HU224556B1 - Hengertest, valamint henger folyamatos öntőgéphez, továbbá folyamatos öntőgép és eljárás folyamatos öntőgép hengerének hűtésére - Google Patents

Description

A találmány tárgya hengertest folyamatos öntőgéphez, amely központi, úgynevezett hengerlési zónájában hengeres palásttal van ellátva, továbbá hűtőkört tartalmaz, valamint a hűtőkörnek legalább egy hűtőfolyadék-elosztó vezetéke, legalább egy hűtőfolyadék-elvezető vezetéke, legalább egy elosztó gyűjtőeleme, legalább egy elvezető gyűjtőeleme és legalább egy elosztócsöve van, amellyel az összes gyűjtőelem megfelelő vezetékhez van csatlakoztatva, továbbá számos, az elosztó és elvezető gyűjtőelemeket összekötő gyűrűszerű csatornával van ellátva, valamint a gyűjtőelemekben és a gyűrűszerű csatornákban a palást belső felületével érintkező, a palástot hűtő hűtőfolyadék van áramoltatva, valamint henger folyamatos öntőgéphez, továbbá folyamatos öntőgép és eljárás folyamatos öntőgép hengerének hűtésére.

A technika állása szerinti hengerek hűtővezetékeinek esetében hideg és meleg zónák alakulnak ki a hengerpalástban és a hengerben a hidegtápvíz- és a hevítettvíz-elvezető hűtőelemek és csatornák közelében. Ez a hőmérséklet-anomália, amely elérheti a 4 °C-ot is, tágulást okoz, amely viszont a henger deformálódásához vezet, amelyet ovalizálódásnak vagy vetemedésnek hívunk. Ez ciklikus szabálytalanságokhoz vezet az öntött fémszalag vastagságában és ezért rontja a minőséget. A probléma, amelyet ez a hiba okoz, az öntött szalag vastagságának csökkenésével súlyosbodik.

A hőmérséklet-anomália megváltoztatja a hőmérsékletfüggő hőtágulási együtthatót a fém és a hengerpalást között, amely viszont a vastagság változásához vezet, még akkor is, ha a henger nem deformálódik.

Ezért olyan berendezések kialakítására törekedtünk, amelyeket könnyű gyártani vagy telepíteni, nem költségesek, és amelyekkel meg lehet szüntetni vagy a minimálisra lehet csökkenteni a hengerben fellépő hőmérséklet-különbségeket annak érdekében, hogy javítsuk a minőséget és az öntött szalag vastagságának egyenletességét.

A probléma vizsgálata során felmerült az a megoldás, amelyet a francia FR 2 723 014 számú szabadalmi leírás tár fel (amely megfelel az EP 694 356 és az amerikai US 5 642 772 számú szabadalmi leírásoknak), ahol periodikusan változtatják a hűtőfolyadék áramlásának irányát a hengertestben úgy, hogy a hidegvíz-tápvezeték lesz a melegvíz-elvezető vezeték és fordítva. Ez a megoldás, amellyel jelentős mértékben csökkenthető a vetemedés anélkül, hogy cserélni kellene a hengereket, a külső hűtővezeték átalakítását és a berendezés működési módjának megváltoztatását igényli. A működési körülmények változtatása és/vagy a cirkuláció irányának megváltoztatási gyakorisága függ az ötvözet típusától.

Ezért olyan megoldást kellett keresnünk, amely megszünteti a szakterületen jelenleg alkalmazott megoldások hátrányait, és amely ugyanakkor különösen alkalmas a fellépő hőmérséklet-anomáliák csökkentésére vagy megszüntetésére, továbbá a szalag vastagságában mutatkozó egyenetlenségek megszüntetésére különösen a hosszú hengereket illetően (azaz ahol L >2 m).

Célkitűzésünk a találmánnyal az is, hogy olyan folyamatos öntőgéphengert alakítsunk ki, amelynek palástja és találmány szerinti hengerteste van.

További célkitűzésünk a találmánnyal az, hogy olyan folyamatos öntőgépet alakítsunk ki, amelynek legalább egy, találmány szerinti hengere van.

Célkitűzésünk ezenkívül olyan, folyamatos öntőhengerek hűtésére szolgáló eljárás kidolgozása is, amelyben a találmány szerinti legalább egy hengerben cirkuláló hűtőfolyadék cirkulációjának iránya periodikusan változik.

Célkitűzésünket olyan hengertest kialakításával valósítottuk meg, amely folyamatos öntőgépben alkalmazható, és amely központi, úgynevezett hengerlési zónájában állandó átmérőjű palásttal van ellátva, továbbá hűtőköre van, valamint a hűtőkörnek legalább egy hűtőfolyadék-elosztó vezetéke, legalább egy hűtőfolyadék-elvezető vezetéke, legalább egy elosztó gyűjtőeleme, legalább egy elvezető gyűjtőeleme és legalább egy elosztócsöve van, amellyel az összes gyűjtőelem megfelelő vezetékhez van csatlakoztatva, továbbá számos, az elosztó és elvezető gyűjtőelemeket összekötő gyűrűszerű csatornával van ellátva, valamint a gyűjtőelemekben és a gyűrűszerű csatornákban a palást belső felületével érintkező, a palástot hűtő hűtőfolyadék van áramoltatva, valamint a hengertest elosztó gyűjtőelemei és elvezető gyűjtőelemei mind kerület menti irányban, mind pedig hosszirányban váltakozva vannak elrendezve.

