RU2037374C1

RU2037374C1 - Continuous metal casting apparatus

Info

Publication number: RU2037374C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Ильич Лебедев; Юрий Павлович Бойко; Александр Львович Угодников; Владимир Сергеевич Луковников; Юрий Иванович Жаворонков; Леонид Александрович Быков
Original assignee: Производственное объединение "Южуралмаш"
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1995-06-19

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: apparatus has crystallizer, ingot supporting and guiding rollers mounted in secondary cooling zone on roller bearings. Rollers are placed within chuck bodies formed as flexible arches and are supported by two supports. Central angle between edges of flexible arch is variable along secondary cooling zone from minimum value at the beginning of cooling zone to maximum value at the end of cooling zone within the range of 30-120 C. EFFECT: increased capacity, enhanced reliability in operation and high quality of metal. 3 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к непрерывной разливке металлов. The invention relates to metallurgy, and more particularly, to continuous casting of metals.

Известна установка непрерывной разливки металлов, включающая кристаллизатор и далее расположенные поддерживающие и направляющие слиток ролики. Ролики смонтированы на подшипниках качения, установленных в корпусах подушек. Корпуса подушек выполнены сплошными и монолитными и установлены всей плоскостью основания корпуса на рамы зоны вторичного охлаждения установки. A known installation of continuous casting of metals, including a mold and further supporting and guiding the ingot rollers. The rollers are mounted on rolling bearings installed in the pillow bodies. Cases of pillows are solid and monolithic and are installed with the entire plane of the base of the housing on the frames of the secondary cooling zone of the installation.

Недостатком известной установки является низкая грузоподъемность подшипниковых узлов. Это объясняется тем, что для уменьшения расстояний между роликами и связанным с этим выпучиванием оболочки слитка между роликами необходимо уменьшать габариты подшипников. В результате недостаточной грузоподъемности подшипниковых узлов они выходят из строя, что уменьшает производительность процесса непрерывной разливки металлов. A disadvantage of the known installation is the low load bearing units. This is because in order to reduce the distance between the rollers and the associated bulging of the ingot shell between the rollers, it is necessary to reduce the dimensions of the bearings. As a result of the insufficient load-bearing capacity of the bearing units, they fail, which reduces the productivity of the process of continuous casting of metals.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка непрерывной разливки металлов, включающая кристаллизатор и далее расположенные поддерживающие и направляющие слиток ролики. Ролики смонтированы на подшипниках качения, установленных в корпусах подушек. Подушки подшипников в зоне действия на них радиальной нагрузки выполнены в виде упругой арки, воспринимающей нагрузки через две опоры. Центральный угол между краями упругой арки остается постоянным по всей длине зоны вторичного охлаждения установки непрерывной разливки металлов. Подшипниковые узлы установлены на рамах в зоне вторичного охлаждения. The closest to the invention in technical essence is the installation of continuous casting of metals, including a mold and further supporting and guiding the ingot rollers. The rollers are mounted on rolling bearings installed in the pillow bodies. Bearing pillows in the area of radial load on them are made in the form of an elastic arch, which receives loads through two bearings. The central angle between the edges of the elastic arch remains constant along the entire length of the secondary cooling zone of the continuous casting plant. Bearing units are mounted on frames in the secondary cooling zone.

Недостатком известной установки непрерывной разливки металлов является низкая грузоподъемность подшипниковых узлов. Это объясняется тем, что центральный угол между краями упругой арки остается постоянным по всей длине зоны вторичного охлаждения. Вследствие увеличения нагрузок на ролики, особенно на установках непрерывной разливки криволинейного типа, где производится деформация изгиба слитка в условиях больших условий, постоянство центрального угла упругой арки подшипникового узла приводит к снижению его грузоподъемности в конце технологической оси установки. Это приводит к выходу подшипниковых узлов из строя и, как следствие, к снижению производительности установок непрерывной разливки металлов. A disadvantage of the known installation for continuous casting of metals is the low load bearing units. This is because the central angle between the edges of the elastic arch remains constant along the entire length of the secondary cooling zone. Due to the increased load on the rollers, especially in continuous casting installations of curvilinear type, where the bending of the ingot is carried out under conditions of great conditions, the constancy of the central angle of the elastic arch of the bearing assembly reduces its load capacity at the end of the technological axis of the installation. This leads to failure of the bearing assemblies and, as a result, to a decrease in the performance of continuous metal casting plants.

