PT714715E - Dispositivo de suporte de uma face lateral de uma instalacao de vazamento continuo de bandas metalicas entre cilindros - Google Patents

Description

Descrição “Dispositivo de suporte de uma face lateral de uma instalação de vazamento contínuo de bandas metálicas entre cilindros” A presente invenção diz respeito ao vazamento contínuo de metais. Mais precisamente, diz respeito aos dispositivos de confmamento lateral do metal líquido nas lingoteiras das máquinas de vazamento contínuo de bandas finas, cujo espaço de vazamento se encontra limitado pelas superfícies laterais aproximadas de dois cilindros com eixos horizontais, energicamente arrefecidos mteriormente e postos em rotação em sentidos contrários.

Neste tipo de máquina de vazamento contínuo, tipo “vazamento entre cilindros”, cuja aplicação industrial ao vazamento de bandas de aço com cerca de 2 a 10 mm de espessura se encontra actualmente em curso, o confinamento lateral do metal líquido no espaço de vazamento definido pelos cilindros é assegurado por placas que são aplicadas contra as extremidades planas dos cilindros, denominadas “cantos”, por um dispositivo apropriado. Essas placas são designadas habitualmente pelas expressões “faces laterais” ou “pequenas faces”. A sua parte central destinada a entrar em contacto com o metal líquido é feita de material refractário, do mesmo modo que, em geral, a sua periferia que roça contra os cilindros desgastando-se progressivamente. É indispensável que elas fiquem em contacto tão estanque quanto possível com os cilindros, uma vez que infiltrações de metal liquido na sua zona de contacto teriam efeitos desastrosos sobre a qualidade dos bordos da banda vazada. Estes tomariam uma forma denteada e seriam extremamente frágeis. Cornam então o risco de se separar do resto da banda e de ficarem colados aos cilindros. Se essa colagem persistisse durante uma rotação completa dos cilindros e os fragmentos dos 2 bordos penetrassem portanto no espaço de vazamento, isso poderia dar lugar a graves deteriorações das superfícies dos cilindros. Na pior das hipóteses, essas infiltrações de metal poderiam chegar até ao exterior da máquina, o que obrigaria à interrupção imediata do vazamento.

Tais defeitos de estanqueidade podem ter causas múltiplas, entre as quais se pode citar: - as deformações dos cilindros e das faces laterais, devidas às solicitações mecânicas e térmicas a que são submetidos, em particular logo no início do vazamento quando da sua colocação em regime térmico; - o desgaste progressivo das faces laterais ou dos cilindros, que nem sempre é uniforme sobre o conjunto das suas zonas de contacto; - o desgaste instantâneo das faces laterais provocado pela passagem de uma infiltração de metal solidificado.

Foi já proposta a resolução desses problemas de estanqueidade provocando um desgaste controlado das faces laterais por meio de um atrito controlado daquelas contra os cilindros. Regenera-se assim permanentemente as superfícies de contacto das faces laterais, adaptando-as o melhor possível às eventuais evoluções da forma das partes dos cilindros sobre as quais elas se apoiam. Pode-se citar, a este respeito, o documento EP-A-546206. Este documento ensina como comprimir logo de início fortemente as faces laterais contra os cilindros em rotação antes do início do vazamento, de modo a promover o seu casamento com a configuração inicial exacta dos cantos dos cilindros. Finalmente, liberta-se um pouco esta pressão e depois inicia-se o vazamento repondo temporariamente uma forte pressão sobre as faces laterais, de maneira a criar deliberadamente um desgaste que conforme as faces 3 laterais aos cantos dos cilindros. Em curso de vazamento, continua-se a aplicar as faces laterais contra os cilindros, compensando o seu desgaste por um deslocamento com uma velocidade moderada previamente determinada. Provoca-se assim um desgaste controlado que assegura a renovação permanente das superfícies de contacto entre as faces laterais e os cilindros. O pedido de patente de invenção francesa FR9408319 proporciona uma melhoria a este modo operatório e aos que daí derivam ao prever meios que permitem deformar ligeiramente as faces laterais por modulação da pressão aplicada sobre as suas diferentes zonas. Assim, tem-se em conta as desigualdades temporárias ou permanentes nos esforços exercidos sobre as diferentes partes das faces laterais pelos cilindros. Tais desigualdades podem produzir-se, por exemplo, no caso de solidificação parasita de metal infiltrado entre a face lateral e um cilindro, ou quando as duas faces dos cilindros contra as quais é aplicada a face lateral não são perfeitamente coplanares e ortogonais com os eixos dos cilindros.