A vezetékek száma előnyösen páros, célszerűen 2, 4 vagy 6.

A gyűjtőelemek teljes száma kedvezően a vezetékek teljes számának egész számú M többszöröse, ahol M értéke legalább 2.

Mindegyik elosztóvezeték célszerűen M különálló elosztó gyüjtőelemhez van csatlakoztatva, továbbá minden elvezetővezeték M számú különálló elvezető gyűjtőelemhez van csatlakoztatva.

A gyűjtőelemek előnyösen hosszúkás horony alakúak.

A gyűjtőelemeknek kedvezően lényegében egyenlő hosszuk (Le) van.

A gyűjtőelemek hossztengelyei célszerűen lényegében párhuzamosak a hengertest tengelyével.

A gyűjtőelemek előnyösen a palást felülete alatt szabályos hálózatba vannak rendezve.

A gyűjtőelemek kedvezően a palást felülete alatt, a hengertest tengelyével párhuzamos, hosszanti sorokban vannak elrendezve.

Az elosztóvezetékek előnyösen a különálló sorokban elrendezett elosztó gyűjtőelemekhez, valamint az elvezetővezetékek a különálló sorokban elrendezett elvezető gyűjtőelemekhez vannak csatlakoztatva.

Az elosztó- és elvezetővezetékek előnyösen kizárólag a mellettük lévő sorban elrendezett gyűjtőelemekhez vannak csatlakoztatva.

A gyűjtőelemek sorainak száma célszerűen egyenlő a vezetékek teljes számával.

Célkitűzésünk megvalósítását szolgálja az a henger is, amely folyamatos öntőgépben alkalmazható, és

HU 224 556 Β1 a találmány szerinti palástból, továbbá hengertestből van kialakítva.

Célkitűzésünket továbbá olyan öntőgép kialakításával értük el, amely legalább egy, találmány szerinti hengerrel van ellátva.

Célkitűzésünk megvalósítását szolgálja az a folyamatos öntőgép hengerének hűtésére szolgáló eljárás is, amelynek során legalább egy henger hűtőkörében áramló hűtőfolyadék áramlásának irányát periodikusan változtatjuk.

Megoldásunk szerint tehát módosítjuk a hengerek belső hűtőkörét úgy, hogy a hideg hűtőfolyadék belépőzónáit és a meleg hűtőfolyadék kilépőzónáit, célszerűen a palást felületének mindkét irányában, vagyis mind kerület menti, mind pedig hosszirányban gyorsan várakoztatva felcseréljük.

Úgy találtuk, hogy ez a különleges hűtőkör-kialakítás, amely jelentős mértékben nem növeli a gyártási költségeket, a palást belső felülete alatt elhelyezkedő hideg és forró zónák várakoztatásával kombinálva lehetőséget nyújt a palást külső felületén kialakuló hőmérséklet-anomáliák lényeges csökkentésére. Úgy találtuk továbbá, hogy meglepő módon, több gyűjtőelem alkalmazása a csatornákban keringő hűtőfolyadék egyenletesebb áramlásához vezet.

A technika állása szerinti megoldást és a találmányt a továbbiakban a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az

1. ábra folyamatos öntőgép alapelemeinek bemutatása, a

2. ábra a technika állása szerinti folyamatos öntőhengert mutatja be, a

3. ábra a technika állása szerinti henger nézete a hengertestfelület olyan részének bemutatásával, amely a palást alatt helyezkedik el (hengerlési zóna).

Ahogy az 1. ábrán bemutatott keresztmetszeten is látható, 3 fémszalagok öntésére használt folyamatos öntőgép legalább két egyforma 1A, 1B hengert tartalmaz, amelyek egymással szemben helyezkednek el és közöttük olyan rés van, amelynek E mérete a gyártandó 3 fémszalag E_o vastagságával egyezik meg, és az 1A, 1B hengerek egymással szemben forognak. 2 fémet folyékony állapotban 6 injektor segítségével a rés egyik oldaláról juttatjuk be, míg a 3 fémszalag E_o vastagságban a másik oldalon távozik. A 2 fém úgynevezett 5 megszilárdulási front mentén, a két 1A, 1B henger között szilárdul meg.

Az ilyen típusú berendezésekkel olyan 3 fémszalagokat gyárthatnak, amelyek E_o vastagsága néhány cm-től néhány mm-ig vagy még ennél is kisebb E_o vastagságig terjed.

A 2. ábra a technika állása szerinti szokásos hengerkialakítást mutatja be. A 2a. ábra 20 hengerlés! zónában vett keresztmetszet, vagyis az 1 hengernek azon a részén, ahol a hengerlést végző felület van elrendezve. A 2b. ábra a 2a. ábra l-l’ síkja mentén vett hosszmetszetnek felel meg.