Технический эффект изобретения заключается в повышении грузоподъемности подшипниковых узлов, повышении их стойкости и увеличении производительности установок непрерывной разливки металлов. The technical effect of the invention is to increase the bearing capacity of the bearing assemblies, increase their durability and increase the productivity of continuous metal casting plants.

Указанный технический эффект достигается тем, что установка непрерывной разливки металлов включает кристаллизатор, далее расположенные в зоне вторичного охлаждения поддерживающие и направляющие слиток ролики, смонтированные на подшипниковых узлах качения, установленные в корпусах подушек, выполненных в виде упругой арки, и опирающиеся на две опоры. Центральный угол между краями упругой арки изменяется вдоль зоны вторичного охлаждения от минимального значения в начале зоны до максимального значения в конце зоны в пределах 30.120^о.The indicated technical effect is achieved in that the installation of continuous casting of metals includes a mold, further supporting and guiding the ingot rollers located in the secondary cooling zone, mounted on rolling bearing assemblies, mounted in pillow bodies made in the form of an elastic arch, and supported on two supports. The central angle between the edges of the elastic arch changes along the secondary cooling zone from a minimum value at the beginning of the zone up to a maximum value at the end of the zone within ^about 30,120.

Повышение грузоподъемности подшипниковых узлов будет происходить вследствие обеспечения соответствия радиальной нагрузки на подшипник величине упругости арки на каждом уровне зоны вторичного охлаждения. The increase in bearing capacity of the bearing units will occur due to ensuring that the radial load on the bearing corresponds to the arch elasticity at each level of the secondary cooling zone.

Повышение стойкости подшипниковых узлов будет происходить вследствие изменения упругости арки корпуса подшипника по длине зоны вторичного охлаждения. An increase in the resistance of the bearing assemblies will occur due to a change in the elasticity of the arch of the bearing housing along the length of the secondary cooling zone.

Увеличение производительности установок непрерывной разливки металлов будет происходить вследствие повышения стойкости подшипниковых узлов и уменьшения частоты замены роликовых секций. An increase in the performance of continuous metal casting plants will occur due to an increase in the durability of bearing assemblies and a decrease in the frequency of replacement of roller sections.

Изменение центрального угла между краями упругой арки объясняется необходимостью обеспечения соответствия грузоподъемности подшипников соответствующим радиальным нагрузкам по длине зоны вторичного охлаждения. The change in the central angle between the edges of the elastic arch is explained by the need to ensure that the bearing capacity corresponds to the corresponding radial loads along the length of the secondary cooling zone.

Диапазон значений центрального угла между краями упругой арки в пределах 30.120^о объясняется закономерностями деформации упругой арки под действием радиальной нагрузки. При больших значениях не будет обеспечиваться необходимая грузоподъемность подшипникового узла. При меньших значениях грузоподъемность подшипников уменьшится вследствие уменьшения сопротивления упругой арки деформации ее прогиба под действием сосредоточенной радиальной нагрузки.The range of values of the central angle between the edges of the elastic arch within ^about 30,120 explained regularities elastic arch deformation under radial load. At high values, the required bearing capacity of the bearing assembly will not be provided. At lower values, the bearing capacity will decrease due to a decrease in the resistance of the elastic arch to the deformation of its deflection under the action of a concentrated radial load.

Указанный диапазон устанавливается в прямой пропорциональной зависимости от длины зоны вторичного охлаждения установки непрерывной разливки металлов. The specified range is set in direct proportion to the length of the secondary cooling zone of the continuous casting plant.

Анализ патентной и научно-технической литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемой установки с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". The analysis of patent and scientific and technical literature shows the lack of coincidence of the distinctive features of the claimed installation with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

На фиг. 1 показана установка непрерывной разливки металлов, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2. In FIG. 1 shows a plant for continuous casting of metals, a longitudinal section; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 section BB in FIG. 2.

