PL196009B1 - Korpus walca maszyny do ciągłego odlewania, walecmaszyny do ciągłego odlewania i maszyna do ciągłego odlewania - Google Patents

Abstract

1. Korpus walca maszyny do ciaglego odlewania, który moze byc wyposazony w swojej czesci srod- kowej, nazywanej strefa walcowania, w cylindryczna opaske i zawiera obieg chlodzacy, przy czym obieg sklada sie z co najmniej jednego przewodu zasilaja- cego w ciecz chlodzaca, co najmniej jednego prze- wodu odprowadzajacego ciecz chlodzaca, co naj- mniej jednego kolektora rozdzielczego, co najmniej jednego kolektora odprowadzajacego, co najmniej jednej rurki rozprowadzajacej laczacej kazdy kolektor z odpowiednim przewodem, i szeregu pierscienio- wych kanalów laczacych kolektory zasilajace i od- prowadzajace, przy czym kolektory i pierscieniowe kanaly sluza do zetkniecia cieczy chlodzacej kraza- cej w wymienionym przewodzie z wewnetrzna po- wierzchnia opaski, tak aby ja chlodzic, znamienny tym, ze kolektory (70, 80) sa rozmieszczone w taki sposób, ze zapewniaja naprzemiennosc jednocze- snie w kierunku obwodowym i w kierunku wzdluznym rozdzielczych kolektorów (70) i odprowadzajacych kolektorów (80). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest korpus walca maszyny do ciągłego odlewania, walec maszyny do ciągłego odlewania i maszyna do ciągłego odlewania, zwłaszcza do ciągłego odlewania taśmy metalowej, w szczególności z aluminium albo stopu aluminiowego. Przedmiotem wynalazku jest zwłaszcza korpus walca, zawierający obieg chłodzący walców do ciągłego odlewania taśmy metalowej, umożliwiający zwłaszcza zmniejszenie owalizacji cieplnej pojawiającej się w wymienionych walcach w czasie stosowania.

Znany jest korpus walca maszyny do ciągłego odlewania, który może być wyposażony w swojej części środkowej, nazywanej strefą walcowania, w cylindryczną opaskę i zawiera obieg chłodzący, przy czym obieg składa się z co najmniej jednego przewodu zasilającego w ciecz chłodzącą, co najmniej jednego przewodu odprowadzającego ciecz chłodzącą, co najmniej jednego kolektora rozdzielczego, co najmniej jednego kolektora odprowadzającego, co najmniej jednej rurki rozprowadzającej łączącej każdy kolektor z odpowiednim przewodem, i szeregu pierścieniowych kanałów łączących kolektory zasilające i odprowadzające, przy czym kolektory i pierścieniowe kanały służą do zetknięcia cieczy chłodzącej krążącej w wymienionym przewodzie z wewnętrzną powierzchnią opaski, tak aby ją chłodzić.

Jak przedstawiono schematycznie w przekroju poprzecznym na pos. 1, maszyna do ciągłego odlewania taśmy metalowej zawiera w zasadzie co najmniej dwa identyczne walce 1A i 1B, usytuowane czołowo względem siebie, oddzielone przestrzenią (albo szczeliną) E o grubości wytwarzanej taśmy metalowej i obracające się w kierunkach przeciwnych względem siebie.

Metal 2 jest doprowadzany w stanie płynnym z jednej strony tej przestrzeni za pomocą wtryskiwacza 6, natomiast taśma o nominalnej grubości Eo wychodzi po drugiej stronie. Metal zestala się pomiędzy dwoma walcami, na poziomie tego miejsca, które jest znane pod nazwą front krzepnięcia 5.

Za pomocą takiego urządzenia można wytwarzać taśmy o grubości od kilku centymetrów do kilku milimetrów albo mniej.

Na pos. 2 przedstawiono ogólną konstrukcję walca według stanu techniki. Na pos. 2a) przedstawiono walec w przekroju poprzecznym w strefie walcowania 20, to jest w części walca, która zawiera opaskę. Na pos. 2b) przedstawiono walec w przekroju wzdłużnym wzdłuż płaszczyzny przekroju I-I' na pos. 2a).

Walec 1 składa się typowo z cylindrycznego korpusu 10, który w swojej części środkowej jest otoczony opaską 11, przeznaczoną do przyjmowania stopionego metalu i służącą do walcowania taśmy, i środków chłodzących. W związku z tym konieczne jest skuteczne chłodzenie walców w czasie operacji walcowania.

Chłodzenie prowadzi się zwykle za pomocą cieczy chłodzącej, typowo wody, krążącej co najmniej w jednym obiegu chłodzącym 12 znajdującym się we wnętrzu korpusu 10 walca. Ten obieg składa się co najmniej z pierwszego przewodu 13 przeznaczonego do doprowadzania zimnej wody F i co najmniej jednego drugiego przewodu 14 przeznaczonego do odprowadzania ogrzanej wody C. Te przewody mają zwykle postać ślepych otworów równoległych do osi 4 walca, które kończą się na jednym z jego końców, natomiast drugi koniec jest zamknięty, i które rozciągają się na całej długości opaski 11. Szereg promieniowych rurek 15, 16 o mniejszej średnicy łączy każdy przewód 13, 14 z odpowiednim kolektorem 17, 18, który przyjmuje postać rowka usytuowanego bezpośrednio pod wewnętrzną powierzchnią opaski 11 i umieszczonego równolegle do osi 4 walca. Kolektory 17, 18 łączą się z szeregiem pierścieniowych kanałów 19 usytuowanych bezpośrednio pod opaską 11 w płaszczyźnie poprzecznej względem osi 4 walca. Pierścieniowe kanały i kolektory są na ogół wyrobione na obwodowej powierzchni korpusu 10 walca.

