PL207539B1

PL207539B1 - Krystalizator rurowy do ciągłego odlewania

Info

Publication number: PL207539B1
Application number: PL377699A
Authority: PL
Inventors: Adalbert Roehrig; Franz Kawa
Original assignee: Concast Ag
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2004-04-07
Publication date: 2010-12-31
Also published as: CA2522190C; CN1774309A; EP1468760B1; US20060237161A1; TW200425975A; ATE296174T1; RU2316409C2; ES2242119T3; AU2004230206B2; WO2004091826A1; CA2522190A1; PL377699A1; AR043879A1; UA79695C2; JP4610548B2; TWI240660B; KR20050109626A; RU2005135447A; JP2006523534A; US7422049B2

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest krystalizator rurowy do ciągłego odlewania kęsów i kęsisk o przekrojach okrągłych i wielokątnych.

Przy ciągłym odlewaniu stali do postaci kęsów i kęsisk o małych przekrojach stosuje się krystalizatory rurowe. Takie krystalizatory rurowe składają się z rury miedzianej, wbudowanej w płaszcz wodny. Aby osiągnąć chłodzenie cyrkulacyjne o wysokiej prędkości przepływu wody chłodzącej, poza rurą miedzianą, z zachowaniem szczeliny względem tej rury, umieszczony jest rurowy wypornik. Pomiędzy wypornikiem i rurą miedzianą na całym obwodzie rury miedzianej przetłacza się wodę chłodzącą pod wysokim ciśnieniem i z wysoką prędkością przepływu do 10 m/s i więcej. Aby rura miedziana w czasie odlewania nie ulegała szkodliwym odkształceniom wskutek dużych różnic temperatur pomiędzy powierzchnią od strony wnęki formy i powierzchnią od strony wody chłodzącej, rury miedziane, które w zasadzie są utrzymywane przez kołnierze jedynie na dolnym i górnym końcu, muszą mieć minimalną grubość ścianki. Ta minimalna grubość ścianki jest zależna od formatu odlewania i wynosi od 8 do 15 mm.

Od początków przemysłowego odlewania ciągłego specjaliści starali się zwiększyć szybkość odlewania, aby osiągnąć większe wydajności produkcji na jednym paśmie. Zwiększenie wydajności odlewania jest ściśle związane z wydajnością chłodzenia krystalizatora. Wydajność chłodzenia ścianki krystalizatora względnie całej wnęki formy jest zależna od wielu czynników. Istotnym czynnikiem jest przewodność cieplna rury miedzianej, grubość ścianki krystalizatora, stabilność kształtu wnęki formy, która pozwala zapobiec paczeniu się względnie powstawaniu szczelin powietrznych pomiędzy skorupą pasma i ścianką krystalizatora, oraz inne.

Poza wydajnością chłodzenia, która przy zadanym formacie pasma może wywierać bezpośredni wpływ na wydajność produkcji w odniesieniu do jednego pasma, również czas życia krystalizatora stanowi istotny czynnik kosztowy, decydujący o ekonomiczności instalacji do ciągłego odlewania. Czas życia krystalizatora mówi o tym, jak wiele ton stali można odlać do krystalizatora, zanim zjawiska związane ze ścieraniem wnęki formy, jak jej zużycie wskutek ścierania, uszkodzenia materiałowe, zwłaszcza pęknięcia z przepalenia lub szkodliwe odkształcenia wnęki formy, doprowadzą do zaistnienia konieczności wymiany krystalizatora. Zależnie od stopnia zużycia rurę krystalizatora należy złomować lub przeprowadzić jej obróbkę celem ponownego wykorzystania. W przypadku stożkowych krystalizatorów standardowych większa grubość ścianki krystalizatora zapewnia z reguły większą stabilność kształtu.

Celem wynalazku jest opracowanie krystalizatora rurowego do ciągłego odlewania kęsów i kęsisk, który w szczególności charakteryzuje się większą wydajnością chłodzenia, a co za tym idzie, pozwala na stosowanie większych szybkości odlewania, bez dochodzenia do granic cieplnej obciążalności miedzianego materiału krystalizatora. Ponadto krystalizator ten podczas odlewania powinien wykazywać większą stabilność kształtu, a zatem z jednej strony mniejsze zużycie w wyniku ścierania przy przechodzeniu skorupy pasma przez krystalizator, z drugiej zaś bardziej równomierne chłodzenie względnie lepszą jakość pasma. W szczególności należy zapobiec powstawaniu rombowych przekrojów pasma. Krystalizator powinien dodatkowo wykazywać wydłużony całkowity czas życia, co pociąga za sobą obniżenie kosztów krystalizatora w odniesieniu do tony stali.