Esses modos operatórios têm, no entanto, o inconveniente de impor a cada face lateral um desgaste por atrito que é, evidentemente, mensurável por intermédio da velocidade de avanço, mas que não é controlável. Pode verificar-se inutilmente importante no caso em que o vazamento se desenrola sem incidente particular. O documento EP-A-0 588 743 propõe a lubrificação da interface entre a face lateral e o cilindro por meio de uma barra de material autolubnficante que atravessa a face lateral, mantendo permanentemente uma ligeira folga entre a face lateral e o cilindro da sua zona de aplicação. Deve, para esse efeito, ficar necessariamente em permanência aplicado contra o cilindro e salientando-se da sua face lateral. O objectivo da invenção e proporcionar ao operador os meios para impor à 4

\ face lateral um desgaste controlado que não seria superior ao que seria estntamente necessário para o bom desenrolamento do vazamento.

Para esse efeito a invenção tem por objectivo um dispositivo de suporte de uma face lateral de uma instalação de vazamento contínuo entre cilindros de produtos metálicos finos do tipo que comporta dois cilindros arrefecidos com eixos horizontais, duas faces laterais aplicadas contra os cantos dos cilindros, comportando o referido dispositivo de suporte um carrinho deslocável por comando segundo uma direcção paralela aos eixos dos cilindros, um dispositivo de impulsão levado pelo referido carrinho e uma platina ligada ao referido dispositivo de impulsão e solidária com a face lateral, caracterizado pelo facto de a referida platina comportar pelo menos dois patins deslocáveis por comando segundo uma direcção paralela aos eixos dos cilindros por dispositivos que podem aplicar cada um dos referidos patins contra um canto de um dos cilindros sem o fazer salientar em relação à referida face lateral.

Como se terá compreendido, a invenção consiste em equipar os meios de suporte das faces laterais com pelo menos dois patins de atrito deslocáveis por comando que podem apoiar-se, cada um deles, sobre cada um dos cilindros. Esses patins permitem regular precisamente a perda de matéria por desgaste da face lateral para um valor muito reduzido quando as superfícies de contacto entre a face lateral e os bordos dos cilindros são perfeitamente regulares. Durante o vazamento, visa-se normalmente que a face dianteira de cada patim fique mantida permanentemente alinhada com a face dianteira da face lateral, ou muito ligeiramente recuada da última. Se os patins ficarem alinhados sobre a face lateral, são eles que assumem o esforço de atrito entre os cilindros e face lateral, e portanto o desgaste por atrito toma-se teoricamente nulo. Se eles forem colocados ligeiramente recuados da face lateral, é unicamente esta última que vai roçar contra os cilindros. Ela vai pois gastar-se, até que este desgaste seja suficientemente pronunciado para que a face dianteira da face lateral se tome alinhada com as dos patms. Encontramo-nos então no caso anterior e o desgaste é interrompido até que os patins fiquem de novo colocados recuados da face lateral. Este recuo pode ser efectuado de uma maneira contínua, com uma velocidade de deslocamento dos patins igual à velocidade de desgaste que se pretende impor à face lateral, ou então de maneira descontínua, caso esse em que a sua velocidade de deslocamento médio é calculada sobre um intervalo de tempo dado que deve ser mantido igual à velocidade de desgaste desejada. A invenção será melhor compreendida através da leitura da descrição que vai seguir-se, dada com referência às figuras seguintes: - a figura 1 mostra esquematicamente vistos de perfil um dispositivo de acordo com a invenção e um dos cilindros de vazamento contra os quais uma das faces laterais da máquina de vazamento entre cilindros é aplicada; - a figura 2 que esquematiza a face dianteira de uma face lateral cujo suporte se encontra de acordo com a invenção. A figura 1 representa um lado de uma máquina de vazamento entre dois cilindros aproximados 1, Γ com eixos horizontais postos em rotação e arrefecidos interiormente, dos quais apenas um dos cilindros 1 é visível. O outro lado da máquina encontra-se equipado de maneira similar. O espaço de vazamento definido por dois cilindros 1, Γ está obturado lateralmente por uma face lateral 2 de material refractário cuja face dianteira é aplicada contra os cantos 3 dos cilindros 1, I A face lateral 2 está fixada numa platina 4 que é de um material tal como um material 6 metálico. Essa platina 4 é de preferência arrefecida para evitar que ela não seja afectada por deformações de origem puramente térmica.

