PL180625B1 - Urzadzenie do podpierania powierzchni bocznej urzadzenia do odlewania ciaglego tasm metalowych miedzy cylindrami PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do podpierania powierzchni bocz- nej urzadzenia do odlewania ciaglego tasm metalo- wych miedzy cylindrami, zawierajacego dwa chlodzone cylindry o osiach poziomych i dwie powie- rzchnie boczne oparte na sciankach czolowych cylin- drów, które to urzadzenie do podpierania posiada wózek przemieszczajacy sie ruchem sterowanym w kierunku równoleglym do osi cylindrów, silownik umieszczony na tym wózku oraz plyte oporowa przy- mocowana do powierzchni bocznej, polaczona z silownikiem za posrednictwem plyty dociskowej i ele- mentów dociskowych opartych na tej plycie docisko- wej i na plycie oporowej, znamienne tym, ze plyta oporowa (4) zawiera co najmniej jeden pret (11, 11'), przechodzacy przez plyte dociskowa (8) majaca ze- spól elementów dociskowych (9, 9 ' , 9", 9"'), którego swobodny koniec wyposazony jest w zderzak (13, 13') usytuowany na powierzchni tylnej (14) plyty docisko- wej (8) i zaopatrzony w czujnik polozenia (15, 15'). Fig. 1 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do podpierania powierzchni bocznej urządzenia do odlewania ciągłego taśm metalowych między cylindrami, a zwłaszcza urządzenie do bocznego ograniczania przepływu ciekłego metalu w krystalizatorze urządzenia do odlewania ciągłego taśm metalowych, w której przestrzeń odlewania ograniczona jest przez usytuowane w pobliżu siebie powierzchnie boczne dwóch cylindrów o osiach poziomych, silnie chłodzonych wewnętrznie, i obracanych w przeciwnych kierunkach.

Obecnie w tego rodzaju urządzeniach do odlewania ciągłego, zwanego „odlewaniem miedzy cylindrami, w których stosuje się na skalę przemysłową odlewanie taśm stalowych o grubości od 2 do 10 mm, ograniczanie boczne przepływu ciekłego metalu w przestrzeni odlewnia określonej przez cylindry zapewnione jest przez płyty, które dociśnięte są do płaskich końców cylindrów, zwanych ściankami czołowymi, przez odpowiednie urządzenie. Płyty te są zwykle określane jako „powierzchnie boczne” lub „małe ścianki”. Ich środkowa część stykająca się z ciekłym metalem jest z materiału ogniotrwałego podobnie jak, na ogół, ich obwód, który trze o cylindry stopniowo się zużywając. Niezbędne jest przy tym, aby styk tych powierzchni z cylin180 625 drami był możliwie szczelny, gdyż przenikanie ciekłego metalu do strefy styku miałoby niekorzystny wpływ na jakość brzegów odlewanej taśmy, które przybierałyby kształt zębów oraz byłyby nadmiernie łamliwe. Mogłyby się one wówczas oddzielić od reszty taśmy i przykleić do cylindrów. Jeśli takie przyklejenie wystąpiłoby podczas całkowitego obrotu cylindrów i jeśli strzępy brzegów przeniknęłyby do przestrzeni odlewania, to mogłoby nastąpić poważne uszkodzenie powierzchni cylindrów. Co gorsze, to przenikanie metalu mogłoby dojść do powierzchni zewnętrznej urządzenia, a to spowodowałoby konieczność natychmiastowego zatrzymania procesu odlewania.

Takie braki szczelności mogąbyć spowodowane wieloma przyczynami, do których należą: odkształcenia cylindrów oraz powierzchni bocznych (ograniczających przestrzeń odlewania) spowodowane obciążeniami mechanicznymi i cieplnymi, którym są poddane, w szczególności na początku odlewania podczas ustalania się warunków cieplnych, stopniowe zużycie powierzchni bocznych lub cylindrów, które nie zawsze jestjednakowe we wszystkich strefach styku, a także chwilowe zużycie powierzchni bocznych spowodowane infiltracją zakrzepniętego metalu.

