RU2193472C1

RU2193472C1 - Flexible primer

Info

Publication number: RU2193472C1
Application number: RU2002102208A
Authority: RU
Inventors: А.С. Смоляков; А.А. Целиков; И.Н. Шифрин; С.Н. Сумский; Эдуард Владимирович Иванов; Николай Николаевич Кушнарев; Николай Анатольевич Годинский
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2002-11-27

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: primer has flexible steel ribbon and links arranged in succession and connected with one another so that each link may be rotated with respect to adjacent link. All the links or at least links of primers with the exception of leading and/or tail links are made detachable and are composed of upper and lower halves rigidly connected with one another and with flexible steel ribbon positioned in- between and having thickness of from 1/120 to 1/2 the height of primer. Adjacent upper halves of links are arranged in spaced relation with respect to one another. Surface of upper half extending along primer axis and facing flexible steel ribbon may be formed from three portions, with middle portion being made flat and both outer portions being oriented in radial direction with radius R1= (0.1-1.0)R, where R is basic radius of curved continuous casting machine. Flexible primer of such type may be used on curved and radial continuous casting machines for casting of section- shaped and bloom slabs. Primer of such construction provides for minimized formation of defects on ingot surface and breaks. EFFECT: increased longitudinal rigidity and simplified construction of primer, enhanced reliability and improved quality of slabs. 7 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к машинам непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), и может быть использовано на МНЛЗ криволинейного или радиального типов для литья сортовых, блюмовых и слябовых заготовок. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to continuous casting machines (CCM), and can be used on CCM curvilinear or radial types for casting high-quality, bloom and slab billets.

Известна приводимая в качестве аналога предлагаемого изобретения многозвенная затравка установки непрерывной разливки металлов, звенья которой последовательно соединены между собой при помощи гибкого стержня, например каната (см. авт. св. СССР 286833 А, В 22 D 11/08, 03.03.1969). Known as an analogue of the present invention, the multi-link seed of a continuous metal casting installation, the links of which are sequentially interconnected using a flexible rod, such as a rope (see ed. St. USSR 286833 A, B 22 D 11/08, 03.03.1969).

Недостатки такой затравки заключаются в том, что во время работы установки происходит растяжение гибкого стержня (каната) и образование зазоров на стыке звеньев затравки. Это приводит к толчкам при движении затравки, влекущим за собой нарушение уровня металла в кристаллизаторе, что отрицательно влияет на качество заготовки. Кроме того, в затравке-аналоге стыки двух смежных звеньев находятся в состоянии неустойчивого равновесия, что приводит к попаданию головки затравки под ролики зоны вторичного охлаждения при заведении в кристаллизатор, а это увеличивает время подготовки МНЛЗ к работе. The disadvantages of this seed are that during installation the stretching of the flexible rod (rope) and the formation of gaps at the junction of the links of the seed. This leads to shocks during the movement of the seed, entailing a violation of the metal level in the mold, which negatively affects the quality of the workpiece. In addition, in the seed-analog, the joints of two adjacent links are in a state of unstable equilibrium, which leads to the seed head getting under the rollers of the secondary cooling zone when entering the mold, and this increases the time for preparing the continuous casting machine for operation.

В качестве прототипа заявляемому изобретению использована независимая гибкая затравка для машины непрерывной разливки, состоящая из звеньев, соединенных между собой гибкой лентой, расположенной на верхней стороне звеньев (см. патент США 5197533, 164/446, 25.11.1991). As a prototype of the claimed invention, an independent flexible seed for a continuous casting machine was used, consisting of links interconnected by a flexible tape located on the upper side of the links (see US patent 5197533, 164/446, 11/25/1991).