Każdy przewód doprowadzający zimną wodę 13, 131, 132, jak również odpowiednie promieniowe rurki 15, 151, 152 i kolektor nazywany kolektorem rozdzielczym 17, 171, 172, tworzą obieg zasilania w zimną wodę. Podobnie, każdy przewód odprowadzający ogrzaną wodę 14, 141, 142, jak również odpowiednie promieniowe rurki 16, 161, 162 i kolektor nazywany kolektorem odprowadzającym 18, 181, 182, tworzą obieg odprowadzający ogrzaną wodę. Na pos. 3 przedstawiono przemienPL 196 009 B1 ność, w kierunku obwodowym, kolektorów zasilających i odprowadzających korpusów walców według dotychczasowego stanu techniki (dla uproszczenia figury przedstawiono tylko kilka pierścieniowych kanałów 19. Każda promieniowa rurka zasila typowo jednocześnie 5 różnych kanałów pierścieniowych.

Wodę chłodzącą wtryskuje się do obiegu przewodami doprowadzającymi zimną wodę 131, 132,..., woda rozdziela się w kolektorach rozdzielczych 171, 172,... za pośrednictwem pierwszych rurek promieniowych 151, 152,... i wchodzi w styczność cieplną z opaską na wprost kolektorów 171, 172,... i pierścieniowych kanałów 19, zapewniając w ten sposób chłodzenie, a na koniec jest ponownie odbierana przez kolektory odprowadzające 181, 182,... za pośrednictwem drugich rurek promieniowych 161, 162,... i odprowadzana przewodami odprowadzającymi 141, 142,..... Strzałki na pos. 2a) i2b) wskazują kierunek krążenia cieczy chłodzącej.

Walce zawierają zwykle pewną identyczną liczbę obiegów zasilających w zimną wodę i obiegów odprowadzających wodę ogrzaną. Liczba par przewodów doprowadzających i odprowadzających wynosi typowo dwa, trzy albo cztery. Te przewody i odpowiednie kanały są rozmieszczone w korpusie walca symetrycznie. Przypadek przedstawiony na pos. 2 obejmuje dwie pary obiegów, które są rozmieszczone naprzemiennie i które są przesunięte o 90°. W przypadkach trzech albo czterech par obiegów przesunięcie wynosi odpowiednio 60° albo 45°.

Za pomocą obiegów chłodzących według dotychczasowego stanu techniki widoczne są strefy zimne i gorące w opasce i w walcu w sąsiedztwie kolektorów i kanałów doprowadzających zimną wodę i kanałów odprowadzających wodę ogrzaną. Ta niejednorodność temperatury, która może osiągnąć 4°C, wywołuje rozszerzanie się powodujące odkształcenie walca, nazywane owalizacją albo zniekształconym okręgiem. Ten zniekształcony okrąg powoduje cykliczne nieregularności grubości odlanej taśmy metalowej i obniża w ten sposób jej jakość. Ta wada jest tym bardziej kłopotliwa, gdy odlana taśma jest cienka.

Niejednolitość temperatury zmienia także skuteczny współczynnik wymiany ciepła pomiędzy metalem i opaską, co daje zmianę grubości nawet przy braku odkształcenia walca.

Zgłaszająca poszukiwała zatem środków skutecznych i łatwych do realizacji albo do stosowania i niekosztownych, które pozwalają na wyeliminowanie albo zminimalizowanie odchyleń temperatur w walcu, tak aby poprawić jakość i równomierność grubości odlewanej taśmy.

W celu rozwiązania tego problemu zgłaszająca zaproponowała we francuskim zgłoszeniu patentowym nr FR 2 723 014 (odpowiadającym europejskiemu zgłoszeniu patentowemu nrEP 694 356 i amerykańskiemu opisowi patentowemu nr US 5 642 771) okresowe odwracanie kierunku krążenia cieczy chłodzącej w korpusie walca, przy czym obieg zasilający w zimną ciecz staje się obiegiem odprowadzającym ogrzaną ciecz i odwrotnie.

To rozwiązanie, które umożliwia znaczne zmniejszenie zniekształcenia okręgu bez konieczności zmiany walców, wymaga jednak przystosowania zewnętrznego obiegu chłodzącego i sposobu działania maszyny. Reżim przejściowy i ewentualnie częstość zmian kierunku krążenia zależą zwłaszcza od natury stopu.

Zgłaszająca poszukiwała zatem rozwiązań, które łagodzą te niedogodności dotychczasowego stanu techniki i które umożliwiają zwłaszcza zmniejszenie, a nawet wyeliminowanie niejednolitości temperatury i zmiany grubości taśmy, jakie z tego wynikają, zwłaszcza w przypadku walców o dużej długości (> 2 metry).