Установка непрерывной разливки металлов состоит из кристаллизатора 1, роликов 2, корпусов подушек 3, подшипников 4, упругой арки 5. Позицией 6 обозначен непрерывнолитой слиток, m-n края упругой криволинейной арки, α центральный угол по краям упругой арки, l расстояние между опорами корпусов подушек, Н высота подшипникового узла от основания до оси подшипника. A continuous metal casting installation consists of a mold 1, rollers 2, pillow cases 3, bearings 4, and an elastic arch 5. Position 6 indicates a continuously cast ingot, mn the edges of an elastic curved arch, α is the central angle along the edges of the elastic arch, l is the distance between the pillow case supports, N is the height of the bearing assembly from the base to the bearing axis.

Установка непрерывной разливки металлов работает следующим образом. Installation of continuous casting of metals works as follows.

Пример. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор 1 подается сталь марки 3сп и вытягивается слиток 6 сечением 200х1200 мм со скоростью 1,0 м/мин. Установка выполнена с криволинейной технологической осью с базовым радиусом 8 мм. В конце зоны вторичного охлаждения при помощи направляющих и поддерживающих роликов 2 производится деформация разгиба слитка 6 из радиального положения в горизонтальное. Ролики 2 выполнены частично холостыми, частично приводными. Example. In the process of continuous casting, mold 3sp steel is fed into the mold 1 and an ingot 6 is drawn with a section of 200x1200 mm at a speed of 1.0 m / min. The installation is made with a curved technological axis with a base radius of 8 mm. At the end of the secondary cooling zone by means of guides and supporting rollers 2, the bending of the ingot 6 is deformed from a radial position to a horizontal one. The rollers 2 are made partially idle, partially driven.

Ролики 2 смонтированы на подшипниках 4 качения в корпусах подушек 3, которые установлены на рамах. Под подшипником 4 в корпусе подушки 3 выполнена упругая криволинейная арка 5 длиной m-n с центральным углом α по краям. Центральный угол α между краями m-n упругой арки 5 изменяется вдоль зоны вторичного охлаждения от минимального значения в начале зоны до максимального значения в конце зоны в пределах 30.120^о. В этом примере величины Н и l находятся соответственно в пределах 100.250 мм и 100.450 мм и определяются конструкцией подшипникового узла.The rollers 2 are mounted on rolling bearings 4 in the pillow cases 3, which are mounted on the frames. Under the bearing 4 in the cushion housing 3 is made an elastic curved arch 5 of length mn with a central angle α at the edges. The central angle α between the edges 5 mn elastic arch changes along the secondary cooling zone from a minimum value at the beginning of the zone up to a maximum value at the end of the zone within ^about 30,120. In this example, the values of H and l are respectively in the range of 100.250 mm and 100.450 mm and are determined by the design of the bearing assembly.

При такой конструкции и параметрах подшипниковых узлов увеличивается их грузоподъемность за счет упругой деформации криволинейной арки 5 под действием подшипника 4 от радиальной нагрузки от слитка 6. В этих условиях увеличивается число шариков или роликов в подшипнике 4, воспринимающих радиальную нагрузку. With this design and parameters of the bearing assemblies, their load capacity increases due to the elastic deformation of the curved arch 5 under the action of the bearing 4 from the radial load from the ingot 6. Under these conditions, the number of balls or rollers in the bearing 4, perceiving the radial load increases.

Применение данной установки непрерывной разливки металлов позволяет повысить стойкость подшипниковых узлов на 2,4% за счет повышения их грузоподъемности. The use of this installation of continuous casting of metals allows to increase the resistance of bearing units by 2.4% by increasing their load capacity.

Claims

INSTALLATION OF CONTINUOUS METAL CASTING, containing a mold, located in the secondary cooling zone, supporting and guiding the ingot rollers mounted on rolling bearings, mounted in pillow bodies made in the form of an elastic curved arch, supported on two supports, characterized in that the central angle between the edges of the elastic arches made varying along the secondary cooling zone from a minimum value at the beginning of the zone to a maximum value at the end of the zone within 30 120 ^o C.