Недостатком затравки-прототипа, у которого гибкая лента находится на поверхности затравки, заключается в том, что гибкая лента, являясь самым нагруженным элементом затравки (на нее действуют напряжения изгиба от взаимного поворота смежных звеньев, знакопеременные напряжения, вызванные качанием кристаллизатора, напряжения от вытягивания слитка), дополнительно нагружается также и валками тянущей клети, усилия прижатия которых к ленте могут на МНЛЗ, отливающих крупные блюмы и слябы, доходить до нескольких сотен тонн. The disadvantage of the prototype seed, in which the flexible tape is located on the surface of the seed, is that the flexible tape, being the most loaded element of the seed (it is affected by bending stresses from the mutual rotation of adjacent links, alternating stresses caused by the swinging of the mold, stresses from pulling the ingot ), is also additionally loaded with rolls of the pulling stand, the efforts of which are pressed against the belt on continuous casting machines casting large blooms and slabs can reach several hundred tons.

Кроме того, в затравке-прототипе на гибкий элемент действует также и изгибающий момент, вызванный тем, что сила, равная усилию вытягивания слитка из кристаллизатора по отношению к продольной оси гибкого элемента, смещена примерно на половину толщины затравки. На блюмовых и слябовых МНЛЗ такой момент может достигать величин, превышающих сотни и тысячи кг•см. In addition, in the prototype seed, a bending moment also acts on the flexible element, caused by the fact that the force equal to the pulling force of the ingot from the mold relative to the longitudinal axis of the flexible element is offset by about half the thickness of the seed. On bloom and slab caster, such a moment can reach values exceeding hundreds and thousands of kg • cm.

Указанное выше не позволяет применять затравки вышеприведенной конструкции для слябовых и блюмовых МНЛЗ, где усилия на затравку от взаимодействия с тянущими валками могут достигать нескольких десятков или сотен тонн. The above does not allow the use of the seed of the above design for slab and bloom caster, where the efforts to seed from interaction with the pulling rolls can reach several tens or hundreds of tons.

Предлагаемое изобретение "гибкая затравка" решает задачу повышения продольной жесткости и упрощения конструкции затравки, а также позволяет увеличить надежность механизмов качания кристаллизаторов и приводов тянуще-правильных машин, которые в случае применения затравок известной конструкции подвергаются большим по величине знакопеременным динамическим нагрузкам, в несколько раз превышающим расчетные технологические нагрузки на указанные механизмы и их приводы. The proposed invention, the "flexible seed" solves the problem of increasing longitudinal rigidity and simplifying the design of the seed, and also allows to increase the reliability of the swing mechanisms of the molds and drives of pull-straight machines, which in the case of using seeds of known design are subjected to large alternating dynamic loads several times higher design technological loads on these mechanisms and their drives.

Достигаемый при решении этой задачи технический эффект - уменьшение возможности образования грубых дефектов на поверхности слитка, снижение количества прорывов, увеличение надежности работы МНЛЗ. The technical effect achieved in solving this problem is to reduce the possibility of the formation of gross defects on the surface of the ingot, reduce the number of breakthroughs, and increase the reliability of the continuous casting machine.

Дополнительный технический эффект заявляемого технического решения "гибкая затравка" состоит в том, что упругая стальная лента с обеих сторон армирована полузвеньями, выполненными из высоколегированной стали и способными выдержать огромные усилия, действующие только на них и не передающиеся на упругую стальную ленту. "Гибкая затравка" имеет более простую и менее трудоемкую конструкцию по сравнению с существующими затравками. Точно такая же или подобная затравка может быть использована для криволинейной МНЛЗ, у которой радиус кривизны R_inv (переменный радиус) вдоль технологической оси машины на разных участках может изменяться и практически быть равным любой величине от 2 до 30 м на радиальных участках, а на прямых вертикальных участках R= ∞, например, в прямом кристаллизаторе и на небольшом роликовом участке под ним, а также на горизонтальном участке на выходе из криволинейной зоны.An additional technical effect of the proposed technical solution "flexible seed" is that the elastic steel tape on both sides is reinforced with half links made of high alloy steel and able to withstand tremendous forces acting only on them and not transmitted to the elastic steel tape. “Flexible seed” has a simpler and less laborious design compared to existing seeds. Exactly the same or similar seed can be used for curved caster, in which the radius of curvature R _inv (variable radius) along the technological axis of the machine in different sections can vary and practically equal to any value from 2 to 30 m in radial sections, and in straight vertical sections R = ∞, for example, in a direct mold and on a small roller section below it, as well as in a horizontal section at the exit from the curvilinear zone.