Korpus walca maszyny do ciągłego odlewania może być wyposażony w swojej części środkowej, nazywanej strefąwalcowania, w cylindryczną opaskę i zawiera obieg chłodzący, który zawiera co najmniej jeden przewód zasilający w ciecz chłodzącą, co najmniej jeden przewód odprowadzający ciecz chłodzącą, co najmniej jeden kolektor rozdzielczy, co najmniej jeden kolektor odprowadzający, co najmniej jednąrurkę rozdzielczą łączącą każdy kolektor z odpowiednim przewodem i szereg pierścieniowych kanałów łączących kolektory zasilające i odprowadzające, przy czym kolektory i kanały pierścieniowe służą do zetknięcia cieczy chłodzącej krążącej w wymienionym obiegu z wewnętrzną powierzchniąopaski, tak aby ją chłodzić, i według wynalazku charakteryzuje się tym, że kolektory są rozmieszczone w taki sposób, aby zapewniać naprzemienność, jednocześnie w kierunku obwodowym i w kierunku wzdłużnym, kolektorów rozdzielczych i kolektorów odprowadzających.

Zgłaszająca miała w związku z tym koncepcję modyfikowania wewnętrznego obiegu chłodzącego walców w taki sposób, aby umożliwić naprzemienność, korzystnie zbliżoną, stref zasilania wzimną ciecz F i stref odprowadzania cieczy ogrzanej C, w dwóch kierunkach powierzchni opaski, to jest jednocześnie w kierunku obwodowym i w kierunku wzdłużnym.

PL 196 009 B1

Zgłaszająca ocenia, że taka szczególna konfiguracja obiegu chłodzącego, która nie zwiększa w sposób znaczący kosztów wytwarzania wyrobu, zapewnia naprzemienność stref zimnych i gorących pod wewnętrzną powierzchnią opaski, która może przyczyniać się do znacznego zmniejszenia niejednolitości temperatury zewnętrznej powierzchni opaski. Zgłaszająca oceniła poza tym, że odwołanie się do pewnej liczby kolektorów pociąga za sobą nieoczekiwanie większą jednorodność natężenia przepływu cieczy chłodzącej w kanałach.

Całkowita liczba wymienionych przewodów jest parzysta, a zwłaszcza równa 2, 4 albo 6.

Całkowita liczba kolektorów jest całkowitą wielokrotnością M całkowitej liczby przewodów, przy czym M jest większe albo równe 2.

Każdy przewód zasilający jest połączony z M różnych rozdzielczych kolektorów, zaś każdy przewód odprowadzający jest połączony z M różnych zasilających kolektorów.

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem wynalazku kolektory mają postać rowków, których długość jest wyraźnie mniejsza niż długość Lf opaski, które są rozmieszczone współ-liniowo na równoodległych kątowo tworzących i które są połączone z przewodami zasilającymi i odprowadzającymi w taki sposób, aby zapewnić rozmieszczenie kolektorów w regularną siatkę, a nawet w szachownicę.

Przewody zasilające i przewody odprowadzające są połączone odpowiednio z rozdzielczymi kolektorami i odprowadzającymi kolektorami z różnych rzędów.

Przewody mogą być połączone tylko z kolektorami z przylegających rzędów.

Liczba rzędów kolektorów jest korzystnie równa całkowitej liczbie przewodów.

Walec maszyny do ciągłego odlewania, składa się z opaski i korpusu walca według wynalazku.

Maszyna do ciągłego odlewania, zawiera co najmniej jeden walec według wynalazku.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania uwidoczniono na załączonym rysunku, na którym pos. 1 przedstawia schematycznie podstawowe elementy maszyny do odlewania ciągłego, pos. 2 przedstawia walec maszyny do odlewania ciągłego według dotychczasowego stanu techniki, pos. 3 przedstawia na płasko, w przypadku walca według dotychczasowego stanu techniki, część powierzchni korpusu walca usytuowaną pod opaską (strefą walcowania), fig. 1 przedstawia na płasko, dla walca według wynalazku, część powierzchni korpusu walca usytuowaną pod opaską (strefa walcowania), fig. 2 przedstawia korpus walca według wynalazku w dwóch przekrojach poprzecznych przechodzących przez rurki rozdzielcze (płaszczyzny I-I' i II-II' na fig. 1), fig. 3 przedstawia korpus walca według wynalazku w dwóch przekrojach wzdłużnych (płaszczyzny I-I' i II-II' na fig. 2).

Dla uproszczenia opisu elementy, które mają tę samą funkcję, takie jak rozdzielcze kolektory i przewody zasilające, są również oznaczone zbiorowo odnośnikami rodzajowymi z fig. 3. Wten sposób na przykład, gdy nie jest pokazany żaden specyficzny element, to rozdzielcze kolektory 7101, 7102, 7103,... mogą być oznaczone zbiorowo odnośnikiem 70, przewody zasilające 31, 32, 33,... mogą być oznaczone zbiorowo odnośnikiem 30.