Krystalizator rurowy do ciągłego odlewania kęsów i kęsisk o przekrojach okrągłych, składający się z rury miedzianej, tworzącej wnękę formy, i urządzenia do chłodzenia rury miedzianej przy użyciu wodnego cyrkulacyjnego układu chłodzenia, według wynalazku charakteryzuje się tym, że rura miedziana jest na całym obwodzie i w zasadzie na całej długości zaopatrzona w płaszcz oporowy, który podpiera rurę miedzianą na zewnętrznym płaszczu na powierzchniach oporowych, zaś w rurze miedzianej lub w płaszczu oporowym są rozmieszczone na całym obwodzie, biegnące w zasadzie na całej długości krystalizatora, kanały chłodzące do prowadzenia wody chłodzącej.

Krystalizator rurowy do ciągłego odlewania kęsów i kęsisk o przekrojach wielokątnych, składający się z rury miedzianej, tworzącej wnękę formy, i urządzenia do chłodzenia rury miedzianej przy użyciu wodnego cyrkulacyjnego układu chłodzenia, według wynalazku charakteryzuje się tym, że rura miedziana jest na zewnętrznym płaszczu, w zasadzie na całym obwodzie i w zasadzie na całej długości zaopatrzona w płyty oporowe, które są połączone z rurą miedzianą i które podpierają ścianki rury miedzianej na powierzchniach oporowych, zaś w rurze miedzianej lub w płytach oporowych są rozmieszczone na całym obwodzie, biegnące w zasadzie na całej długości krystalizatora, kanały chłodzące do prowadzenia wody chłodzącej.

PL 207 539 B1

Korzystnie kanały chłodzące redukują grubość ścianki rury miedzianej w obszarze kanałów chłodzących o około 20 -70%, korzystnie o 30 - 50%.

Korzystnie kanały chłodzące zajmują 65 - 95%, korzystnie 70 - 80%, zewnętrznej powierzchni rury miedzianej.

Korzystnie rura miedziana w obszarze kanałów chłodzących ma resztkową grubość ścianki od 4 do 10 mm.

Korzystnie w krystalizatorach do kęsów i kęsisk prostokątnych cztery płyty oporowe są zamocowane rozłącznie na rurze miedzianej, przy czym każda płyta oporowa styka się czołowo z jedną płytą sąsiednią i zachodzi za drugą płytę sąsiednią.

Korzystnie sąsiednie płyty czołowe są skręcone w narożach rury miedzianej i tworzą okrągłą skrzynię oporową, umieszczoną wokół rury miedzianej.

Korzystnie w szczelinach zakładkowych pomiędzy płytami oporowymi umieszczone są elastyczne uszczelki.

Korzystnie kanały chłodzące są ograniczone przez żebra oporowe (8, 28) i/lub żebra łączące (9, 29), za pomocą których rura miedziana (3, 23) jest oparta na płytach oporowych (32) względnie na płaszczu oporowym i/lub z nimi połączona.

Korzystnie na każdym boku pasma wzdłuż narożnych obszarów rozmieszczone są wąskie powierzchnie oporowe, zaś w środkowym obszarze boków krystalizatora umieszczone są żebra łączące, przy czym żebra łączące są zaopatrzone w urządzenia zabezpieczające je przed przemieszczeniami poprzecznie do osi pasma.

Korzystnie urządzenia zabezpieczające składają się z profilu w kształcie jaskółczego ogona, teownika dla kamieni ślizgowych lub urządzenia zaciskowego.

Korzystnie rura miedziana ma łukową wnękę formy, zaś obie płyty oporowe, które podpierają łukowe boczne ścianki rury miedzianej, mają na swych bokach przeciwległych względem łukowych powierzchni oporowych płaskie powierzchnie ograniczające.

Korzystnie kanały chłodzące, wyfrezowane w rurze miedzianej, są zamknięte wytwarzaną galwanicznie warstwą miedzi.

Korzystnie płyty oporowe względnie płaszcz są wykonane z łatwo przenikalnego dla pól magnetycznych tworzywa metalicznego, korzystnie stali austenitycznej, lub tworzywa niemetalicznego.

Korzystnie poza płytami oporowymi względnie płaszczem oporowym umieszczone są cewki elektromagnetyczne lub w płytach oporowych względnie w płaszczu oporowym zamontowane są ruchome magnesy trwałe.

Korzystnie pomiędzy płytami oporowymi względnie płaszczem oporowym i rurą miedzianą umieszczona jest warstwa ochronna, zabezpieczająca przed korozją elektrolityczną.

Korzystnie płyty oporowe względnie płaszcz oporowy są zaopatrzone w przewody doprowadzające i przewody odprowadzające wodę, które to przewody są umieszczone na górnym końcu krystalizatora i łączone z wodnym układem chłodzenia za pomocą płyty łączącej.