Az 1 hengernek szabályos hengeres 10 hengerteste van, amelyet középső részén az olvadt fémmel érintkező 11 palást határol, és amely arra szolgál, hogy alakítsa a 3 fémszalagot, továbbá hűtőeszközzel van ellátva. Elengedhetetlen, hogy az 1 hengerek hatásosan legyenek hűtve a hengerlés folyamán.

A hűtés rendszerint hűtőfolyadékkal, általában vízzel történik, amely legalább egy hűtő- 12 járatban cirkulál, amely a 10 hengertesten belül van elrendezve. Ez a 12 járat legalább egy első 13 vezetéket tartalmaz, amely arra szolgál, hogy bevezesse a hidegebb vizet és legalább egy második 14 vezetéket, amely arra szolgál, hogy eltávolítsa a felmelegedett vizet. Ezek a 13, 14 vezetékek lényegében olyan vakfuratok, amelyek párhuzamosak az 1 henger 4 tengelyével és annak egyik végén erednek, míg a másik végük le van zárva és végigfutnak a 11 palást teljes hossza mentén. Több, kisebb átmérőjű, sugárirányú 15, 16 cső köti össze a 13, 14 vezetékeket a megfelelő 17, 18 gyűjtőelemekkel, amelyek horony formájában vannak elrendezve a 11 palást belső felülete alatt, és párhuzamosan vannak kialakítva az 1 henger 4 tengelyével. A 17, 18 gyűjtőelemek több gyűrű alakú 19 csatornához csatlakoznak, amelyek a 11 palást alatt helyezkednek el olyan síkokban, amelyek keresztirányúak az 1 henger 4 tengelyére. A gyűrű alakú 19 csatornák és a 17, 18 gyűjtőelemek általában be vannak munkálva az 1 henger 10 hengertestének kerület menti felületébe.

A 2a. ábrán bemutatott hidegvíz-bevezető 131, 132 vezeték és a megfelelő sugárirányú 151, 152 csövek, valamint az úgynevezett elosztó 171, 172 gyűjtőelemek alkotják a hidegvíz-tápkört. A felmelegedett víz eltávolítására szolgáló elvezető-141, 142 vezeték és a megfelelő sugárirányú 161, 162 csövek, valamint az úgynevezett elvezető 181, 182 gyűjtőelemek alkotják a melegvíz-elvezető kört.

A hidegvíz-bevezető 131, 132 vezetékeken a körbe betáplált hűtővíz szétoszlik a elosztói 171, 172 gyűjtőelemekbe, egy első sorozat sugárirányú 151, 152 cső útján és termikus kapcsolatba kerül a hengerpalásttal az elosztó 171, 172 gyűjtőelemek, valamint a gyűrű alakú 19 csatornák révén, ezzel biztosítva a 11 palást hűtését, majd ezt követően összegyűlik az elvezető 181, 182 gyűjtőelemekben egy második sorozat sugárirányú 161, 162, cső útján, valamint ezt követően eltávozik az elvezető- 141, 142 vezetékek útján. A 2a. és 2b. ábrákon látható nyilak jelzik a hűtőfolyadék keringésének irányát.

Az 1 hengerek többnyire azonos számú hidegvíz131, 132 (táp)vezetéket, valamint hevítettvíz-elvezető 141, 142 vezetéket tartalmaznak. A táp- és elvezető131, 132, 141, 142 vezetékek párjainak száma általában kettő, három vagy négy. Ezek a 131, 132, 141, 142 vezetékek és a hozzájuk tartozó 171, 172, 181, 182 gyűjtőelemek szimmetrikusan vannak elrendezve az 1 henger testében. A 2. ábrán bemutatott esetben két pár 131, 132, 141, 142 vezeték van, amelyek váltakozva, egymástól 90°-ban vannak elrendezve. Három vagy négy pár 131, 132, 141, 142 vezeték esetén a szög ennek megfelelően 60° vagy 45°.

A 3. ábra az elosztó 171, 172 gyűjtőelemek és az elvezető 181, 182 gyűjtőelemek kerület menti váltako3

HU 224 556 Β1 zását mutatja be a technika állása szerinti 10 hengertesteken (az áttekinthetőség okán csak néhány gyűrű alakú 19 csatorna látszik a rajzon). Általában mindegyik sugárirányú 15, 16 cső egyidejűleg öt különálló gyűrű alakú 19 csatornát táplál. A rajzon a

4. ábra a találmány szerinti hengertestet mutatja be, mégpedig a hengertestnek azt a részét, amely a hengerpalást alatt helyezkedik el (hengerlési zóna), az

5. ábra a találmány szerinti hengertest keresztmetszetét mutatja az elosztóvezetékeknél (Ι-Γ és ΙΙ-ΙΓ síkok a 4. ábrán), és a

6. ábra a találmány szerinti hengertest hosszmetszete (az 5. ábra l-Γ és II—II’ síkjai mentén).