Proponowano już rozwiązanie tych problemów szczelności realizujące regulowane zużycie powierzchni bocznych przez kontrolowane tarcie powierzchni bocznych o cylindry. W rezultacie, regeneruje się w sposób ciągły powierzchnie styku powierzchni bocznych przystosowując je lepiej do ewentualnych zmian kształtu tych części cylindrów, na których się one opierają.

W tym względzie można zacytować opis patentowy EP-A-546 206, które to rozwiązanie wskazuje, że najpierw należy silnie docisnąć powierzchnie boczne do obracających się cylindrów przed rozpoczęciem odlewania, aby nadać im początkowy kształt dokładnie dopasowany do początkowego kształtu ścianek czołowych cylindrów. Następnie zmniejsza się nieco ten docisk i zaczyna odlewanie przywracając chwilowo silny nacisk na powierzchnie boczne tak, aby wytworzyć znaczne zużycie, które dopasowuje powierzchnie- boczne do ścianek czołowych cylindrów. Podczas odlewania kontynuuje się dociskanie powierzchni bocznych do cylindrów kompensujące ich zużycie przez przemieszczanie ze wstępnie określoną i umiarkowaną prędkością. Powoduje się zatem regulowane zużycie zapewniające stałe odnawianie powierzchni styku pomiędzy powierzchniami bocznymi i cylindrami.

Podane rozwiązanie wykazuje jednakże tę niedogodność, że narzuca zużycie każdej powierzchni bocznej w wyniku tarcia, które może być mierzone za pomocą prędkości przesuwu powierzchni bocznej, ale które nie jest łatwe do regulowania. To zużycie może okazać się niepotrzebnie duże w przypadku, w którym odlewanie przebiega bez zakłóceń.

Celem wynalazku jest zapewnienie operatorowi środków umożliwiających regulację zużycia powierzchni bocznej, które nie byłoby większe od zużycia faktycznie niezbędnego dla prawidłowego prowadzenia procesu odlewania.

Istotą urządzenia do podpierania powierzchni bocznej urządzenia do odlewania ciągłego taśm metalowych między cylindrami, zawierającego dwa chłodzone cylindry o osiach poziomych i dwie powierzchnie boczne oparte na ściankach czołowych cylindrów, które to urządzenie do podpierania posiada wózek przemieszczający się ruchem sterującym w kierunku równoległym do osi cylindrów, siłownik umieszczony na tym wózku oraz płytę oporową przymocowaną do powierzchni bocznej, połączoną z siłownikiem za pośrednictwem płyty dociskowej i elementów dociskowych opartych na tej płycie dociskowej i na płycie oporowej, jest to, że płyta oporowa zawiera co najmniej jeden pręt przechodzący przez płytę dociskową mającą zespół elementów dociskowych, którego swobodny koniec wyposażony jest w zderzak usytuowany na powierzchni tylnej płyty dociskowej i zaopatrzony w czujnik położenia.

Korzystnie, płyta oporowa posiada trzy pręty ze zderzakami.

Korzystnie, pręty ze zderzakami rozmieszczone są w strefie o kształcie odpowiadającym kształtowi powierzchni bocznej.

Korzystnie, elementy dociskowe są sprężynami albo sterowanymi siłownikami.

Korzystnie, czujnik położenia połączonyjest z monitorem, na którym wyświetlana jest wartość reprezentatywna, co najmniej w danej chwili, odległości pomiędzy powierzchnią boczną i cylindrami.

180 625

Korzystnie, każdy czujnik położenia, który usytuowany jest na części zderzaka od strony płyty dociskowej, połączony jest z monitorem, na którym wyświetlana jest wartość pomiaru odległości pomiędzy zderzakami prętów i płytą dociskową.

Korzystnie, czujnik położenia jest czujnikiem typu pojemnościowego.