Przy użyciu krystalizatora rurowego według wynalazku do ciągłego odlewania można osiągnąć następujące korzyści. Mniejsza w porównaniu do stanu techniki grubość ścianki rury miedzianej zapewnia większą wydajność chłodzenia przy odpowiednim wzroście wydajności instalacji do ciągłego odlewania. Rozmieszczone w zasadzie na całym obwodzie płyty oporowe stabilizują geometrię wnęki formy w odniesieniu do paczenia się obciążonych cieplnie, miedzianych ścianek krystalizatora, w zwią zku z czym z jednej strony nastę puje zmniejszenie zuż ycia krystalizatora, z drugiej zaś poprawa jakości pasma, zwłaszcza w wyniku bardziej równomiernego chłodzenia. Wydłużony czas życia krystalizatora wynika ze zmniejszonego obciążenia cieplnego tworzywa miedzianego i mniejszego ścierania pomiędzy skorupą pasma i ściankami krystalizatora. Całkowity czas życia wydłuża się jednak również w wyniku dodatkowej obróbki wnęki formy, jak pokrywanie miedzią miejsc podlegających ścieraniu wraz z następującą potem obróbką skrawaniem i inne, przy czym rura miedziana podczas dodatkowej obróbki pozostaje związana z płaszczem oporowym względnie płytami oporowymi. Podczas obróbki skrawaniem ułatwia to mocowanie, zaś płyty oporowe pozwalają uniknąć wibracji przy frezowaniu lub struganiu i temu podobnych, co umożliwia stosowanie większych prędkości obróbki przy zachowaniu większej dokładności wymiarowej wnęki formy. Pozostawanie płyt oporowych na rurze miedzianej podczas naprawy rury miedzianej zmniejsza jednak również zakres prac demontażowych w odniesieniu do wodnego układu chłodzenia krystalizatora, co obniża koszty naprawy.

Kanały chłodzące mogą być częściowo wpuszczone względnie wyfrezowane w płytach oporowych i w zewnętrznym rurowym płaszczu rury miedzianej. Dla zwiększenia powierzchni styku pomię4

PL 207 539 B1 dzy rurą miedzianą i czynnikiem chłodzącym korzystne jest, jeżeli kanały chłodzące redukują grubość ścianki rury miedzianej w obszarze tych kanałów o około 30 - 50%.

Jeżeli kanały chłodzące są wyfrezowane w rurowym płaszczu na rurze miedzianej, wówczas pomiędzy kanałami chłodzącymi mogą być rozmieszczone żebra oporowe i łączące, nie powodując istotnej redukcji wydajności chłodzenia. W jednej z postaci wykonania zaproponowano, by kanały chłodzące zajmowały 65 - 95%, korzystnie 70 - 80%, zewnętrznej powierzchni rury miedzianej. Zależnie od przekroju wnęki formy pozostała grubość ścianki rury miedzianej w obszarze kanałów chłodzących wynosi około 4 do 10 mm. Odpowiedni dobór geometrii kanałów chłodzących i/lub powłoki kanałów chłodzących pozwala dostosować transport ciepła do wody chłodzącej do lokalnych wymagań.

W przypadku prostoką tnych formatów pasma cztery płyty oporowe mocuje się rozłącznie lub na stałe na rurze miedzianej. Aby zapewnić ścisłe przyleganie płyt oporowych do rury miedzianej niezależnie od tolerancji wykonawczych, można zgodnie z inną postacią wykonania przykładać płyty oporowe w stosunku do płyt sąsiadujących raz czołowo, a raz na zakładkę. Sąsiednie płyty czołowe skręca się w narożach rury miedzianej, w związku z czym tworzą one okrągłą skrzynię oporową, umieszczoną wokół rury miedzianej.

Zależnie od koncepcji mocowania płyty oporowe mogą mocować rurę miedzianą bez luzu i sztywno lub, w przypadku formatów wieloką tnych, pomiędzy poszczególnymi płytami oporowymi przy ich łączeniu zakładkowym można zachowywać niewielkie szczeliny na uszczelki, korzystnie uszczelki elastyczne. Takie małe szczeliny mogą wychwytywać cieplne wydłużenia ścianek rury miedzianej i/lub tolerancje wymiarowe płaszcza rury miedzianej.

Zależnie od wielkości cieplnego i mechanicznego obciążenia wewnętrznej ścianki wnęki formy przez płynną stal względnie cienką skorupę pasma lub w wyniku zadanego odkształcenia skorupy pasma wewnątrz wnęki, należy odpowiednio rozmieścić żebra oporowe i łączące, które podpierają rurę miedzianą na płytach oporowych względnie na płaszczu oporowym i/lub łączą rurę z tymi elementami.