A leírás egyszerűsítése érdekében azokat az elemeket, amelyeknek azonos funkciójuk van, mint például elosztó 70 gyűjtőelemek és az elosztó- 30 vezetékek a 6. ábrán látható hivatkozási „gyűjtőszámokkal” jelöltük. Például ha nem különleges elemről van szó, az elosztó 7101, 7102, 7103,... gyűjtőelemeket együttesen 70-es számmal jelöljük, és az elosztó- 31, 32, 33... vezetékeket együttesen a 30-as gyűjtőszámmal jelöljük.

A 4-6. ábrák olyan hűtőkört ábrázolnak, amelyben három elosztó- 30 vezeték, három elvezető- 40 vezeték és soronként húsz 70, 80 gyűjtőelem van váltakozóan elrendezve. Az egy vonalban álló 70, 80 gyűjtőelemek sorainak száma egyenlő a 30, 40 vezetékek összes számával, nevezetesen N=6. Ebben az esetben például azok a különálló 70 gyűjtőelemek, amelyek a hideg hűtőfolyadék-elosztó 31 vezetékhez vannak csatlakoztatva, 7101, 7102, 7103..... 7120 gyűjtőelemek, és azok a különálló 80 gyűjtőelemek, amelyek a hűtőfolyadék-elvezető 41 vezetékhez vannak csatlakoztatva, a 8101, 8102, 8103..... 8120 gyűjtőelemek stb. Az elosztó 70 gyűjtőelemek váltakoznak azokkal az elvezető 80 gyűjtőelemekkel, amelyek ugyanannak az alkotónak a mentén és a szomszédos alkotó mentén vannak elrendezve. A 70, 80 gyűjtőelemek sorait elválasztó a szög ekkor 60°.

A 4. ábrán, amely a 110 hengertest felületének egy részét mutatja kiterítve, 111 palást alatti (a 20 hengerlés! zónában kialakított) elrendezést mutatja, ahol 100 henger elosztó és elvezető 70, 80 gyűjtőelemei sakktáblaszerű elrendezésben vannak a találmány egyik kedvező kiviteli alakjában. Az F és C betűk a hideg hűtőfolyadék beérkezési F zónáit és a meleg hűtőfolyadék eltávolítás! C zónáit jelzik. Az ábra áttekinthetősége kedvéért csak néhány 90 csatornát ábrázoltunk. A P és L nyilak a kerület menti P irányt, illetve az L hosszirányt jelölik. Az elosztó 70 gyűjtőelemek és az elvezető 80 gyűjtőelemek számozása mátrixot követ: az első számjegy (7 vagy 8) a gyűjtőelem típusának felel meg (elosztó vagy elvezető), a második számjegy annak a 30 vagy 40 vezetéknek felel meg, amelybe a 70, 80 gyűjtőelem csatlakoztatva van, továbbá a harmadik és a negyedik számjegy a sor / sorszámának felel meg, amelyben a 70, 80 gyűjtőelem elhelyezkedik. Például az elvezető 8302 gyűjtőelem a 43-as számmal jelölt elvezető- 40 vezetékbe van csatlakoztatva és az i=2. sorban van elrendezve.

Az 5. ábra a találmány egyik kiviteli alakja szerinti 110 hengertest keresztmetszetét mutatja be. Az 5a. és 5b. ábra a 4. ábra l-Γ és ll-ll' keresztmetszeti síkjainak, és még általánosabban páros (i=2, 4, 6,...) és páratlan elvezető/elosztó funkcióváltásoknak (i=1, 3, 5,...) felelnek meg azoknak a 70, 80 gyűjtőelemeknek az esetében, amelyek a 30, 40 vezetékekhez vannak csatlakoztatva (eltekintve azoktól a hivatkozási számoktól, amelyeket megfelelően növekvő sorrendben kellett számozni, vagyis például az 5b. ábra 7101 hivatkozási száma 7103-ra változott a metszetben, amely az i=3-nak felel meg, a 7105 hivatkozási szám a metszetben az i=5-nek felel meg stb.).

Ebben a kiviteli alakban a hűtőkört két egyenlő szakaszra oszthatjuk, ahogy az 5. ábrán is látható, amelyek ismétlődnek a 100 henger hossza mentén úgy, hogy a 70, 80 gyűjtőelemek váltakozó „mintázatát” hozzák létre. Ennél a mintázatnál lehetőség van arra, hogy váltakozva csatlakozzon mindegyik elosztó- vagy elvezető- 30, 40 vezeték ahhoz a megfelelő 70, 80 gyűjtőelemhez, amely a 30, 40 vezeték két oldalán el van helyezve úgy, hogy szabályos hálózatot kapunk. Ennek a hálózatnak a csomópontszámát a 70, 80 gyűjtőelemek és 30, 40 vezetékek száma határozza meg.