Os deslocamentos e a força de apoio sobre os cilindros 1, Γ da face lateral 2 são comandados por um conjunto que actua sobre a platina 4 e que vai ser descrito mais em pormenor. De maneira conhecida, ele compreende um carrinho 5 móvel por comando segundo uma direcção paralela aos eixos dos cilindros 1,1’. Sobre esse carrinho 5 encontra-se montado um dispositivo de impulsão 6 tal como um macaco, que comporta um haste 7 deslocável por comando, sempre segundo a mesma direcção paralela aos eixos dos cilindros 1, Γ. Numa versão simplificada não representada da invenção, essa haste 7 actua directamente sobre a platina 4, e a sua posição, conjugada com a do carrinho 5, permite regular a força de apoio exercida pela face lateral 2 sobre os cilindros 1, Γ. Na versão mais elaborada da invenção, que retoma o dispositivo que constitui o objecto do pedido de patente de invenção francesa FR9408319 já citada, a haste 7 ataca uma placa empurrada 8, por sua vez ligada à platina 4 por um conjunto de órgãos de impulsão 9, 9’, 9”, 9’” tais como molas ou macacos pilotados. Esses órgãos encontram-se repartidos ao longo de uma zona cuja forma corresponde à da face lateral 2. Eles têm por função autorizar um ligeiro recuo de uma porção da face lateral 2 quando uma solidificação parasita se interpõe entre ela e um dos cilindros 1, Γ, sem que, no entanto, as condições de contacto do restante da face lateral 2 e os cilindros sejam afectadas. Far-se-á referência ao texto do pedido de patente de invenção francesa citado anteriormente para mais pormenores.

De acordo com a invenção, no exemplo representado nas figuras 1 e 2, a platina 4 que suporta a face lateral 2 leva quatro patins 10, 10’, 10”, 10’”. Esses 7 7

patins 10, 10’, 10”, 10”’ encontram-se, cada um deles, equipados com um dispositivo 11, 11’ que pode deslocá-los por comando, de maneira progressiva ou irregular, para lhes dar a possibilidade quer de virem colocar-se em apoio sobre uma parte qualquer do canto 3 de um dos cilindros 1, Γ, ou de se afastarem desse cilindro. Na figura 2, representou-se a traço misto o traçado das periferias dos cilindros 1, Γ, de modo a situar as disposições dos patins 10, 10’, 10”, 10’” em relação aos cilindros 1, 1’ e à face lateral 2. Os patins 10, 10” são implantados na parte superior da platina 4 e podem apoiar-se nos bordos dos cantos 3 dos cilindros 1,1’ imediatamente por cima da face lateral 2. Os patins 10’, 10’” são implantados na parte inferior da platina 4 e apoiam-se nos cilindros 1, 1 ’ no lado da face lateral 2 e na proximidade do colo 12, ou seja na zona em que o afastamento entre os cilindros 1, Γ é mais reduzido. E claro que as disposições dos patins 10, 10’, 10”, 10’” tais como eles foram descritos e representados só constituem exemplos de realização da invenção. São de considerar outras disposições e sua escolha depende em especial da configuração da platina 4. Os dispositivos de deslocamento dos patins 10, 10’, 10”, 10’” podem ser constituídos por quaisquer accionadores eléctricos ou hidráulicos, por exemplo macacos, parafusos, dispositivos de cremalheira, etc... Esses patins 10, 10’, 10”, 10’” podem, conforme representado, ter uma superfície de contacto plana com os cantos 3 dos cilindros 1, Γ. Nesse caso, eles comportam igualmente de preferência meios não representados que asseguram a lubrificação dessa superfície de contacto, por exemplo por injecçâo de óleo ou de um pó de um lubrificante sólido tal como mtreto de boro. Limita-se assim o desgaste por atrito tanto dos cilindros 1, 1’ como dos patins 10, 10’, 10”, 10’”. Como variante, esses patins 10, 10’, 10”, 10’” podem ser constituídos por um rolo ou por 8 8