W jednej z postaci wykonania na płaszczu rury miedzianej na każdym boku pasma wzdłuż narożnych obszarów rozmieszczone są wąskie powierzchnie oporowe, zaś w środkowym obszarze boków pasma zależnie od formatu jest umieszczone jedno lub więcej żeber łączących, przy czym żebra łączące są zaopatrzone w urządzenia zabezpieczające je przed przemieszczeniami poprzecznie do osi pasma. Takie urządzenia zabezpieczające mogą się składać przykładowo z profilu w kształcie jaskółczego ogona, teownika dla kamieni ślizgowych lub w ogólności mogą mieć postać siłowych lub kształtowych urządzeń zabezpieczających. Ponieważ przy naprawie wnęki formy płyty oporowe nie są korzystnie zdejmowane, można również stosować połączenia lutowane i klejone.

W krystalizatorach o łukowych wnękach obie płyty oporowe, które podpierają łukowe boczne ścianki krystalizatora, mają korzystnie płaskie powierzchnie zewnętrzne, aby krystalizator można było bez jego naprężania zamocować na stole obrabiarki.

Na materiał na płyty oporowe nadaje się przykładowo dostępna na rynku stal, jeżeli krystalizator nie jest wyposażony w mieszadło elektromagnetyczne. Zwarta budowa rury miedzianej wraz z jej płytami oporowymi i leżącymi pomiędzy nimi kanałami chłodzącymi ułatwia zastosowanie mieszadeł elektromagnetycznych. Inne korzyści związane z mieszadłami elektromagnetycznymi można osiągnąć poprzez dobór materiału płyt oporowych. W jednej z postaci wykonania płyty oporowe względnie płaszcz oporowy można wykonać z łatwo przenikalnego dla pola magnetycznego tworzywa metalicznego (stali austenitycznej) lub tworzywa niemetalicznego (tworzywa sztucznego i innych). W doborze materiału należy także uwzględnić materiały kompozytowe.

W innej postaci wykonania zaproponowano, aby poza płytami oporowymi względnie płaszczem oporowym umieścić cewki elektromagnetyczne lub w płytach oporowych względnie w płaszczu oporowym zamontować ruchome magnesy trwałe.

Jeżeli płyty oporowe są wykonane z tworzywa metalicznego, wówczas korzystne jest, jeżeli korozja elektrolityczna spowodowana wodą chłodzącą jest wyeliminowana przez warstwę ochronną, umieszczoną pomiędzy płytami oporowymi i rurą miedzianą. Taka warstwa ochronna może być zrealizowana poprzez pokrycie płyty oporowej miedzią. Można również zamknąć wpuszczone kanały chłodzące w rurze miedzianej za pomocą uzyskanej galwanicznie warstwy miedzi.

Kanały chłodzące w rurze miedzianej są połączone z przewodami doprowadzającymi i odprowadzającymi wodę na płytach oporowych względnie na płaszczu oporowym. W jednej z postaci wykonania korzystne jest, jeżeli przewody doprowadzające i odprowadzające wodę na płytach oporowych

PL 207 539 B1 są rozmieszczone obok siebie na górnym końcu krystalizatora i łączone z wodnym układem chłodzącym za pomocą urządzenia szybkozłącznego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia krystalizator dla pasm okrągłych, w przekroju wzdłużnym, fig. 2 - przekrój poziomy wzdłuż linii II - II na fig. 1, fig. 3 - krystalizator łukowy dla kęsów o przekroju kwadratowym, w przekroju wzdłużnym, fig. 4 - przekrój poziomy wzdłuż linii IV - IV na fig. 3, fig. 5 - naroże krystalizatora w częściowym przekroju poziomym, fig. 6 - inny przykład wykonania krystalizatora w przekroju pionowym, oraz fig. 7 - częściowy przekrój poziomy naroża krystalizatora w następnym przykładzie wykonania.

Na fig. 1 i 2 przedstawiony jest krystalizator 2 do ciągłego odlewania okrągłych kęsów i kęsisk. Rura miedziana 3 tworzy wnękę 4 formy. Na zewnętrznej stronie rury miedzianej 3, która stanowi zewnętrzny płaszcz 5, znajduje się wodny cyrkulacyjny układ chłodzenia dla rury miedzianej 3. Ten wodny cyrkulacyjny układ chłodzenia składa się z kanałów chłodzących 6, które są rozmieszczone na całym obwodzie i w zasadzie na całej długości rury miedzianej 3. Poszczególne kanały chłodzące 6 są ograniczone żebrami oporowymi i łączącymi 8 względnie 9, których dodatkowym zadaniem jest prowadzenie obiegu wody chłodzącej w kanałach chłodzących 6 z przewodu doprowadzającego 10 do przewodu odprowadzającego 11. Odnośnikiem 12 opatrzony jest płaszcz oporowy, który otacza rurę miedzianą 3 na całym obwodzie i na całej długości i wspiera rurę miedzianą 3 na zewnętrznym płaszczu 5 za pomocą żeber oporowych 8. Żebra łączące 9 łączą rurę miedzianą 3 z płaszczem oporowym 12. Pł aszcz oporowy 12 stanowi swoją wewnę trzną powierzchnią zewnętrzne ograniczenie kanałów chłodzących.