Ahogy az 5. ábrán is látható, a 30, 40 vezetékek előnyösen egy bizonyos szöggel el vannak forgatva a megfelelő 70, 80 gyűjtőelemekhez képest úgy, hogy ezek ugyanolyan távolságban helyezkednek el az összes 70, 80 gyűjtőelemtől, amelyhez csatlakoztatva vannak. Ebben az esetben az elosztó- 50, 60 csövek, amelyek a 30, 40 vezetékeket a 70, 80 gyűjtőelemekkel összekötik, β szögben állnak ahhoz a sugárirányú tengelyhez képest, amely átmegy a megfelelő 30, 40 vezetéken vagy 70, 80 gyűjtőelemen.

A 6. ábra a találmány egyik kedvező kiviteli alakja szerinti 110 hengertest hosszmetszetét mutatja be. Ezek a metszetek megfelelnek az 5a. ábra I—I’ vonalai és az 5b. ábra ll-ll” vonalai mentén vett metszeteknek. A nyilak a hűtőfolyadék cirkulálási irányát mutatják.

Ebben a kiviteli alakban a 70, 80 gyűjtőelemek célszerűen lényegében azonos L_c hosszúak, ami megengedi a hűtőkör kialakításának egyszerűsítését.

A 6. ábrán látható, folyamatos öntőgépben alkalmazott találmány szerinti 110 hengertest középső részén lévő 20 hengerlés! zónában hengeres 111 palást, továbbá 200 hűtőkör van elrendezve, a 200 hűtőkör legalább egy hűtőfolyadék-elosztó 30 vezetéket, legalább egy hűtőfolyadék-elvezető 40 vezetéket, legalább egy elosztó 70 gyűjtőelemet, és legalább egy elvezető 80 gyűjtőelemet tartalmaz, valamint legalább egy elosztó- 50, 60 csövet, amelyek a 70, 80 gyűjtőelemeket a megfelelő 30, 40 vezetékhez csatlakoztatják, továbbá több gyűrű alakú 90 csatornát, amelyek az elosztó és elvezető 70, 80 gyűjtőelemekhez vannak csatlakoztatva, továbbá az említett 70, 80 gyűjtőelemek és gyűrű alakú 90 csatornák a 200 hűtőkörben cirkuláló hűtőfolyadék vezetésére szolgálnak, és érintkezésben vannak a 111 palásttal és hűtik azt, valamint a 70, 80 gyűjtőelemek úgy vannak elrendezve, hogy egyrészt kerület menti irányban, másrészt hosszanti irányban is

HU 224 556 Β1 megváltoztathassuk az elosztó 70 gyüjtőelemek és az elvezető 80 gyűjtőelemek funkcióját.

Más szavakkal a 70, 80 gyűjtőelemek a 111 palást felszíne alatt úgy vannak elhelyezve, hogy például 70/80/70/80 gyűjtőelem-sorozatot alkotnak mind kerület menti, mind pedig hosszirányban. Annak érdekében, hogy ezt a váltakozást elérhessük, az elosztó 70 gyűjtőelemek számának legalább kettőnek és az elvezető 80 gyűjtőelemek számának is legalább kettőnek kell lennie.

A 200 hűtőkör egyszerűsítése érdekében az elosztó- és elvezető- 30, 40 vezetékek páros számúak (általában 2, 4 vagy 6), ami a gyakorlatban azt jelenti, hogy az elosztó- 30 vezetékek száma egyenlő az elvezető40 vezetékek számával. Ily módon az elosztó- és elvezető- 30, 40 vezetékek váltakozva helyezkedhetnek el a kerület mentén (keresztmetszetben) és ugyanez érvényes az ezekhez csatlakoztatott 70, 80 gyűjtőelemekre is. A 30 vezetékek N_a száma célszerűen egyenlő az elvezető- 40 vezetékek N_e számával.

A 70, 80 gyűjtőelemek teljes száma célszerűen a 30, 40 vezetékek teljes számának M egész számú többszöröse. Még előnyösebben az elosztó 70 gyűjtőelemek száma az elosztó- 30 vezetékek N_a számának M egész számú többszöröse és az elvezető 80 gyűjtőelemek száma az elvezető- 40 vezetékek N_e számának M egész számú többszöröse, ahol M 2 vagy ennél több. Ezzel a választással lehetővé válik, hogy egyszerűsítsük a kialakítást és a hűtőkör gyakorlati megvalósítását. Ebben az esetben mindegyik elosztó- 30 vezeték M számú különálló elosztó 70 gyűjtőelemhez, és minden elvezető- 40 vezeték M számú különálló elvezető 80 gyűjtőelemhez csatlakoztatható. Például ha a 200 hűtőkör három elosztó- 30 vezetéket és három elvezető- 40 vezetéket tartalmaz, és ha mindegyik 30, 40 vezeték hat 70, 80 gyűjtőelemhez (M=6) van csatlakoztatva, akkor a 70, 80 gyűjtőelemek teljes száma harminchat.