Предлагаемое изобретение решает поставленную задачу с достижением указанного технического эффекта тем, что в известной гибкой затравке машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), содержащей гибкий элемент и последовательно расположенные звенья, соединенные между собой с возможностью поворота каждого звена относительно смежного звена, по изобретению гибкий элемент выполнен в виде упругой стальной ленты, а все звенья затравки или по крайней мере звенья затравки, за исключением головки и/или хвостового звена, выполнены разъемными из верхнего и нижнего полузвеньев, жестко соединенных между собой и с установленной между ними упругой стальной лентой, толщина которой составляет 1/120-1/2 высоты затравки, при этом смежные верхние полузвенья установлены относительно друг друга с зазором. The present invention solves the problem with the achievement of the specified technical effect by the fact that in the known flexible seed of a continuous casting machine (CCM) containing a flexible element and sequentially arranged links interconnected to rotate each link relative to an adjacent link, according to the invention, the flexible element is made in the form of an elastic steel strip, and all the seed links or at least the seed links, with the exception of the head and / or tail link, are made detachable from lower and lower half links, rigidly interconnected and installed between them with an elastic steel tape, the thickness of which is 1 / 120-1 / 2 of the height of the seed, while adjacent upper half links are relative to each other with a gap.

Гибкая затравка может быть предназначена для МНЛЗ радиального типа. Flexible seed may be intended for radial caster.

Гибкая затравка также может быть предназначена для МНЛЗ криволинейного типа. Flexible seed can also be designed for curved caster.

Кроме того, поверхность верхнего полузвена вдоль продольной оси затравки, обращенная к упругой стальной ленте, выполнена из трех участков, причем средний участок выполнен плоским, а оба крайних участка выполнены радиальными с радиусом R₁=(0,1-1,0)R, где R - базовый радиус криволинейной МНЛЗ.In addition, the surface of the upper half link along the longitudinal axis of the seed facing the elastic steel tape is made of three sections, with the middle section made flat and both extreme sections made radial with a radius R ₁ = (0.1-1.0) R, where R is the base radius of the curved caster.

Помимо этого поверхности верхнего полузвена, обращенные к упругой стальной ленте, могут быть выполнены плоскими, расположенными по хордам, вписанным внутри по отношению к радиальной поверхности. In addition, the surfaces of the upper half link facing the elastic steel tape can be made flat, arranged along chords inscribed inside with respect to the radial surface.

Поверхности верхнего полузвена, обращенные к упругой стальной ленте, также могут быть выполнены плоскими, расположенными по хордам, описанным с внешней стороны по отношению к радиальной поверхности. The surfaces of the upper half link, facing the elastic steel tape, can also be made flat, located along the chords described on the outside with respect to the radial surface.

Верхние и нижние полузвенья каждой пары состыкованы между собой по всей их длине. The upper and lower half links of each pair are joined together along their entire length.

Каждое звено имеет возможность поворачиваться относительно смежного звена на угол, величина которого обеспечивает заведение всей затравки в целом с прямолинейного участка МНЛЗ на ее криволинейный участок по всей его протяженности. Each link has the ability to rotate relative to the adjacent link by an angle, the value of which ensures the establishment of the entire seed as a whole from the straight section of the continuous casting machine to its curved section along its entire length.

Предлагаемое изобретение "гибкая затравка" изображено на фиг.1-7. The present invention, the "flexible seed" is depicted in figure 1-7.