Tak więc, zgodnie z wynalazkiem, płyta podpierająca małąścianę jest wyposażona wjeden lub kilka prętów przechodzących przez płytę dociskową, których swobodne końce opierają się o powierzchnię tylnąpłyty dociskowej. Zatem, elementy dociskowe, które normalnie majątendencję do odsuwania tej płyty od płyty dociskowej, aby docisnąć powierzchnię boczną do cylindrów powodując jej zużycie, mają ograniczone działanie wówczas, gdy to zużycie staje się na tyle znaczne, aby zetknięcie takie mogło być osiągnięte. Występuje wówczas tylko minimalne tarcie pomiędzy powierzchnią boczną i cylindrami i w rezultacie prawie nie następuje zużycie powierzchni bocznej.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie według wynalazku i jeden z cylindrów, do którego dociśnięta jest jedna z powierzchni bocznych urządzenia do odlewania między cylindrami, w widoku z boku, i w położeniu, w którym pręty umożliwiają stopniowe odsuwanie płyty oporowej od płyty dociskowej , a fig. 2 przedstawia urządzenie z fig. 1, ale w położeniu, w którym pręty oparte są o powierzchnię tylnąpłyty dociskowej.

Na figurze 1 przedstawiono część boczna urządzenia do odlewania między dwoma cylindrami usytuowanymi blisko siebie, obracającymi się dokoła osi poziomych i chłodzonymi od wewnątrz, z których tylko jeden cylinder 1 uwidoczniony został na rysunku. Druga część boczna tego urządzenia wyposażona jest w podobny sposób. Przestrzeń odlewania, utworzona przez dwa cylindry, zamkniętajest z boku przez powierzchnię boczną 2 z materiału ogniotrwałego, której powierzchnia przednia oparta jest na ściance czołowej 3 cylindrów 1. Powierzchnia boczna 2 przymocowanajest swojąpowierzchniątylnądo płyty oporowej 4, która wykonana jest z metalu. Korzystnie, płyta oporowa 4 jest chłodzona w celu uniknięcia poddawania jej odkształceniom czysto cieplnym. Przemieszczenia i siła docisku powierzchni bocznej 2 do cylindrów 1 sterowane są zespołem, który wywiera nacisk na płytę oporową 4, a który zostanie szczegółowo opisany poniżej.

Ten zespół zawiera znany sterowany wózek 5 przemieszczany w kierunku równoległym do osi cylindrów 1. Na wózku 5 zamontowane jest urządzenie popychające, takie jak siłownik 6 (lub zespół siłowników) zawierający tłoczysko 7 przemieszczające się w tym samym kierunku, równoległym do osi cylindrów 1. Podobnie jak w znanych rozwiązaniach, tłoczysko 7 wywiera nacisk na płytę dociskową 8, która zawiera zespół elementów dociskowych 9, 9', 9, 9^m, takich jak sprężyny lub siłowniki, wywierające nacisk na powierzchnię tylnąpłyty oporowej 4. Elementy takie rozmieszczone sąw strefie, korzystnie o kształcie odpowiadającym kształtowi powierzchni bocznej 2. Obejrnujjąone zwykle powierzchnię boczną2 silnie dociskaną do ścianek czołowych 3 cylindrów 1 za pośrednictwem płyty oporowej 4, ale umożliwiają również niewielkie przesunięcie wsteczne, co najmniej częściowe, powierzchni bocznej 2, która usytuowana jest na ich przedłużeniu wówczas, gdy szkodliwe zakrzepnięte zanieczyszczenia dostaną się pomiędzy tę powierzchnię boczną i jeden z cylindrów 1, nawet wówczas, gdy pozostała część powierzchni bocznej 2 i cylindrów 1 jest do siebie mocno dociśnięta.

Zgodnie z wynalazkiem, w przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 1 i fig. 2, do powierzchni tylnej płyty oporowej.4 -przymocowanych jest szereg prętów 11 i 11', które skierowane sąw przybliżeniu prostopadle do tej-płyty. Pręty 11, 11' przechodząprzez płytę naciskową 8, dzięki wykonanym w niej otworom 12,12', a swobodne końce tych prętów posiadajjizderzak 13,13' o wymiarach większych niż wymiary otworów 12, 12'. Długości prętów 11,11' są dobrane tak, że zderzaki 13,13'mogą oprzeć się o powierzchnię tylną 14 płyty dociskowej 8 zanim elementy dociskowe osiągną swoją możliwie maksymalną długość. Materiał prętów musi mieć dobre własności wytrzymałościowe i odpowiednią stabilność wymiarową przy temperaturach występujących w tej strefie urządzenia. Na przykład, zaleca się stosowanie stali nierdzewnej o małym współczynniku rozszerzalności cieplnej.