Az elosztó- 30 vezetékek és az elvezető- 40 vezetékek egymástól teljesen függetlenek. A 30, 40 vezetékek célszerűen vakfuratok, amelyek lényegében párhuzamosak az 1 henger 4 tengelyével, és az 1 henger egyik végétől indulnak, a másik végük le van zárva, továbbá lényegében a 111 palást teljes hosszában helyezkednek el. Előnyös az is, hogyha a 30, 40 vezetékeket szimmetrikusan osztjuk el az 1 henger 4 tengelye körül. A 30, 40 vezetékek célszerűen egyenlő távolságban vannak a 4 tengelytől. Ezek a megfontolások különösen leegyszerűsítik a 110 hengertest gyártását.

A hűtőkör tetszőleges számú elosztó- és elvezető30, 40 vezetékpárt tartalmazhat. Azért, hogy optimális hőmérséklet-eloszlást érjünk el a 111 palást felületén, a hűtőkör célszerűen legalább két pár elosztó- és elvezető- 30, 40 vezetéket tartalmaz, amelyek a=3607N szögben vannak elosztva, ahol N a 30, 40 vezetékek összes száma. Például ha a hűtőkör három elosztó30 vezetéket és három elvezető- 40 vezetéket tartalmaz, akkor az N=6 és az a szög 60°.

A 70, 80 gyűjtőelemek alakja többnyire hosszúkás csatorna, amely közvetlenül a 111 palást 113 belső felülete alatt helyezkedik el, és amelynek hossztengelye célszerűen lényegében párhuzamos az 1 henger 4 tengelyével. A különálló és minden 30, 40 vezetékhez csatlakoztatott 70, 80 gyűjtőelemek száma, amely legalább 2, a 111 palást hosszának függvényében van meghatározva úgy, hogy lehetővé tegyük a 111 palást 112 külső felülete hőmérsékletének megfelelő egyenletességét.

A 70, 80 gyűjtőelemek hossza sokkal kisebb, mint a 111 palást L_f hossza, pontosabban hosszuk nem nagyobb, mint kb. a 111 palást L_f hosszának fele. A találmány egyik kedvező kiviteli alakjában a 70, 80 gyűjtőelemek lényegében egyforma L_c hosszúak.

A 70, 80 gyűjtőelemek több olyan gyűrű alakú 90 csatornához vannak csatlakoztatva, amelyek közvetlenül a 111 palást felülete alatt helyezkednek el a 100 henger 4 tengelyére keresztirányban álló síkban. Ezek a 90 csatornák mindegyik elosztó 70 gyűjtőelemet legalább egy elvezető 80 gyűjtőelemhez csatlakoztatják, és ennek eredményeként a hűtőfolyadék kapcsolatba kerül a 111 palást 113 belső felületével és olyan módon cirkulál, hogy a 111 palást megfelelő hűtőhatását érjük el. A gyűrű alakú 90 csatornák a 111 palást felülete alatt vannak elosztva és célszerűen egyenlő távolságban vannak egymástól úgy, hogy egyenletes hűtést nyújtanak. A gyűrű alakú 90 csatornák száma legalább 2.

Az elosztó 50, 60 csövek száma és keresztmetszete úgy van meghatározva, hogy kielégítő terhelési veszteséget biztosítsanak a hűtőkörben, továbbá kielégítő áramlást tegyenek lehetővé a gyűrű alakú 90 csatornákban és a hűtőfolyadék megfelelő eloszlását (általában egyenletes eloszlását) segítsék elő a 111 palást mentén. Mindezt figyelembe véve, az elosztó- 50, 60 csövek keresztmetszete célszerűen kisebb, mint a 30, 40 vezetékek keresztmetszete.

A találmány szerint a 70, 80 gyűjtőelemek előnyösen szabályos hálózatot alkotnak a 111 palást felülete alatt úgy, hogy mindegyik elosztó 70 gyűjtőelem legalább egy elvezető 80 gyűjtőelemmel váltakozik hosszirányban és kerület menti irányban egyaránt. A hálózat szabályossága egyenletesebb hőmérséklet-eloszlást tesz lehetővé.

A hűtőkör gyártásának egyszerűsítése céljából, a 70, 80 gyűjtőelemek célszerűen egyenes sorokban vannak elrendezve a 110 hengertest alkotója mentén, ami azt jelenti, hogy hosszanti sorokban vannak elrendezve. Ebben az esetben a 30, 40 vezetékek előnyösen különböző sorokban vannak a 70, 80 gyűjtőelemekhez csatlakoztatva, és célszerűen csupán a szomszédos sorokban lévő 70, 80 gyűjtőelemekhez vannak csatlakoztatva. A 70, 80 gyűjtőelemek sorainak száma előnyösen egyenlő a 30,40 vezetékek számával, ami a találmány szerint lehetővé teszi a hűtőkör egyszerűsítését.

Az egy sorban lévő különálló 70, 80 gyűjtőelemek N_c száma, amely legalább 2, a 111 palást hosszának függvényében van megállapítva úgy, hogy lehetővé tegye a 111 palást felületén az egyenletes hőmérséklet-eloszlást. Minden 70, 80 gyűjtőelem L_c hossza vala5

HU 224 556 Β1 mivel kisebb, mint L(/N_c, ahol L_f a palást hossza. Annak érdekében, hogy egyszerre biztosítsuk a homogén palásthűtést és a kielégítő mechanikai szilárdságot, a 70, 80 gyűjtőelemek, amelyek egy sorban vannak, célszerűen hosszuk 5 és 25%-a közötti távolságra vannak egymástól. Az alkotónként! gyűjtőelemek száma többnyire méterenként tíz.