Korpus 110 walca maszyny do odlewania ciągłego według wynalazku może być wyposażony w swojej części środkowej, nazywanej strefą walcowania 20, w cylindryczną opaskę 111 i zawiera obieg chłodzący 200, przy czym wymieniony obieg składa się z co najmniej jednego przewodu zasilającego 30 w ciecz chłodzącą, co najmniej jednego przewodu odprowadzającego 40 ciecz chłodzącą, co najmniej jednego rozdzielczego kolektora 70, co najmniej jednego odprowadzającego kolektora 80, co najmniej jednej rurki rozprowadzającej 50, 60 łączącej każdy kolektor z odpowiednim przewodem oraz szeregu pierścieniowych kanałów 90 łączących kolektory zasilające i odprowadzające, przy czym wymienione kolektory i pierścieniowe kanały służą do zetknięcia cieczy chłodzącej, która krąży w wymienionym obiegu, z wewnętrzną powierzchnią opaski 111 w taki sposób, aby ją chłodzić, i charakteryzuje się tym, że kolektory 70, 80 są rozmieszczone w taki sposób, aby zapewniać naprzemienność, jednocześnie w kierunku obwodowym i w kierunku wzdłużnym, rozdzielczych kolektorów 70 i odprowadzających kolektorów 80.

Inaczej mówiąc, kolektory są rozmieszczone pod powierzchnią opaski w taki sposób, aby mogły tworzyć ciągi 70/80/70/80... jednocześnie w kierunku obwodowym i w kierunku wzdłużnym. W celu uzyskania takiej naprzemienności liczba rozdzielczych kolektorów 70 jest równa co najmniej 2, a liczba odprowadzających kolektorów 80 jest równa co najmniej 2.

W celu uproszczenia obiegu liczba przewodów zasilających i odprowadzających jest korzystnie parzysta (i wynosi typowo 2, 4 albo 6), co umożliwia w czasie stosowania posiadanie liczby przewodów zasilających równej liczbie przewodów odprowadzających. W ten sposób przewody zasilające i odprowadzające mogą być rozmieszczone na okręgu naprzemiennie (w przekroju poprzecznym).

PL 196 009 B1

Podobnie jest w przypadku kolektorów, które są z nimi połączone. Liczba Na przewodów zasilających 30 jest korzystnie równa liczbie Ne przewodów odprowadzających 40.

Całkowita liczba kolektorów jest korzystnie całkowitą wielokrotnością M całkowitej liczby przewodów. Dokładniej, korzystne jest, aby liczba kolektorów rozdzielczych była całkowitą wielokrotnością liczby przewodów zasilających i aby liczba kolektorów odprowadzających była taką samą całkowitą wielokrotnością M liczby przewodów odprowadzających, gdzie M jest większe albo równe 2. Taki wybór umożliwia uproszczenie koncepcji i praktycznego wykonania obiegu chłodzącego. W takim przypadku każdy przewód zasilający można połączyć z M różnych kolektorów rozdzielczych, a każdy przewód odprowadzający można połączyć z M różnych kolektorów odprowadzających. Na przykład, jeżeli obieg zawiera trzy przewody zasilające i trzy przewody odprowadzające i jeżeli każdy przewód jest połączony z 6 kolektorami (M = 6), to wtedy całkowita liczba kolektorów wyniesie 36.

Przewody zasilające 30 i przewody odprowadzające 40 są różne i rozdzielone. Przewody mają korzystnie postać ślepych otworów prawie równoległych do osi 4 walca, które kończą się na jednym z jego końców, przy czym drugi koniec jest zamknięty, i które rozciągają się prawie na całej długości opaski 111. Korzystne jest także rozłożenie przewodów 30, 40 symetrycznie względem osi 4 walca. Przewody 30, 40 znajdują się korzystnie w tej samej odległości od osi 4. Takie rozmieszczenie upraszcza zwłaszcza wytwarzanie korpusu walca.

Obieg według wynalazku może zawierać jakąkolwiek liczbę par przewodów zasilających i odprowadzających. Aby uzyskać optymalną temperaturę na powierzchni opaski, obieg według wynalazku zawiera korzystnie, co najmniej dwie pary przewodów zasilających i przewodów odprowadzających, przesuniętych o kąt a równy 360°/N, gdzie N jest całkowitą liczbą przewodów. Na przykład, jeżeli obieg zawiera trzy przewody zasilające i trzy przewody odprowadzające, to N będzie równe 6, a kąt a wyniesie 60°.

Kolektory 70, 80 przyjmują typowo postać wydłużonego rowka usytuowanego bezpośrednio pod wewnętrzną powierzchnią 113 opaski 111, którego wielka oś jest korzystnie prawie równoległa do osi 4 walca. Liczba różnych kolektorów połączonych z każdym przewodem, która jest równa co najmniej 2, jest wyznaczona w zależności od długości opaski, tak że umożliwia skuteczne ujednolicanie temperatury na zewnętrznej powierzchni 112 opaski.

Kolektory 70, 80 mają długość wyraźnie mniejszą niż długość Lf opaski 111, a dokładniej długość jest co najwyżej równa około połowie długości opaski. Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem wynalazku kolektory 70, 80 mają prawie tę samą długość Lc.