180 625

Na figurze 1 przedstawiono urządzenie do odlewania w stanie początkowym, na początku procesu odlewania, z powierzchnią boczną 2 mającą grubość e. Uwzględniając położenie:, początkowe siłownika 6, sprężyny, które w przedstawionym przykładzie stanowią elementy dociskowe 9,9', 9, 9', są w stanie ściśniętym odpowiadającym odległości pomiędzy płytą oporową 4ipłytądociskową8.Zdrugiej strony zderzaki 13,13'prętów 11,11'są, w stanie początkowym, w odległości d' od powierzchni tylnej 14 płyty dociskowej 8.

Na figurze 2 przedstawiono to samo urządzenie w następnej fazie procesu odlewania. W rozpatrywanym odstępie czasu położenie siłownika 6 nie zmienia się, ale powierzchnia boczna 2 ulega stopniowemu zużyciu ze względu na tarcie o ścianki czołowe 3 cylindrów 1. To zużycie powoduje w rezultacie stopniowe zwiększenie odległości dzielącej płytę dociskową 8 i płytę oporową 4, pod wpływem sprężyn jako elementów dociskowych 9,9\ 9, 9, które ulegają rozciągnięciu. Ta odległość, lub co najmniej jej zmiany, mogą być określone przykładowo za pomocą czujników położenia sprzężonych z elementami dociskowymi 9, 9, 9, 9.

Wówczas, gdy to zużycie jest takie, że powierzchnia boczna 2 ma grubość równą (e - d), odległość między płytą dociskową 8 i płytą oporową4 jest równa (d + d'), a zderzaki 13,13' opierają się o powierzchnię tylną 14 płyty dociskowej 8. Ma to na celu nieprzerwane przesuwanie się płyty oporowej 4 w kierunku cylindrów 1. W tej sytuacji, przy normalnej pracy urządzenia do odlewania, powierzchnia boczna 2 jest już dociskana do ścianek czołowych 3 cylindrów 1 tylko z bardzo małą siłą zapewniającą niewielkie tarcie między nimi,'ale wystarczające, aby zapewnić szczelność przestrzeni odlewania. To minimalne tarcie umożliwia utrzymanie bardzo małego zużycia powierzchni bocznej 2, co zwiększa jej trwałość.

W rezultacie można zatem zaproponować następującą technologię procesu odlewania. Przed odlewaniem ustawia się urządzenie tak, jak opisano i przedstawiono na fig. 1. Następnie, zaczyna się odlewanie i w wyniku stopniowego zużycia się powierzchni bocznej 2, doprowadza się jądo położenia opisanego i przedstawionego na fig. 2, w którym zderzaki 13,13' prętów 11,11'oparte są o powierzchnię tylną 14 płyty dociskowej 8. Moment, w którym to następuje może być wykryły, na przykład, dzięki czujnikom położenia sprzężonym z elementami dociskowymi 9,9,9, 9'. Jeśli zakrzepnięty metal znajdzie się pomiędzy powierzchniąboczną2 i jednym z cylindrów 1, to zespół powierzchnia boczna 2 - płyta oporowa 4 może cofnąć się co najmniej miejscowo, przy czym to cofnięcie jest tym większe im zespół ten ma większą elastyczność i im więcej jest elementów dociskowych 9,9', 9, 9^m . W takiej chwili zderzak 13,13'jednego lub kilku prętów 11,11' nie styka się już z płytą dociskową 8, a jeden lub kilka elementów dociskowych 9,9', 9, 9^mnajbliższych strefy, w której następuje przenikanie ciekłego metalu, powoduje docisk powierzchni bocznej 2 do cylindrów .1. Trwa to tak długo, aż zniknie to przenikanie, które jest tylko chwilowe, ale jeśli przenikanie jest trwałe to trwa tak długo, aż miejscowe zużycie powierzchni bocznej 2 doprowadzi do zetknięcia się zderzaka lub zderzaków 13, 13' z płytą dociskowa 8.