A hűtőfolyadékot a hűtőkörbe hideg hűtőfolyadék-elosztó 30 vezetéken juttatjuk be és a hűtőfolyadék az elosztó 70 gyűjtőelemekhez csatlakozó első elosztó- 50 csövek sorozata útján jut el, majd termikus kapcsolatba lép a 111 palásttal, mégpedig az elosztó 70 gyűjtőelemek és a gyűrű alakú 90 csatornák mentén, a 111 palást 113 belső felületén biztosítva ennek hűtését, majd ezt követően összegyűlik az elvezető 80 gyűjtőelemekben és egy második sorozat elosztó60 csövön keresztül eltávozik az elvezető- 40 vezetékeken. A palást 112 külső felülete által a folyamatos öntés során felvett hőenergia ennek folytán átadódik a hűtőfolyadéknak, és a hűtőkörön át eltávozik az 1 hengerből.

A találmány különösen olyan 100 hengerek esetében alkalmazható, amelyeknek palástja 20 és 100 mm közötti vastagságú.

Annak érdekében, hogy növeljük a hőmérséklet egyenletes eloszlását, a folyamatos öntőgép 100 hengereinek hűtése a találmány szerinti 100 henger alkalmazását igényli, továbbá periodikus folyadékcirkuláció-irányváltást a hűtőkörben, ami azt jelenti, hogy az elosztó- 30 vezetékek periodikusan elvezető- 40 vezetékekké válnak és az elosztó 70 gyűjtőelemek periodikusan elvezető 80 gyűjtőelemek lesznek és fordítva, ahogy azt az FR 2 723 014 számú szabadalmi leírásból is láthatjuk.

A találmány egyik kedvező kiviteli alakjában, amely a 4-6. ábrákon látható, a 70, 80 gyűjtőelemek a 111 palástnak csak egy kis része alatt vannak kialakítva (több, mint hosszának fele alatt) és a 70, 80 gyűjtőelemek a 110 hengertest belső felületén úgy vannak elosztva, hogy gyűjtőelemsorokat alkotnak, amelyekben a 70, 80 gyűjtőelemek célszerűen az egyik alkotó mentén helyezkednek el és szabályos 70, 80 gyűjtőelem-hálózatot alkotnak. A 70, 80 gyűjtőelemek, amelyek az egyik alkotó mentén helyezkednek el, egymástól a szögben vannak elrendezve a következő alkotóhoz viszonyítva.

Úgy találtuk, hogy ilyen típusú kialakítás mellett a 111 palást felületén mutatkozó hőmérséklet-eltérés kisebb, mint 0,5 °C a felület maximális hőmérsékleténél, ami akár 500 °C-nál is magasabb lehet. Ugyanolyan feltételek mellett, de a technika állása szerinti hűtőkört alkalmazva, a maximális hőmérséklet-eltérés 4 °C, ami akár 0,04 mm egyenetlenséget okozhat a szalag vastagságában, ami az eredetileg kör keresztmetszetű 1 hengerek torzulásának tulajdonítható.

Értékeltük továbbá a 90 csatornákban fellépő áramláseltérést is, mégpedig az 1150 mm átmérőjű, 80 mm vastag és az 1 henger tengelyével lényegében párhuzamosan és egymástól 60°-ra elforgatott, egymással váltakozó három elosztó- 30 vezetéket és három elvezető- 40 vezetéket, valamint hat darab, hat alkotó mentén egymástól 60°-ra elrendezett 70, 80 gyűjtőelemet tartalmazó hűtőkörrel ellátott tipikus hengerekhez viszonyítva. Egy bizonyos, a technika állása szerinti esetben, ahol tizenhét sugárirányú 30, 40 vezeték és nyolcvanöt gyűrű alakú 90 csatorna van (azaz öt gyűrű alakú 90 csatorna sugárirányú csövenként, amelynek 70, 80 gyűjtőelemei tipikusan 2050 mm hosszúak, mélységük 10 mm és szélességük 20 mm) úgy találtuk, hogy a sugárirányú 30, 40 vezetékekhez közeli 90 csatornák áramlási viszonyai ugyanolyanok, mint a sugárirányú 30, 40 vezetékektől távolabbi csatornák áramlási viszonyai. A találmány szerinti egyik kedvező kiviteli alakban, ahogy azt a 4-6. ábrákon is láthatjuk, ahol mind a hat alkotón huszonhárom 70, 80 gyűjtőelem van elrendezve, amelyek hossza 75 mm, mélysége 8 mm és szélessége 14 mm, a 70, 80 gyűjtőelemek hat alkotó menti sorban vannak elrendezve, és három gyűrű alakú csatorna jut minden 70, 80 gyűjtőelemre; ekkor az áramlás lényegében ugyanolyan mindegyik 90 csatornában.