Kolektory 70, 80 są połączone z szeregiem pierścieniowych kanałów 90 usytuowanych bezpośrednio pod powierzchnią opaski 111 w płaszczyznach poprzecznych względem osi 4 walca. Te kanały łączą każdy rozdzielczy kolektor 70 z co najmniej jednym odprowadzającym kolektorem 80 i powodują krążenie cieczy chłodzącej stykającej się z wewnętrzną powierzchnią 113 opaski 111, tak że zapewniają jej skuteczne chłodzenie. Pierścieniowe kanały 90 są rozdzielone pod powierzchnią opaski i znajdują się korzystnie w równej odległości, co sprzyja większej jednorodności chłodzenia. Liczba kanałów pierścieniowych jest równa co najmniej 2.

Liczba i przekrój rurek rozprowadzających 50, 60 są dostosowane w taki sposób, aby zapewnić zadowalającą utratę ładunku w obiegu, zadowalający strumień w pierścieniowych kanałach 90 i specyficzne rozdzielenie (na ogół jednorodne) cieczy chłodzącej wzdłuż opaski. Prosty odcinek rurek rozprowadzających 50, 60 jest z tych przyczyn korzystnie mniejszy niż odcinek przewodów.

Zgodnie z wynalazkiem kolektory tworzą korzystnie pod opaską 111 regularną siatkę, tak że każdy rozdzielczy kolektor 70 zajmuje położenie naprzemienne względem co najmniej jednego odprowadzającego kolektora 80 w kierunku wzdłużnym i w kierunku obwodowym. Regularność siatki umożliwia maksymalne opanowanie jednolitości temperatury.

W celu uproszczenia wykonywania obiegu kolektory są rozmieszczone korzystnie w liniowych rzędach wzdłuż tworzącej walca, to jest w rzędach wzdłużnych. W takim przypadku przewody 30, 40 są połączone korzystnie z kolektorami 70, 80 z różnych rzędów, a zwłaszcza połączone tylko z kolektorami 70, 80 z rzędów przylegających. Liczba rzędów kolektorów 70, 80 jest korzystnie równa liczbie przewodów 30, 40, co umożliwia uproszczenie obiegu według wynalazku.

Liczba Nc różnych kolektorów jednego rzędu, która wynosi co najmniej 2, jest określona w zależności od długości opaski, tak aby umożliwić skuteczną jednolitość temperatury na powierzchni wymienionej opaski. Długość Lc każdego kolektora będzie wtedy nieznacznie mniejsza niż Lf/Nc, gdzie

Lf jest długością opaski. W celu jednoczesnego zapewnienia jednorodnego chłodzenia opaski i dodatkowego skutecznego podparcia mechanicznego kolektory jednego rzędu są korzystnie oddzielone

PL 196 009 B1 o odległość wynoszącą od 5 do 25% ich przybliżonej długości. Liczba kolektorów na tworzącą wynosi typowo 10 na metr liniowy.

Ciecz chłodzącą wtryskuje się do obiegu przewodami zasilającymi 30 w zimną ciecz, rozprowadza w rozdzielczych kolektorach 70 za pośrednictwem pierwszych rurek rozprowadzających 50, wchodzi ona w styczność cieplną z opaską 111 na wprost kolektorów 70 i pierścieniowych kanałów 90, na wprost dolnej powierzchni 113 opaski, zapewniając w ten sposób jej chłodzenie, a na koniec jest ona przyjmowana przez odprowadzające kolektory 80 za pośrednictwem drugich rurek rozprowadzających 60, a następnie odprowadzana przez przewody odprowadzające 40. Energia cieplna pochłonięta przez opaskę na poziomie jej powierzchni zewnętrznej 112 w czasie operacji ciągłego odlewania jest w ten sposób przenoszona do cieczy chłodzącej i odprowadzana na zewnątrz walca przez obieg chłodzący.

Wynalazek jest przystosowany zwłaszcza do walców odlewniczych, których opaska ma grubość od 20 do 100 mm.

W celu zwiększenia jednolitości temperatury, można stosować jeden walec według wynalazku i okresowo odwracać kierunek krążenia cieczy w obiegu walca, to znaczy sprawiać, że przewody zasilające stają się okresowo przewodami odprowadzającymi, zaś kolektory rozdzielcze stają się także okresowo kolektorami odprowadzającymi i odwrotnie.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku, kolektory 70, 80 rozciągają się tylko pod małą częścią opaski 111 (mniej niż połowa jej długości) i kolektory są rozdzielone na powierzchni korpusu walca w taki sposób, że tworzą rzędy kolektorów, które są korzystnie współ-liniowe na pewnej tworzącej i które tworzą regularną siatkę kolektorów. Kolektory usytuowane na tworzącej są oddzielone od siebie kątowo o kąt a względem kolektorów na sąsiedniej tworzącej.

Na figurach 1 do 3 przedstawiono obieg chłodzący składający się z trzech przewodów zasilających, trzech przewodów odprowadzających rozmieszczonych naprzemiennie i 20 kolektorów na rząd. Liczba rzędów kolektorów współ-liniowych jest wtedy równa całkowitej liczbie przewodów, a mianowicie N = 6. W takim przypadku na przykład różne kolektory połączone z przewodem zasilającym 31 w zimną ciecz są kolektorami 7101, 7102, 7103,..., 7120, różne kolektory połączone z przewodem odprowadzającym 41 zimną ciecz są kolektorami 8101, 8102, 8103,..., 8120, itd. Kolektory rozdzielcze są usytuowane naprzemiennie z kolektorami odprowadzającymi usytuowanymi na tej samej tworzącej i na tworzącej sąsiadującej. Kąt a rozdzielający dwa rzędy kolektorów wynosi wtedy 60°.