На фиг.1 изображен главный вид "гибкой затравки". Figure 1 shows the main view of the "flexible seed".

На фиг.2 изображен вид сверху "гибкой затравки". Figure 2 shows a top view of a "flexible seed".

На фиг.3 - разрез по А-А на фиг.1. Figure 3 is a section along aa in figure 1.

На фиг.4 - разрез по Б-Б на фиг.1. Figure 4 is a section along BB in figure 1.

На фиг.5 - разрез по В-В на фиг.1. Figure 5 is a section along BB in figure 1.

На фиг.6 - разрез по Г-Г на фиг.2. In Fig.6 is a section along G-G in Fig.2.

На фиг.7 - схема расположения "гибкой затравки" в МНЛЗ. In Fig.7 - location of the "flexible seed" in the continuous caster.

Головка затравки 1 соединена со звеном затравки (длиной t), состоящим из верхнего полузвена 2 и нижнего полузвена 3, которые охватывают упругую стальную ленту. Осью 5, зафиксированной при помощи штифта 6, головка затравки 1 удерживается от одностороннего изгиба с помощью упора 7. Верхние 2 и нижние 3 полузвенья затравки соединены между собой и с упругой стальной лентой при помощи болтов 8. The seed head 1 is connected to the seed link (length t), consisting of an upper half link 2 and a lower half link 3, which cover an elastic steel strip. The axis 5, fixed with a pin 6, the head of the seed 1 is held from unilateral bending by means of a stop 7. The upper 2 and lower 3 half links of the seed are connected to each other and to an elastic steel tape using bolts 8.

Изгиб затравки по нужному радиусу R обеспечивается за счет изгиба упругой стальной ленты 4, зажатой между верхними 2 и нижними 3 полузвеньями затравки. Для обеспечения возможности такого изгиба, а также для предотвращения перелома упругой стальной ленты 4, нижняя часть верхних полузвеньев 2 образована тремя поверхностями (фиг.6). Средняя поверхность выполнена плоской (длиной L), передняя и задняя поверхности выполнены радиальными, радиус кривизны R₁ которых составляет 0,1-1,0 радиуса R кривизны МНЛЗ в зависимости от конструктивных особенностей МНЛЗ и толщины упругой стальной ленты 4, т.e. R₁=(0,1-1,0)•R.The bending of the seed along the desired radius R is ensured by bending the elastic steel tape 4, sandwiched between the upper 2 and lower 3 half links of the seed. To enable such a bend, as well as to prevent fracture of the elastic steel tape 4, the lower part of the upper half links 2 is formed by three surfaces (Fig.6). The middle surface is made flat (length L), the front and rear surfaces are made radial, the radius of curvature R _{1 of} which is 0.1-1.0 of radius R of curvature of the continuous casting machine, depending on the design features of the continuous casting machine and the thickness of the elastic steel strip 4, i.e. R ₁ = (0.1-1.0) • R.

Односторонний изгиб звеньев относительно друг друга в рабочем положении затравки обеспечивается за счет зазоров между смежными верхними полузвеньями 2 затравки, а стыки смежных нижних полузвеньев 3 обеспечивают горизонтальное расположение всех звеньев затравки в нерабочем положении. One-sided bending of the links relative to each other in the working position of the seed is ensured by the gaps between adjacent upper half links 2 of the seed, and the joints of adjacent lower half links 3 provide a horizontal arrangement of all links of the seed in the idle position.

К верхним полузвеньям затравки 2, при помощи шпилек 9, жестко крепятся боковые накладки 10, предотвращающие ее горизонтальное смещение с оси МНЛЗ. С этой целью на пути следования затравки могут быть расположены вертикальные направляющие ролики, либо специальные линейки (на чертеже не указаны). To the upper half links of the seed 2, with the help of pins 9, the side plates 10 are rigidly fixed, preventing its horizontal displacement from the caster axis. For this purpose, vertical guide rollers or special rulers (not shown in the drawing) can be located along the path of the seed.