Aby zregenerować okresowo powierzchnię przednią powierzchni bocznej 2, która styka się z cylindrami 1, i uniknąć w ten sposób jej zbyt znacznego i miejscowego zużycia, nie pogarszając przy tym szczelności, stosuje się okresowe przemieszczanie tłoczyska 7 siłownika 6 w kierunku cylindrów 1. Przesuwa się zatem płytę dociskową 8 do cylindrów 1, w celu oddalenia zderzaków 13,13' prętów 11, 11', od płyty dociskowej 8 i przywrócenia szczelnego docisku powierzchni bocznej 2 do cylindrów 1 przez elementy dociskowe 9, 9^/, 9, 9. Ten szczelny docisk trwa dotąd, aż zużycie powierzchni bocznej 2 będzie na tyle znaczne, że nastąpi ponownie styk pomiędzy zderzakami 13,13' i płytądociskową 8 i powstanąpożądane warunki minimalnego tarcia. Można wykonać tę operację w sposób regulowany nadając płycie dociskowej 8 średniąprędkość przemieszczania rzędu od 1 do 10 mm/h. Prędkość przemieszczania odpowiada prędkości zużycia powierzchni bocznej 2 przy braku przenikania zakrzepniętego metalu. Ta prędkość jest znacznie niższa od prędkości, które są zwykle narzucane przez znane urządzenie dociskające powierzchnie boczne do cylindrów, wynoszące nawet do kilkudziesięciu mm/h.

Można również zastosować zbyt duże systematyczne przemieszczanie okresowe tłoczyska 7 przemieszczając je znacznie i okresowo, w chwilach określonych przez operatora lub automat, który steruje działaniem urządzenia. Może to mieć miejsce, na przykład wówczas, gdy stwierdzi

180 625 się stosunkowo znaczny wypływ metalu na części lub całości powierzchni bocznej 2, który byłby wskaźnikiem przenikania zakrzepniętego metalu do strefy pomiędzy powierzchnią boczną 2 i cylindrami 1, i który wpływałby na zrekompensowanie wyjątkowo nadmiernego zużycia powierzchni bocznej 2. W takich przypadkach pożądane jest otrzymanie szybkiej regeneracji powierzchni styku powierzchni bocznej 2 z cylindrami 1, umożliwiane przez przemieszczenie tłoczyska 7, jako specjalnie realizowane w tym celu.

Na ogół, występowanie jednego pręta umieszczonego, na przykład, w środkowej strefie płyty oporowej 4 podtrzymującej powierzchnię boczną 2, jest wystarczające, aby otrzymać pożądany skutek. Korzystne jest jednak zastosowanie wielu prętów 11, 11', na przykład trzech, rozmieszczonych na płycie oporowej 4 w strefie o kształcie odpowiadającym kształtowi powierzchni bocznej 2.

W ten sposób, a w szczególności wówczas, gdy zespół powierzchnia boczna 2 - płyta oporowa 4, ma pewną elastyczność lub możliwość przemieszczania się w trzech kierunkach, możliwe jest korzystniejsze uwzględnianie miejscowych cofnięć powierzchni bocznej 2, podobnie jak i błędów współosiowości ścianek czołowych cylindrów 1 względem siebie. Aby podczas przemieszczania płyty oporowej 4, która nie byłaby dokładnie równoległa do osi cylindrów 1, nie były ograniczane przemieszczenia prętów 11,11', trzeba przewidzieć znaczny luz między tymi prętami i ściankami względem otworów 12,12' wykonanych w tym celu w płycie dociskowej 8.