um rolete, caso esse em que deixa de ser útil prever um dispositivo de lubrificação. Além da sua menor sensibilidade aos fenómenos de desgaste por atrito, essas variações apresentam a vantagem, em relação aos patins que apresentam uma superfície de contacto plana com o cilindro 1, Γ, de ser menos sensíveis às sujidades que podem encontrar-se presentes nos cantos 3 dos cilindros 1, F, graças à sua superfície de contacto reduzido. A função desses patins 10, 10’, 10”, 10”’ é, conforme já se disse anteriormente, limitar a velocidade de desgaste da face lateral 2 assumindo, em regime normal, o essencial do esforço de atrito entre os cilindros 1, 1 ’ e a face lateral 2. Assim, o desgaste por atrito da face lateral 2 toma-se praticam ente nulo na ausência de incidentes tais como o aparecimento de solidificações parasitas que viriam acelerar este desgaste.

Como variante, pode-se igualmente equipar cada platina 4 com apenas dois patins, roçando cada um deles por um cilindro 1, 1’ diferente, e dispostos de preferência na proximidade na parte superior da face lateral 4, por exemplo na disposição dos patins 10, 10” da figura 2. A presença de pelo menos dois patins 10, 10’, 10”, 10’” por cilindro 1, 1’ conjugada com a da placa de impulsão 8 e dos órgãos de impulsão 9, 9’, 9”, 9’”, permite optimizar a velocidade de desgaste da face lateral 2 nas suas diferentes zonas, tendo em conta fenómenos particulares que puderam contribuir para um desgaste mais pronunciado na proximidade de um dos cilindros 1, 1’que do outro. Continua-se assim a tirar partido das possibilidades de ligeira deformação da face lateral 2 e da platina 4 ligadas à utilização do sistema placa de impulsão 8-órgão de impulsão 9, 9’, 9”, 9’”. No entanto, como já se disse, a invenção é igualmente aplicável ao caso em que o macaco 6 ataca directamente a platina 4. É possível, por consequência, propor um processo de vazamento que seria o seguinte. Antes do arranque do vazamento, coloca-se as partes dianteiras dos patins, 10, 10’, 10”, 10”’ a cerca de 1/10 de mm retraídas da face dianteira da face lateral 2 posta em contacto com os cilindros 1, Γ. Depois faz-se rodar os cilindros 1, Γ fazendo avançar a face lateral 2 na sua direcção por meio do macaco 6, de maneira a provocar um desgaste na face lateral 2 que está conforme com a configuração exacta dos cantos 3 dos cilindros 1, Γ. Este desgaste prossegue até que as partes dianteiras dos patins 10, 10’, 10”, 10’” entrem em contacto com os cilindros 1, Γ. Nesse momento, o avanço da face lateral 2 deixa de ser possível e o seu desgaste interrompe-se. Arranca-se então com o vazamento após se ter reduzido eventualmente a força de apoio da face lateral sobre os cilindros 1, V. Durante o vazamento, ou se deixa fixos os patins 10, 10’, 10”, 10”’ se não se desejar sofrer qualquer desgaste da face lateral 2, ou faz-se recuar os mesmos de maneira contínua ou irregular com uma velocidade média controlada, por exemplo da ordem de 2 a 10 mm/hora. Este recuo progressivo permite renovar a superfície de contacto entre a face lateral 2 e os cilindros 1, Γ, ao mesmo tempo que se mantém o desgaste da face lateral 2 com um valor moderado, por exemplo próximo do da parte central da face lateral 2 que se encontra em contacto com o metal líquido e que, por essa razão, sofreu uma erosão essencialmente química. Graças à invenção, controla-se um desgaste moderado da face lateral 2 com uma precisão bastante melhor que a que se poderia obter ao utilizar apenas o macaco 6.

Se, apesar de tudo, no decurso do vazamento, se constatarem defeitos de estanqueidade entre os cilindros 1, Γ e a face lateral 2, ter-se-ia a possibilidade de 10 recuar imediatamente os patins 10, 10’, 10”, 10’” de alguns 1/10 de mm e aumentar temporariamente a velocidade de avanço e a força de apoio da face lateral 2, de modo a garantir uma renovação rápida das suas superfícies de contacto.