Kanały chłodzące 6 są wpuszczone w zewnętrzną powierzchnię płaszcza rury miedzianej 3, a co za tym idzie, redukują grubość ś cianki rury miedzianej 3 o 20 - 70%, korzystnie o 30 - 50%, w stosunku do grubości rury miedzianej przy żebrach oporowych 8. Im mniejsza jest grubość ścianki rury miedzianej 3 w obszarze kanałów chłodzących 6, tym większy jest transport ciepła od pasma do wody chłodzącej, przy czym równocześnie następuje obniżenie roboczej temperatury miedzianej ścianki podczas odlewania. Niewielkie temperatury robocze w miedzianej ściance zmniejszają nie tylko paczenie rury 3 krystalizatora, lecz także obniżają stopień zużycia, na przykład pęknięcia w obszarze lustra kąpieli lub ścieranie w dolnej części krystalizatora.

Odnośnikiem 14 oznaczono na fig. 1 schematycznie mieszadło cewkowe do mieszania płynnych osadów przy ciągłym odlewaniu w krystalizatorze. Widać tutaj, że mieszadło cewkowe 14 w wyniku zwartej budowy krystalizatora i jego zredukowanej miedzianej ścianki jest usytuowane bardzo blisko wnęki 4 formy, co powoduje zmniejszenie strat pola magnetycznego w porównaniu do klasycznych krystalizatorów. Przy stosowaniu pola magnetycznego płyty oporowe względnie płaszcz oporowy 12 wytwarza się z tworzywa metalicznego, łatwo przenikalnego dla pola magnetycznego, korzystnie z nierdzewnej stali austenitycznej. Pł aszcz oporowy 12 lub pł yty oporowe moż na jednak wytwarzać także z tworzyw niemetalicznych, na przykład z laminatu węglowego i innych.

Na fig. 3 i 4 odnośnikiem 20 opatrzony jest krystalizator dla pasm, z których wykonuje się kęsy i kęsiska o przekroju kwadratowym względnie wielokątnym. Łukowa rura miedziana 23 tworzy łukową wnękę 24 formy dla łukowej maszyny do ciągłego odlewania. Wodny cyrkulacyjny układ chłodzenia jest umieszczony pomiędzy rurą miedzianą 23 i płytami oporowymi 32 - 32'''. W kanałach chłodzących 26 są umieszczone żebra oporowe i łączące 28 względnie 29. Wodny cyrkulacyjny układ chłodzenia jest wykonany w zasadzie tak samo, jak opisano w odniesieniu do fig. 1 i 2. Zamiast rurowego płaszcza oporowego 12 na fig. 1 i 2 rura miedziana 23 na fig. 3 i 4 jest zamocowana pomiędzy czterema płytami oporowymi 32 - 32''', tworzącymi skrzynię oporową. Za pomocą żeber łączących 29 płyty oporowe 32 - 32''' są połączone z rurą miedzianą 23, zaś poprzez żebra oporowe 28 zewnętrzny płaszcz 25 rury miedzianej 23 może się opierać na płytach oporowych 32 - 32'. Cztery płyty oporowe 32 - 32' są tak skręcone w sztywną skrzynię wokół rury miedzianej 23, że każda płyta oporowa 32 - 32''' dochodzi czołowo do jednej sąsiedniej płyty i zachodzi na drugą sąsiednią płytę. Odnośnikiem 34 opatrzone są śruby lub inne elementy łączące. Płyty oporowe 32 - 32''' mogą być połączone rozłącznie z rurą miedzianą 23, na przykład prowadnicami w kształcie jaskółczego ogona, prowadnicami ślizgowymi, śrubami zaciskowymi, gwintowanymi sworzniami i temu podobnymi elementami. Można jednak również połączyć rurę miedzianą 23 z płytami oporowymi 32 względnie płaszczem oporowym 12 (fig. 1+2) za pomocą połączeń lutowanych lub klejonych, ponieważ podczas dodatkowej obróbki rury miedzianej 23, takiej jak elektrolityczne pokrywanie miedzią i następująca po nim obróbka skrawaniem, rura miedziana 23 pozostaje połączona z płytami oporowymi 32 względnie płaszczem oporowym 12.

