qui fait naitre des fissures conduisant finalement à leur destruction. Pour réduire l'ampleur de ces dommages, on a proposé,notamment dans le cas des rouleaux utilisés dans les machines de coulée continue,de munir ces rouleaux de rainures de formes diverses, en général circulaires ou hélicoïdales, qui autorisent une dilatation du métal sans élévation des contraintes et assurent par conséquent une décharge de ces contraintes d'origine thermique et mécanique. Such parts undergo a superficial aggression which gives rise to cracks ultimately leading to their destruction. To reduce the extent of this damage, it has been proposed, in particular in the case of rollers used in continuous casting machines, to provide these rollers with grooves of various shapes, generally circular or helical, which allow the metal to expand without stress increase and therefore provide a discharge of these thermal and mechanical stresses.

Cependant, on a pu constater qu'il se crée au fond des rainures une concentration de contraintes qui favorise dans cette zone le'dévelop- pement de fissures dûes à la fatigue et/ou à la corrosion. En effet, l'apport de chaleur s'effectue par convection ainsi que par rayonnement et dans ce dernier cas, une quantité importante du flux thermique atteint le fond de la rainure.However, it has been observed that a concentration of stresses is created at the bottom of the grooves which promotes in this zone the development of cracks due to fatigue and / or corrosion. In fact, the heat is supplied by convection as well as by radiation and in the latter case, a significant amount of the heat flux reaches the bottom of the groove.

Le but de cette invention est d'éliminer cet inconvénient et d'améliorer par conséquent l'efficacité des rainures ainsi que la tenue des rouleaux ou autres pièces dans lesquelles elles sont prévues. The object of this invention is to eliminate this drawback and consequently improve the efficiency of the grooves as well as the strength of the rollers or other parts in which they are provided.

L'invention a donc pour objet un rouleau ou autre pièce sollicitée à la fatigue par des contraintes d'origine thermique mécanique et/ou par corrosion,cette pièce comportant des rainures, caractérisé en ce qu'il est prévu au fond de ces rainures au moins un organe protecteur. The subject of the invention is therefore a roller or other part subjected to fatigue by stresses of mechanical thermal origin and / or by corrosion, this part comprising grooves, characterized in that it is provided at the bottom of these grooves at minus a protective organ.

Dans le cas d'une rainure hélicoïdale prévue sur un rouleau, l'organe protecteur peut être constitué par un fil rond fixé sur le rouleau à ses deux extrémités. In the case of a helical groove provided on a roller, the protective member may consist of a round wire fixed on the roller at its two ends.

Suivant une autre réalisation, l'organe protecteur est en contact avec les deux faces opposées de la rainure et présente un profil tel qu'il est capable de subir une certaine déformation élastique suivant une direction perpendiculaire aux faces de la rainure entre lesquelles il est placé. According to another embodiment, the protective member is in contact with the two opposite faces of the groove and has a profile such that it is capable of undergoing a certain elastic deformation in a direction perpendicular to the faces of the groove between which it is placed .

Un tel profil peut par exemple être constitué par un quadrilatère curviligne présentant des côtés à concavités dirigées vers l'extérieur. Such a profile can for example be constituted by a curvilinear quadrilateral having sides with outwardly directed concavities.

L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel:
- la Fig. 1 est une vue d'ensemble d'un rouleau rainuré pouvant par exemple être utilisé- dans une installation de coulée continue;
- les Fig. 2 à 4 représentent respectivement trois modes de réalisation de l'invention.The invention will be described in more detail below with reference to the appended drawing given solely by way of example and in which:
- Fig. 1 is an overall view of a grooved roll which can for example be used in a continuous casting installation;
- Figs. 2 to 4 respectively represent three embodiments of the invention.

On voit sur la Fig. 1 un rouleau de guidage pour installation de coulée continue > ce rouleau comportant une table -1 dans laquelle est usinée une rainure 2 en hélice. Ce rouleau peut être réalisé en acier inoxydable martensitique ayant subi un traitement thermique de mise en précontrainte. Suivant l'invention, un organe protecteur 3 ' constitué par un fil rond de préférence en acier inoxydable est disposé dans le fond de la rainure de la gorge en étant fixé sur le rouleau à ses deux extrémités. Si la rainure a une largeur de 7maze fil rond peut par exemple présenter un diamètre égal à 6 mm. We see in Fig. 1 a guide roller for continuous casting installation> this roller comprising a table -1 in which a groove 2 is machined in a helix. This roller can be made of martensitic stainless steel which has undergone a prestressing heat treatment. According to the invention, a protective member 3 'consisting of a round wire, preferably made of stainless steel, is disposed in the bottom of the groove in the groove, being fixed on the roller at its two ends. If the groove has a width of 7maze round wire can for example have a diameter equal to 6 mm.