Na figurze 1, która przedstawia w widoku rozwiniętym część powierzchni korpusu walca usytuowaną pod opaską (odpowiadającą strefie walcowania 20), pokazano rozmieszczenie w szachownicę zasilających i odprowadzających kolektorów korpusów walca. Litery F i C wskazują odpowiednio strefy przybywania zimnej cieczy i odprowadzania cieczy ogrzanej. Aby uprościć figury, przedstawiono tylko kilka kanałów pierścieniowych 90. Strzałki P i L pokazują odpowiednio kierunek obwodowy i kierunek wzdłużny. Numerowanie odnośników liczbowych rozdzielczych kolektorów 70 i odprowadzających kolektorów 80 jest numerowaniem związanym ze sposobem zapisu: pierwsza cyfra 7albo 8 odpowiada naturze kolektora (zasilającego albo odprowadzającego), druga cyfra odpowiada przewodowi 30 albo 40, z którym jest połączony kolektor, a trzecia i czwarta cyfra odpowiadają rzędowi i, w którym sytuuje się kolektor. Na przykład odprowadzający kolektor o odnośniku 8302 jest połączony z przewodem odprowadzającym o odnośniku liczbowym 43 i sytuuje się w rzędzie i =2.

Na figurze 2 przedstawiono w przekroju poprzecznym korpus walca odpowiadający temu rozwiązaniu wynalazku, fig. 2a) i 2b) odpowiadają odpowiednio płaszczyznom przekroju I-I' i II-II' na fig. 1, a dokładniej naprzemiennościom parzystym (i = 2, 4, 6,...) i nieparzystym ( i = 1, 3, 5,..) kolektorów połączonych z każdym przewodem (z bliskimi odnośnikami, które skutkiem tego powinny zwiększać się, to jest na przykład odnośnik 7101 na fig. 2a) stanie się odnośnikiem 7103 dla przekroju odpowiadającego i=3, a odnośnik 7105 dla przekroju odpowiadającego i=5, itd.).

W tym rozwiązaniu obieg chłodzący może być rozłożony na identyczne odcinki (albo sekcje), jak przedstawiono na fig. 2, co powtarza się wzdłuż walca, tak aby zapewnić naprzemienność wzoru kolektorów. Taka konfiguracja umożliwia naprzemienne łączenie każdego przewodu zasilającego albo odprowadzającego z odpowiednimi kolektorami usytuowanymi po ich obydwóch stronach, tak aby utworzyć regularną siatkę. Gęstość oczek tej siatki jest określona liczbą kolektorów i przewodów.

PL 196 009 B1

Jak pokazano na fig. 2, przewody są wtedy korzystnie przesunięte kątowo względem odpowiednich kolektorów, tak aby znajdowały się w tej samej odległości od wszystkich kolektorów, z którymi są one połączone. W takim przypadku rurki rozprowadzające 50, 60, które łączą przewody 30, 40 z kolektorami 70, 80, mogą być nachylone pod kątem b względem promieniowej osi przechodzącej przez odpowiedni przewód albo kolektor.

Na figurze 3 przedstawiono w dwóch przekrojach poprzecznych korpus walca według korzystnego rozwiązania wynalazku. Te przekroje odpowiadają odpowiednio płaszczyznom I-I' na fig. 2a) i płaszczyznom II-II' na fig. 2b). Strzałki pokazują kierunek krążenia cieczy chłodzącej.

W tym rozwiązaniu kolektory 70, 80 mają tę samą długość Lc, co umożliwia uproszczenie koncepcji obiegu chłodzącego.

Zgłaszająca ocenia, że przy takiej konfiguracji odchylenia temperaturowe powierzchni opaski będą mniejsze niż 0,5°C względem maksymalnej temperatury tej powierzchni, która może być wyższa niż 500°C. W tych samych warunkach, lecz z obiegiem chłodzącym według dotychczasowego stanu techniki, maksymalne odchylenie temperatury wynosi raczej 4°C, co powoduje zmiany grubości taśmy o 0,04 mm, przypisywane odkształceniu walców.

Zgłaszająca oceniła także odchylenia natężenia przepływu pomiędzy kanałami w przypadku typowych walców zawierających opaskę o średnicy 1150 mm i grubości 80 mm i obieg chłodzący składający się z naprzemiennych trzech przewodów zasilających i trzech przewodów odprowadzających, prawie równoległych do osi walca i rozdzielonych kątowo o kąt 60°, i sześciu kolektorów rozmieszczonych na 6 tworzących oddzielonych kątowo o kąt 60°. Zgodnie z dotychczasowym stanem techniki, w przypadku walca zawierającego 17 promieniowych rurek i 85 pierścieniowych kanałów (to jest pięć kanałów pierścieniowych na każdą promieniową rurkę), których kolektory mają typowo długość 2050 mm, głębokość 10 mm, szerokość 20 mm, zgłaszająca oceniła, że natężenie przepływu w kanałach bliskich rurkom promieniowym było około 20 razy większe niż w kanałach bardziej oddalonych od rurek promieniowych. W typowej konfiguracji według wynalazku, takiej jaka jest przedstawiona na fig.1do 3, która zawiera na każdej z 6 tworzących 23 kolektory o długości 75 mm, głębokości 8 mm i szerokości 14 mm, przy czym kolektory są rozmieszczone w rzędach na 6 tworzących, i która zawiera 3 pierścieniowe kanały dla każdego kolektora, zgłaszająca oceniła, że natężenie przepływu było prawie takie samo we wszystkich kanałach.