Pode-se igualmente assinalar que os sistemas de lubrificação dos patins 10, 10” contribuem para a lubrificação das interfaces entre os cilindros 1, 1’ e a face lateral 2, uma vez que os bordos dos cilindros 1, 1’ contra os quais eles se vão apoiar vão, imediatamente a seguir, entrar em contacto com a face lateral 2. Isso é favorável a uma redução do desgaste da face lateral 2.

Uma outra variante da invenção consiste em utilizar patins 10, 10’, 10”, 10’” (ou pelo menos alguns de entre eles) de um material autolubrificante, tal como nitreto de boro. A aplicação de um lubrificante exterior na sua superfície que se encontra em contacto com o cilindro 1,1’ deixa então de ser útil. Para compensar o desgaste dos patins 10, 10’, 10”, 10’” assim realizados, os seus dispositivos de deslocamento 11, 11 ’ são previstos para poder impor-lhes um movimento progressivo na direcção do cilindro 1,1’. Esse movimento deve cessar logo que os sensores de esforços ligados habitualmente aos órgãos de impulsão 9, 9’, 9”, 9’” mais próximos detectem um relaxamento dos esforços de reacção exercidos pelo cilindro 1, 1 ’ na face lateral 2 e na platina 4, uma vez que um tal relaxamento é o sinal que a face dianteira dos patins 10, 10’, 10”, 10’” em causa deixou de estar alinhada com a face dianteira da face lateral 2. A invenção é, além disso, perfeitamente compatível com a utilização de faces laterais 2 às quais, como se sabe, se imprimiria um movimento de oscilação no plano das faces planas dos cilindros 1, F.

Lisboa, 19 de Setembro de 2000

Claims (9)

1. Reivindicações 1. Dispositivo de suporte de uma face lateral (2) de uma instalação de vazamento contínuo entre cilindros de produtos metálicos finos do tipo que comporta dois cilindros (1, Γ) arrefecidos com eixos horizontais, duas faces laterais (2) aplicadas contra os cantos (2) dos cilindros (1, Γ), comportando o referido dispositivo de suporte um carrinho (5) deslocável por comando segundo uma direcção paralela aos eixos dos cilindros (1, Γ), um dispositivo de impulsão (6) levado pelo referido carrinho (5), e uma platina (4) ligada ao referidos dispositivo de impulsão (6) e solidária com a face lateral (2), caracterizado pelo facto de a referida platina (4) comportar pelo menos dois patins (10, 10’, 10”, 10’”) deslocáveis por comando segundo uma direcção paralela aos eixos dos cilindros (1, Γ) por dispositivos (11, 11 ’) que podem aplicar cada um dos referido patins (10, 10’, 10”, 10’”) contra um canto (3) de um dos cilindros (1, Γ) sem o fazer salientar em relação à referida face lateral (2).
2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a platina (4) se encontrar ligada ao dispositivo de impulsão (6) por intermédio de uma placa de impulsão (8) e de órgãos de impulsão (9, 9’, 9”, 9’”) repartidos sobre uma zona com a forma correspondente à da face lateral (2).
3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de os referidos dispositivos (11, 11 ’) serem constituídos por macacos.
4. 4. Dispositivo de acordo com a reivindicação l ou 2, caracterizado pelo facto de os referidos dispositivos (11, 1 Γ) serem constituídos por dispositivos com parafusos.
5. 5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo ?

   facto de os refendos dispositivos (11, l Γ) serem constituídos por dispositivos de cremalheira.
6. 6. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de os referidos patins (10, 10’, 10”, 10”’) comportarem meios de lubrificação da sua face destinada a entrar em contacto com o referido cilindro.
7. 7. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de pelo menos alguns dos patins 10, 10’, 10”, 10’” serem de um material autolubiifícante.
8. 8. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de os referidos patins (10, 10’, 10”, 10’”) serem constituídos por rolos.
9. 9. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de os referidos patins (10, 10’, 10”, 10’”) serem constituídos por roletes. Lisboa, 19 de Setembro de 2000

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