Rozwiązanie według wynalazku nadaje się również do zastosowania w przypadku, w którym powierzchnie boczne 2 wykonują w znany sposób, ruch oscylacyjny w płaszczyźnie płaskich czół cylindrów 11'.

Urządzenie według wynalazku wyposażone jest także wjeden lub wiele czujników położenia 15, 15', które z kolei połączone są z monitorem 16 lub tym podobnym urządzeniem wskazującym, na którym wyświetlana jest wartość reprezentatywna, co najmniej w danej chwili, odległości pomiędzy powierzchniąboczną2 i cylindrami 1. Przy takim rozwiązaniu możliwe jest to, że podczas fazy, w której badane jest zużycie powierzchni bocznej 2, ma miejsce prawidłowy styk pomiędzy tą powierzchnią i cylindrami 1. Ponadto, podczas normalnej pracy urządzenia, można założyć, aby zetknięcie takie nie było całkowite, i spowodować utrzymanie stałego luzu wynoszącego od 0,1 do 0,2 mm, wystarczająco małego, dla uniknięcia przecieków ciekłego metalu, ale umożliwiającego uniknięcie zużycia powierzchni bocznej 2 w wyniku tarcia. Jednym z powodów zużywania się tej powierzchni jest jej korozja powodowana ciekłym metalem.

W takim przypadku, korzystne jest skojarzenie czujników położenia 15,15', na przykład, typu pojemnościowego ze zderzakami 13, 13' prętów 11,11' dla pomiaru odległości pomiędzy tymi zderzakami i płyty dociskowej 8. Zatem wówczas, gdy elementy dociskowe 9,9', 9, 9 mają regulowaną długość (na przykład, gdy są one sterowanymi siłownikami) można, po tym jak zderzaki 13,13'zetkną się z płytą dociskową 8, cofnąć powierzchnię boczną 2 zmniejszając długość elementów dociskowych 9, 9', 9, 9^m, o odległość odpowiadającą luzowi.

180 625

Fig. 2

180 625

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do podpierania powierzchni bocznej urządzenia do odlewania ciągłego taśm metalowych między cylindrami, zawierającego dwa chłodzone cylindry o osiach poziomych i dwie powierzchnie boczne oparte na ściankach czołowych cylindrów, które to urządzenie do podpierania posiada wózek przemieszczający się ruchem sterowanym w kierunku równoległym do osi cylindrów, siłownik umieszczony na tym wózku oraz płytę oporową przymocowaną do powierzchni bocznej, połączoną z siłownikiem za pośrednictwem płyty dociskowej i elementów dociskowych opartych na tej płycie dociskowej i na płycie oporowej, znamienne tym, że płyta oporowa (4) zawiera co najmniej jeden pręt (11, 11'), przechodzący przez płytę dociskową (8) mającą zespół elementów dociskowych (9,9,9, 9), którego swobodny koniec wyposażony jest w zderzak (13, 130 usytuowany na powierzchni tylnej (14) płyty dociskowej (8) i zaopatrzony w czujnik położenia (15,150.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że płyta oporowa (4) posiada trzy pręty (11,110 ze zderzakami (13,13').
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że pręty (11,11') ze zderzakami (13, 130 rozmieszczone są w strefie o kształcie odpowiadającym kształtowi powierzchni bocznej (2).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że elementy dociskowe (9, 9', 9, 9) są sprężynami.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że elementy dociskowe (9, 9, 9, 90 są sterowanymi siłownikami.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że czujnik położenia (15,15') połączony jest z monitorem (16), na którym wyświetlanajest wartość reprezentatywna, co najmniej w danej chwili, odległości pomiędzy powierzchnią boczną (2) i cylindrami (1).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każdy czujnik położenia (15,15'), który usytuowany jest na części zderzaka (13, 13') od strony płyty dociskowej (8), połączony jest z monitorem (16), na którym wyświetlana jest wartość pomiaru odległości pomiędzy zderzakami (13,13') prętów (11, 11') i płytą dociskową (8).
8. 8. Urządzenie według zastrz. 6 albo 7, znamienne tym, że czujnik położenia (15,15') jest czujnikiem typu pojemnościowego.