Wynalazek jest szczególnie korzystny w przypadku produkcji cienkich taśm, to jest o grubości mniejszej niż 5 mm, dla których odkształcenie walca jest tym bardziej niekorzystne, im mniejsza jest grubość taśmy.

Wynalazek zapewnia także bardziej jednolite mechaniczne podparcie opaski, dzięki obecności ciągnących się wzdłuż niej nieciągłości w kolektorach. Taka konfiguracja, ograniczając powierzchnię stref ugięcia, zwiększa wytrzymałość na mechaniczne zmęczenie opasek.

Claims (36)

1. Korpus walca maszyny do ciągłego odlewania, który może być wyposażony w swojej części środkowej, nazywanej strefą walcowania, w cylindryczną opaskę i zawiera obieg chłodzący, przy czym obieg składa się z co najmniej jednego przewodu zasilającego w ciecz chłodzącą, co najmniej jednego przewodu odprowadzającego ciecz chłodzącą, co najmniej jednego kolektora rozdzielczego, co najmniej jednego kolektora odprowadzającego, co najmniej jednej rurki rozprowadzającej łączącej każdy kolektor z odpowiednim przewodem, i szeregu pierścieniowych kanałów łączących kolektory zasilające i odprowadzające, przy czym kolektory i pierścieniowe kanały służą do zetknięcia cieczy chłodzącej krążącej w wymienionym przewodzie z wewnętrzną powierzchnią opaski, tak aby ją chłodzić, znamienny tym, że kolektory (70, 80) są rozmieszczone w taki sposób, że zapewniają naprzemienność jednocześnie w kierunku obwodowym i w kierunku wzdłużnym rozdzielczych kolektorów (70) i odprowadzających kolektorów (80).

2. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że całkowita liczba wymienionych przewodów (30, 40) jest parzysta, a zwłaszcza równa 2, 4 albo 6.

3. Korpus według zastrz. 1albo 2, znamienny tym, że całkowita liczba kolektorów (70, 80) jest całkowitą wielokrotnością M całkowitej liczby przewodów (30, 40), przy czym M jest większe albo równe 2.

PL 196 009 B1

4. Korpus według zastrz. 3, znamienny tym, że każdy przewód zasilający jest połączony z M różnych rozdzielczych kolektorów (70), zaś każdy przewód odprowadzający jest połączony z M różnych zasilających kolektorów (80).

5. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że kolektory (70, 80) przyjmują postać wydłużonych rowków.

6. Korpus według zastrz. 5, znamienny tym, że kolektory (70, 80) mają prawie tę samą długość Lc.

7. Korpus według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że wielka oś kolektorów (70, 80) jest prawie równoległa do osi (4) walca.

8. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że kolektory (70, 80) tworzą pod powierzchnią opaski (111) regularną siatkę.

9. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że kolektory (70, 80) są rozmieszczone pod opaską (111) we wzdłużnych rzędach.

10. Korpus według zastrz. 9, znamienny tym, że przewody zasilające (30) i przewody odprowadzające (40) są połączone odpowiednio z rozdzielczymi kolektorami (70) i odprowadzającymi kolektorami (80) z różnych rzędów.

11. Korpus według zastrz. 9, znamienny tym, że przewody (30, 40) są połączone tylko z kolektorami (70, 80) z przylegających rzędów.

12. Korpus według zastrz. 9 albo 10 albo 11, znamienny tym, że liczba rzędów kolektorów (70, 80) jest równa całkowitej liczbie przewodów (30, 40).

13. Walec maszyny do ciągłego odlewania, składający się z opaski i korpusu walca, przy czym korpus walca może być wyposażony w swojej części środkowej, nazywanej strefą walcowania, w cylindryczną opaskę i zawiera obieg chłodzący, składający się z co najmniej jednego przewodu zasilającego w ciecz chłodzącą, co najmniej jednego przewodu odprowadzającego ciecz chłodzącą, co najmniej jednego kolektora rozdzielczego, co najmniej jednego kolektora odprowadzającego, co najmniej jednej rurki rozprowadzającej łączącej każdy kolektor z odpowiednim przewodem, i szeregu pierścieniowych kanałów łączących kolektory zasilające i odprowadzające, przy czym kolektory i pierścieniowe kanały służą do zetknięcia cieczy chłodzącej krążącej w wymienionym przewodzie z wewnętrzną powierzchnią opaski, tak aby ją chłodzić, znamienny tym, że kolektory (70, 80) są rozmieszczone wtaki sposób, że zapewniają naprzemienność jednocześnie w kierunku obwodowym i w kierunku wzdłużnym rozdzielczych kolektorów (70) i odprowadzających kolektorów (80).