Dans la variante de la Fig. 3, la rainure présente une profondeur plus importante et il est prévu deux organes protecteurs 4 constitués comme dans le cas précédent par des fils de section circulaire. In the variant of FIG. 3, the groove has a greater depth and there are provided two protective members 4 constituted as in the previous case by son of circular section.

Dans la variante de la Fig. 4, qui constitue un mode de réalisation préféré de l'invention,l'organe protecteur 5 est cons titué par un profilé dont la section est formée par un quadrilatère curviligne dont les quatre côtés présentent une concavité dirigée vers l'extérieur. Lorsqu'il est mis en place dans la rainure, ce profilé est en contact avec chacune des deux faces opposées de la rainure par deux de ses arêtes 6 ce qui assure un contact d'étanchéité particulièrement efficace vis à vis des produits corrosifs. De plus,lorsque le rouleau subit une dilatation sous 1' effet des contraintes thermiques auxquelles il est soumis, les faces opposées de ia rainure ont tendance à se rapprocher l'une de l'autre et ceci peut s'effec- tuer sans engendrer de contraintes suuplémentaires, compte tenu du profil donné à l'organe protecteur. En effet, ce dernier peut subir une déformation élastique suivant une direction perpendiculaire aux deux faces de la rainure. In the variant of FIG. 4, which constitutes a preferred embodiment of the invention, the protective member 5 is constituted by a profile whose section is formed by a curvilinear quadrilateral whose four sides have a concavity directed towards the outside. When it is placed in the groove, this profile is in contact with each of the two opposite faces of the groove by two of its edges 6 which ensures a particularly effective sealing contact with regard to corrosive products. In addition, when the roller undergoes expansion under the effect of the thermal stresses to which it is subjected, the opposite faces of the groove tend to approach each other and this can be done without generating additional constraints, taking into account the profile given to the protective organ. In fact, the latter can undergo elastic deformation in a direction perpendicular to the two faces of the groove.

Les avantages procurés par un tel organe protecteur sont les suivants:
- protection thermique du fond de la rainure, notamment vis à vis du rayonnement;
- protection également vis à vis de la corrosion.The advantages provided by such a protective organ are the following:
- thermal protection of the bottom of the groove, in particular with respect to radiation;
- protection also against corrosion.

I1 résulte de ces deux effets une amélioration sensible de la tenue des rouleaux ou autres pièces ainsi équipés. I1 results from these two effects a significant improvement in the behavior of the rollers or other parts thus equipped.

Claims (6)

- PEVENDICATIONS- PEVENDICATIONS 1 - Rouleau ou autre pièce sollicitée à la fatigue par des contraintes d'origine thermique, mécanique et/ou par corrosion, et comportant des rainures, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins un organe protecteur (3,4, 5) disposé au fond de ces rainures. 1 - Roll or other part subjected to fatigue by stresses of thermal, mechanical and / or corrosion origin, and comprising grooves, characterized in that at least one protective member (3,4, 5) is provided disposed at the bottom of these grooves. 2 - Pouleau ou autre pièce suivant la revendication 1 > caractérisé en ce que l'organe protecteur est un fil (3) de section circulaire, de diamètre légèrement inférieur à la largeur de la rainure dans laquelle il est reçu. 2 - Chicken or other part according to claim 1> characterized in that the protective member is a wire (3) of circular section, of diameter slightly less than the width of the groove in which it is received. 3 - Rouleau ou autre pièce suivant la revendication l,carac- térisé en ce qu'il est prévu deux organes protecteurs (4) superposés. 3 - Roll or other part according to claim l, characterized in that there are provided two protective members (4) superimposed. 4 - Rouleau ou autre pièce suivant la revendication 1 > carac- térisé en ce que l'organe protecteur (5) est en contact avec les deux faces opposées de la rainure et présente un profil tel qu'il est capable de subir une certaine déformation élastique suivant une direction perpendiculaire aux faces de la rainure entre lesquelles il est placé. 4 - Roll or other part according to claim 1> characterized in that the protective member (5) is in contact with the two opposite faces of the groove and has a profile such that it is capable of undergoing a certain deformation elastic in a direction perpendicular to the faces of the groove between which it is placed. 5 - Rouleau ou autre pièce suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit profil est constitué par un quadrilatère curviligne présentant des côtés à concavités dirigées vers l'extérieur. 5 - Roll or other part according to claim 4, characterized in that said profile is constituted by a curvilinear quadrilateral having sides with concavities directed outwards. 6 - Rouleau ou autre pièce suivant l'unie quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans le cas où la rainure est hélicoïdale, le ou chaque organe protecteur est enroulé en hélice et fixé au rouleau à ses deux extrémités.  6 - Roll or other part according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in the case where the groove is helical, the or each protective member is wound helically and fixed to the roller at its two ends.
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