PL 207 539 B1

W czterech naroż ach 35 rura miedziana 23 jest za pomocą żeber oporowych 28' osadzona względnie wsparta na skrzyni złożonej z płyt oporowych 32 - 32'''. Rurę miedzianą 23 wytwarza się z reguł y w drodze cią gnienia na zimno, w zwią zku z czym w naroż ach i przy żebrach oporowych 28, 28' ma ona grubość ścianki, wynikającą z metody wytwarzania. Ta grubość ścianki jest zależna w istocie od odlewanego formatu pasma i wynosi z reguł y 11 mm przy formacie 120 x 120 mm², zaś 16 mm przy formacie 200 x 200 mm². Kanały chłodzące 6, 26 są tak ukształtowane w drodze frezowania, że zapewniony jest określony obieg wody pomiędzy otworem wlotowym i wylotowym dla wody chłodzącej. Rura miedziana 23 ma w obszarze kanałów chłodzących resztkową grubość ścianki 4 -10 mm. Kanał y chł odzą ce 6, 26 zajmują 65 - 95%, korzystnie 70 - 80% zewnę trznej powierzchni (płaszcz 25) rury miedzianej 23. Do zachowania geometrii wnęki formy w znaczącym stopniu przyczyniają się wąskie powierzchnie oporowe 28' z obu stron czterech naroży rury. Odpowiadają one za to, aby cztery kąty rury miedzianej 23 nie ulegały paczeniu podczas odlewania. Eliminuje to częściowo niebezpieczeństwo produkowania pasm o przekroju rombowym.

Pomiędzy narożami umieszczone są żebra łączące 28, które łączą rurę miedzianą 23 z płytami oporowymi 32 -32''' za pośrednictwem urządzeń zabezpieczających. Odpowiadają one za zapobieganie wyginaniu ścianek rury miedzianej w kierunku wnęki 24 formy lub ich bocznemu przesuwaniu poprzecznie do kierunku ruchu pasma. Jako urządzenia zabezpieczające można stosować znane połączenia siłowe i kształtowe, jak na przykład profile w kształcie jaskółczego ogona lub teowniki dla kamieni ślizgowych, przyspawane sworznie i inne.

W przypadku krystalizatorów łukowych korzystne jest, jeżeli obie płyty oporowe 32, 32'', na których wsparte są łukowe boczne ścianki rury miedzianej 23, mają na swych bokach, leżących naprzeciw łukowych powierzchni oporowych, płaskie powierzchnie ograniczające 36, 36''.

Na fig. 5 płyta oporowa 51 zachodzi na płytę oporową 52, która swoją czołową powierzchnią 53 dochodzi do płyty oporowej 51. Pomiędzy obiema płytami 51, 52 umieszczona jest elastyczna uszczelka 54, która poza realizacją uszczelnienia w stosunku do wycieków wody chłodzącej może także wychwytywać niewielkie tolerancje w zewnętrznych wymiarach rury miedzianej, a także niewielkie wydłużenia ścianki rury miedzianej w kierunku poprzecznym do kierunku wyciągania pasma.

Aby zapobiec korozji elektrolitycznej pomiędzy kanałami chłodzącymi 55 miedzianego krystalizatora 56 i płyt oporowych 51, 52, płyty oporowe 51, 52 mogą być pokryte warstwą ochronną 57 z miedzi lub warstwą nieprzewodzą c ą prą du elektrycznego. Alternatywnie wzglę dem warstwy ochronnej 57 można przykładowo zamknąć kanały chłodzące 55' po ich wyfrezowaniu w ściance rury miedzianej naniesioną galwanicznie warstwą miedzi 58.

Odnośnikiem 59 oznaczone jest na fig. 5 żebro łączące, połączone na stałe z płytą oporową za pomocą lutowania lub klejenia.

Na fig. 6 przedstawiony jest przykład wodnego cyrkulacyjnego układu chłodzenia w kanałach chłodzących 61, 61' wzdłuż zewnętrznego płaszcza 62 rury miedzianej 63. Za pomocą systemu rur 64 poza płytami oporowymi 65 doprowadza się wodę chłodzącą do kanałów chłodzących 61. W dolnej części 66 krystalizatora zmienia się kierunek przepływu wody chłodzącej o 180° i doprowadza się ją do kanałów chłodzących 61' . Za pomocą systemu rur 68 odprowadza się wodę chłodzącą z krystalizatora. Odnośnikiem 67 opatrzona jest schematycznie płyta łącznikowa, która przy opuszczaniu krystalizatora na nie przedstawiony stół podłącza systemy rur 64, 68 do układu zasilania w wodę względnie je od tego układu odłącza.