14. Walec według zastrz. 13, znamienny tym, że całkowita liczba wymienionych przewodów (30, 40) jest parzysta, a zwłaszcza równa 2, 4 albo 6.

15. Walec według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że całkowita liczba kolektorów (70, 80) jest całkowitą wielokrotnością M całkowitej liczby przewodów (30, 40), przy czym M jest większe albo równe 2.

16. Walec według zastrz. 15, znamienny tym, że każdy przewód zasilający jest połączony z M różnych rozdzielczych kolektorów (70), zaś każdy przewód odprowadzający jest połączony z M różnych zasilających kolektorów (80).

17. Walec według zastrz. 13, znamienny tym, że kolektory (70, 80) przyjmują postać wydłużonych rowków.

18. Walec według zastrz. 17, znamienny tym, że kolektory (70, 80) mają prawie tę samą długość Lc.

19. Walec według zastrz. 17 albo 18, znamienny tym, że wielka oś kolektorów (70, 80) jest prawie równoległa do osi (4) walca.

20. Walec według zastrz. 13, znamienny tym, że kolektory (70, 80) tworzą pod powierzchnią opaski (111) regularną siatkę.

21. Walec według zastrz. 13, znamienny tym, że kolektory (70, 80) są rozmieszczone pod opaską (111) we wzdłużnych rzędach.

22. Walec według zastrz. 21, znamienny tym, że przewody zasilające (30) i przewody odprowadzające (40) są połączone odpowiednio z rozdzielczymi kolektorami (70) i odprowadzającymi kolektorami (80) z różnych rzędów.

23. Walec według zastrz. 21, znamienny tym, że przewody (30, 40) są połączone tylko z kolektorami (70, 80) z przylegających rzędów.

24. Walec według zastrz. 21 albo 22 albo 23, znamienny tym, że liczba rzędów kolektorów (70, 80) jest równa całkowitej liczbie przewodów (30, 40).

PL 196 009 B1

25. Maszyna do ciągłego odlewania, wyposażona co najmniej w jeden walec, składający się z opaski i korpusu walca, przy czym korpus walca może być wyposażony w swojej części środkowej, nazywanej strefą walcowania, w cylindryczną opaskę i zawiera obieg chłodzący, składający się z co najmniej jednego przewodu zasilającego w ciecz chłodzącą, co najmniej jednego przewodu odprowadzającego ciecz chłodzącą, co najmniej jednego kolektora rozdzielczego, co najmniej jednego kolektora odprowadzającego, co najmniej jednej rurki rozprowadzającej łączącej każdy kolektor z odpowiednim przewodem, i szeregu pierścieniowych kanałów łączących kolektory zasilające i odprowadzające, przy czym kolektory i pierścieniowe kanały służą do zetknięcia cieczy chłodzącej krążącej w wymienionym przewodzie z wewnętrzną powierzchnią opaski, tak aby ją chłodzić, znamienna tym, że kolektory (70, 80) są rozmieszczone w taki sposób, że zapewniają naprzemienność jednocześnie w kierunku obwodowym i w kierunku wzdłużnym rozdzielczych kolektorów (70) i odprowadzających kolektorów (80).

26. Maszyna według zastrz. 25, znamienna tym, że całkowita liczba wymienionych przewodów (30, 40) jest parzysta, a zwłaszcza równa 2, 4 albo 6.

27. Maszyna według zastrz. 25 albo 26, znamienna tym, że całkowita liczba kolektorów (70, 80) jest całkowitą wielokrotnością M całkowitej liczby przewodów (30, 40), przy czym M jest większe albo równe 2.

28. Maszyna według zastrz. 27, znamienna tym, że każdy przewód zasilający jest połączony zM różnych rozdzielczych kolektorów (70), zaś każdy przewód odprowadzający jest połączony z M różnych zasilających kolektorów (80).

29. Maszyna według zastrz. 25, znamienna tym, że kolektory (70, 80) przyjmują postać wydłużonych rowków.

30. Maszyna według zastrz. 29, znamienna tym, że kolektory (70, 80) mają prawie tę samą długość Lc.

31. Maszyna według zastrz. 29 albo 30, znamienna tym, że wielka oś kolektorów (70, 80) jest prawie równoległa do osi (4) walca.

32. Maszyna według zastrz. 25, znamienna tym, że kolektory (70, 80) tworzą pod powierzchnią opaski (111) regularną siatkę.

33. Maszyna według zastrz. 25, znamienna tym, że kolektory (70, 80) są rozmieszczone pod opaską (111) we wzdłużnych rzędach.

34. Maszyna według zastrz. 33, znamienna tym, że przewody zasilające (30) i przewody odprowadzające (40) są połączone odpowiednio z rozdzielczymi kolektorami (70) i odprowadzającymi kolektorami (80) z różnych rzędów.

35. Maszyna według zastrz. 33, znamienna tym, że przewody (30, 40) są połączone tylko z kolektorami (70, 80) z przylegających rzędów.

36. Maszyna według zastrz. 33 albo 34 albo 35, znamienna tym, że liczba rzędów kolektorów (70, 80) jest równa całkowitej liczbie przewodów (30, 40).