A találmány különleges előnye a vékony szalagok gyártásánál jelentkezik, amelyek vastagsága kisebb, mint 5 mm, mivel a henger ovalitása által okozott deformáció mértéke annál nagyobb, minél vékonyabb a szalag.

A találmányunk további előnye az, hogy sokkal egyenletesebb mechanikai alátámasztást ad a 111 palástnak a 111 palást hosszában elhelyezett 70, 80 gyűjtőelemek formájában jelen lévő megszakítások révén. Ez a kialakítás fokozza a 111 palást ellenállását a mechanikai kifáradással szemben úgy, hogy erősen csökkenti a „behorpadásra” hajlamos felület nagyságát.

Claims (15)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Hengertest (110) folyamatos öntőgéphez, amely központi, úgynevezett hengerlési zónájában hengeres palásttal (111) van ellátva, továbbá hűtőkört (200) tartalmaz, valamint a hűtőkörnek (200) legalább egy hűtőfolyadék-elosztó vezetéke (30), legalább egy hűtőfolyadék-elvezető vezetéke (40), legalább egy elosztó gyűjtőeleme (70), legalább egy elvezető gyűjtőeleme (80) és legalább egy-egy elosztó/gyűjtő csöve (50, 60) van, amellyel az összes gyűjtőelem (70, 80) a megfelelő vezetékhez (30, 40) van csatlakoztatva, továbbá számos, az elosztó és elvezető gyűjtőelemeket (70, 80) összekötő gyűrű alakú csatornával (90) van ellátva. A gyűjtőelemekben (70, 80) és a gyűrű alakú csatornákban (90) a palást (111) belső felületével (113) érintkező, a palástot (111) hűtő hűtőfolyadék számára, azzal jellemezve, hogy a hengertest (110) elosztó gyűjtőelemei (70) és elvezető gyűjtőelemei (80) mind kerület menti irányban, mind pedig hosszirányban váltakozva vannak elrendezve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti hengertest, azzal jellemezve, hogy a vezetékek (30, 40) száma páros, célszerűen 2, 4 vagy 6.

   HU 224 556 Β1
3. 3. Az 1-2. igénypontok bármelyike szerinti hengertest, azzal jellemezve, hogy a gyűjtőelemek (70, 80) teljes száma a vezetékek (30, 40) teljes számának egész számú M többszöröse, ahol M értéke legalább 2.
4. 4. A 3. igénypont szerinti hengertest, azzal jellemezve, hogy mindegyik elosztóvezeték (30) M különálló elosztó gyűjtőelemhez (70) van csatlakoztatva, továbbá minden elvezetővezeték (40) M számú különálló elvezető gyűjtőelemhez (80) van csatlakoztatva.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti hengertest, azzal jellemezve, hogy a gyűjtőelemek (70, 80) hosszúkás horony alakúak.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti hengertest, azzal jellemezve, hogy a gyűjtőelemeknek (70, 80) lényegében egyenlő hosszuk (Le) van.
7. 7. Az 5. vagy 6. igénypont bármelyike szerinti hengertest, azzal jellemezve, hogy a gyűjtőelemek (70, 80) hossztengelyei lényegében párhuzamosak a hengertest (110) tengelyével (4).
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti hengertest, azzal jellemezve, hogy a gyűjtőelemek (70, 80) a palást (111) felülete alatt szabályos hálózatba vannak rendezve.
9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti hengertest, azzal jellemezve, hogy a gyűjtőelemek (70, 80) a palást (111) felülete alatt, a hengertest (110) tengelyével párhuzamos, hosszanti sorokban vannak elrendezve.
10. 10. A 9. igénypont szerinti hengertest, azzal jellemezve, hogy az elosztóvezetékek (30) a különálló sorokban elrendezett elosztó gyűjtőelemekhez (70), valamint az elvezetővezetékek (40) a különálló sorokban elrendezett elvezető gyűjtőelemekhez (80) vannak csatlakoztatva.
11. 11. A 9-10. igénypontok bármelyike szerinti hengertest, azzal jellemezve, hogy az elosztó- és elvezetővezetékek (30,40) kizárólag a mellettük lévő sorban elrendezett gyűjtőelemekhez (70, 80) vannak csatlakoztatva.
12. 12. A 9-11. igénypontok bármelyike szerinti hengertest, azzal jellemezve, hogy a gyűjtőelemek (70, 80) sorainak száma egyenlő a vezetékek (30, 40) teljes számával.
13. 13. Henger folyamatos öntőgéphez, azzal jellemezve, hogy az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti hengertesttel (110) van ellátva.
14. 14. Folyamatos öntőgép, azzal jellemezve, hogy legalább egy, a 13. igénypont szerinti hengerrel van ellátva.
15. 15. Eljárás folyamatos öntőgép hengerének hűtésére, azzal jellemezve, hogy a 13. igénypont szerinti, legalább egy hengerének (100) hűtőkörében (200) áramló hűtőfolyadék áramlásának irányát periodikusan változtatjuk.