Jako reprezentacja dalszych miejsc pomiarowych 69 w zewnętrznym płaszczu 62 rury miedzianej 63 zaznaczone są wbudowane weń czujniki temperaturowe, które podczas odlewania mierzą temperaturę w różnych miejscach rury miedzianej 63. Na podstawie takich pomiarów można przedstawić graficznie na ekranie rozkład temperatury dla całej rury miedzianej 63.

Wpuszczone w miedzianą ściankę kanały chłodzące 61', które zawracają wodę chłodzącą i kierują ją do systemu rur 68, można układać także w postaci zamkniętych kanałów zwrotnych w płytach oporowych 65. W takim układzie można dodatkowo zredukować nagrzewanie wody chłodzącej względnie temperatury miedzianej ścianki.

Kanały chłodzące na fig. 1-6 można przy użyciu różnych technik wytwarzania wpuścić w rurę miedzianą. Kanały chłodzące można wyfrezować w zewnętrznym lub wewnętrznym płaszczu rury miedzianej, a następnie zamknąć warstwą nakładaną galwanicznie. Aby dodatkowo zwiększyć odporność wnęki formy na ścieranie, można zastosować we wnęce formy nakładanie twardych powłok chromowych, znanych ze stanu techniki.

PL 207 539 B1

Na fig. 7 kanały chłodzące 71 są umieszczone w płytach oporowych 72, 72'. Rura miedziana 70 ma bardzo małą grubość ścianki, na przykład 3-8 mm. Takie cienkie rury miedziane 70 są odpowiednio często podparte przez powierzchnie oporowe 74, umieszczone na płytach oporowych 72, 72'. Powierzchnie mocowania 77 lub profile łączące 78 są z reguły usytuowane na rurze miedzianej 70. Przy użyciu urządzeń mocujących, na przykład sworznia łączącego 75 lub płyty 76 o profilu w kształcie jaskółczego ogona z jedną lub więcej kotew 79 łączy się rurę miedzianą 70 rozłącznie lub na stałe z pł ytami oporowymi 72, 72'.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Krystalizator rurowy do ciągłego odlewania kęsów i kęsisk o przekrojach okrągłych, składający się z rury miedzianej, tworzącej wnękę formy, i urządzenia do chłodzenia rury miedzianej przy użyciu wodnego cyrkulacyjnego układu chłodzenia, znamienny tym, że rura miedziana (3) jest na całym obwodzie i w zasadzie na całej długości zaopatrzona w płaszcz oporowy (12), który podpiera rurę miedzianą (3) na zewnętrznym płaszczu (5) na powierzchniach oporowych (8), zaś w rurze miedzianej (3) lub w płaszczu oporowym (12) są rozmieszczone na całym obwodzie, biegnące w zasadzie na całej długości krystalizatora, kanały chłodzące (6) do prowadzenia wody chłodzącej.
2. Krystalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że kanały chłodzące (6, 26) redukują grubość ścianki rury miedzianej (3, 23) w obszarze kanałów chłodzących (6, 26) o około 20 - 70%, korzystnie o 30 - 50%.
3. Krystalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że kanały chłodzące (6, 26) zajmują 65 - 95%, korzystnie 70 - 80%, zewnętrznej powierzchni rury miedzianej (3, 23).
4. Krystalizator według zastrz. 1, znamienny tym, ż e rura miedziana (3, 23) w obszarze kanałów chłodzących (6, 26) ma resztkową grubość ścianki od 4 do 10 mm.
5. Krystalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że kanały chłodzące (6, 26) są ograniczone przez żebra oporowe (8, 28) i/lub żebra łączące (9, 29), za pomocą których rura miedziana (3, 23) jest oparta na płaszczu oporowym (12) i/lub z nim połączona.
6. Krystalizator według zastrz. 1, znamienny tym, ż e kanały chłodzące (6, 26, 55), wyfrezowane w rurze miedzianej (3, 23), są zamknięte wytwarzaną galwanicznie warstwą miedzi (58).
7. Krystalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że płaszcz oporowy (12) jest wykonany z łatwo przenikalnego dla pól magnetycznych tworzywa metalicznego, korzystnie stali austenitycznej, lub tworzywa niemetalicznego.
8. Krystalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że poza płaszczem oporowym (12) umieszczone są cewki elektromagnetyczne (14) lub w płaszczu oporowym (12) zamontowane są ruchome magnesy trwałe.
9. Krystalizator wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e pomię dzy pł aszczem oporowym (12) i rurą miedzianą (3, 23, 56) umieszczona jest warstwa ochronna (57), zabezpieczająca przed korozją elektrolityczną.
10. Krystalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że płaszcz oporowy (12) są zaopatrzone w przewody doprowadzające (64) i przewody odprowadzające (68) wodę, które to przewody są umieszczone na górnym końcu krystalizatora i łączone z wodnym układem chłodzenia za pomocą płyty łączącej (67).
11. Krystalizator rurowy do ciągłego odlewania kęsów i kęsisk o przekrojach wielokątnych, składający się z rury miedzianej, tworzącej wnękę formy, i urządzenia do chłodzenia rury miedzianej przy użyciu wodnego cyrkulacyjnego układu chłodzenia, znamienny tym, że rura miedziana (23) jest na zewnętrznym płaszczu (25), w zasadzie na całym obwodzie i w zasadzie na całej długości zaopatrzona w płyty oporowe (32 - 32'''), które są połączone z rurą miedzianą (23) i które podpierają ścianki rury miedzianej (23) na powierzchniach oporowych (28, 28'), zaś w rurze miedzianej (3) lub w płytach oporowych (72, 72') są rozmieszczone na całym obwodzie, biegnące w zasadzie na całej długości krystalizatora, kanały chłodzące (26) do prowadzenia wody chłodzącej.
12. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że kanały chłodzące (6, 26) redukują grubość ścianki rury miedzianej (3, 23) w obszarze kanałów chłodzących (6, 26) o około 20 - 70%, korzystnie o 30 - 50%.
13. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że kanały chłodzące (6, 26) zajmują 65 - 95%, korzystnie 70 - 80%, zewnętrznej powierzchni rury miedzianej (3, 23).