Хвостовая часть затравки состоит из верхнего полузвена 11 и нижнего полузвена 12, скрепленных между собой так же, как и все остальные полузвенья затравки. The tail part of the seed consists of the upper half link 11 and the lower half link 12, bonded together in the same way as all the other half links of the seed.

Предлагаемое изобретение "гибкая затравка" работает следующим образом. The present invention, the "flexible seed" works as follows.

До начала работы затравка хранится в горизонтальном положении. Перед разливкой затравка при помощи тянущих валков 16 заводится в расположенные в зоне вторичного охлаждения опорные ролики большого 14 и малого 15 радиусов, при этом головка затравки 1 заводится в нижнюю часть кристаллизатора 13, а два ее последних звена остаются в тянущих валках 16. При заведении затравки в радиальную или криволинейную часть МНЛЗ головка затравки 1 поворачивается на оси 5 на угол, соответствующий радиусу R кривизны технологической оси МНЛЗ, а остальные звенья затравки поворачиваются относительно друг друга примерно на такой же угол за счет изгиба упругой стальной ленты 4. После начала разливки жидкий металл кристаллизуется на головке затравки. После этого начинается процесс непрерывной разливки и при помощи тянущих валков затравку, сцепленную со слитком, вытягивают из кристаллизатора, одновременно с этим начинает работу механизм качания кристаллизатора 17. После вывода затравки из тянущих клетей головку затравки отделяют от слитка, а затравку убирают с технологической оси МНЛЗ. Before starting work, the seed is stored in a horizontal position. Before casting, the seed with the help of pulling rolls 16 is introduced into the support rollers of large 14 and small 15 radii located in the secondary cooling zone, while the seed head 1 is inserted into the lower part of the mold 13, and its last two links remain in the pulling rolls 16. When starting the seed in the radial or curvilinear part of the continuous casting machine, the seed head 1 rotates on the axis 5 by an angle corresponding to the radius R of curvature of the technological axis of the continuous casting machine, and the remaining seed links rotate relative to each other by approximately e angle by bending an elastic steel strip 4. After the start of pouring the liquid metal crystallizes on the seed head. After this, the process of continuous casting begins and with the help of pulling rolls the seed coupled to the ingot is pulled out of the mold, at the same time the swing mechanism of the mold 17 starts working. After the seed is removed from the pulling stands, the seed head is separated from the ingot, and the seed is removed from the caster technological axis .

Claims

1. Flexible seed of a continuous casting machine (CCM), containing a flexible element and sequentially arranged links interconnected to rotate each link relative to an adjacent link, characterized in that the flexible element is made in the form of an elastic steel tape, and all links of the seed or at least the seed links, with the exception of the head and / or tail link, are made detachable from the upper and lower half links rigidly connected to each other, and with an elastic steel tape installed between them Whose thickness is from 1 / 120-1 / 2 height seeding, the adjacent upper poluzvenya mounted relative to each other with a gap.

2. Flexible seed according to claim 1, characterized in that it is intended for continuous-type continuous casting machine.

3. Flexible seed according to claim 1, characterized in that it is intended for continuous-type continuous casting machine.

4. The flexible seed according to claim 3, characterized in that the surface of the upper half link along the longitudinal axis of the seed facing the elastic steel tape is made of three sections, the middle section being made flat, and both extreme sections are made radial with a radius R ₁ = ( 0,1 ÷ 1,0) R, where R is the base radius of the curved caster.

5. Flexible seed according to claim 2, characterized in that the surfaces of the upper half link facing the elastic steel tape are made flat, arranged along chords inscribed inside with respect to the radial surface.

6. Flexible seed according to any one of paragraphs. 2 and 5, characterized in that the surfaces of the upper half link facing the elastic steel tape are made flat, arranged along chords described from the outside with respect to the radial surface.

7. Flexible seed according to claim 1, characterized in that the upper and lower half links of each pair are joined together along their entire length.