PL 207 539 B1
14. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że rura miedziana (3, 23) w obszarze kanałów chłodzących (6, 26) ma resztkową grubość ścianki od 4 do 10 mm.
15. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że w krystalizatorach do kęsów i kęsisk prostokątnych cztery płyty oporowe (32 - 32''') są zamocowane rozłącznie na rurze miedzianej (23), przy czym każda płyta oporowa (32 - 32''') styka się czołowo z jedną płytą sąsiednią i zachodzi za drugą płytę sąsiednią.
16. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że sąsiednie płyty czołowe (32, 51, 52) są skręcone w narożach rury miedzianej (23) i tworzą okrągłą skrzynię oporową, umieszczoną wokół rury miedzianej (23).
17. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że w szczelinach zakładkowych pomiędzy płytami oporowymi (51, 52) umieszczone są elastyczne uszczelki.
18. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że kanały chłodzące (6, 26) są ograniczone przez żebra oporowe (8, 28) i/lub żebra łączące (9, 29), za pomocą których rura miedziana (3, 23) jest oparta na płytach oporowych (32) i/lub z nimi połączona.
19. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że na każdym boku pasma wzdłuż narożnych obszarów rozmieszczone są wąskie powierzchnie oporowe (28'), zaś w środkowym obszarze boków krystalizatora umieszczone są żebra łączące (9, 29, 59), przy czym żebra łączące (9, 29, 59) są zaopatrzone w urządzenia zabezpieczające je przed przemieszczeniami poprzecznie do osi pasma.
20. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że urządzenia zabezpieczające składają się z profilu w kształcie jaskółczego ogona, teownika dla kamieni ślizgowych lub urządzenia zaciskowego.
21. Krystalizator według zastrz. 2, znamienny tym, że rura miedziana (23) ma łukową wnękę (24) formy, zaś obie płyty oporowe (32, 32''), które podpierają łukowe boczne ścianki rury miedzianej (23), mają na swych bokach (36, 36'') przeciwległych względem łukowych powierzchni oporowych płaskie powierzchnie ograniczające.
22. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że kanały chłodzące (6, 26, 55), wyfrezowane w rurze miedzianej (3, 23), są zamknięte wytwarzaną galwanicznie warstwą miedzi (58).
23. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że płyty oporowe (32 - 32''') są wykonane z ł atwo przenikalnego dla pól magnetycznych tworzywa metalicznego, korzystnie stali austenitycznej, lub tworzywa niemetalicznego.
24. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że poza płytami oporowymi (32 - 32''') umieszczone są cewki elektromagnetyczne (14) lub w płytach oporowych (32 - 32''') zamontowane są ruchome magnesy trwałe.
25. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że pomiędzy płytami oporowymi (32 - 32''', 51, 52) i rurą miedzianą (3, 23, 56) umieszczona jest warstwa ochronna (57), zabezpieczająca przed korozją elektrolityczną.
26. Krystalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że płyty oporowe (65) są zaopatrzone w przewody doprowadzają ce (64) i przewody odprowadzają ce (68) wodę , które to przewody są umieszczone na górnym końcu krystalizatora i łączone z wodnym układem chłodzenia za pomocą płyty łączącej (67).