RU2201841C2

RU2201841C2 - Apparatus for guiding and secondary cooling of ingot in machine for continuous casting of billets

Info

Publication number: RU2201841C2
Application number: RU2001107114A
Authority: RU
Inventors: А.В. Куклев; О.А. Тимохин; Ю.М. Айзин; А.М. Топтыгин; В.С. Луковников; Эдуард Владимирович Иванов; Виктор Аркадьевич Маточкин; Михаил Павлович Гуляев; Вадим Серафимович Пишикин; Николай Николаевич Кушнарев; Владимир Владимирович Эндерс
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Корад"; Республиканское Унитарное Предприятие "Белорусский Металлургический Завод"
Priority date: 2001-03-20
Filing date: 2001-03-20
Publication date: 2003-04-10

Abstract

FIELD: metallurgy, namely processes and equipment for metal continuous casting and cooling billets. SUBSTANCE: apparatus includes detachable housing with parting zones between walls supporting chocks for guiding rollers restricting zone for passing ingot; reservoirs for secondary cooling of ingot in each zone in direction of drawing ingot out of mold. Each wall of housing has lengthwise and lateral (relative to length of secondary cooling section) ducts. Lateral ducts are mutually connected by means of sealings in parting zones between walls and they form annular receiving cavities embracing paths of ingot passing in different zones. Part of annular cavities whose number is equal to that of zones is communicated with reservoirs for secondary cooling. Remaining annular cavities are communicated with lengthwise ducts having along them successively arranged branch pipes normal to respective duct and connected with each chock of guiding rollers. EFFECT: enhanced quality of billet due to improved accuracy of ingot guiding, increased useful time period of apparatus due to elimination of section deformation, lowered size and enhanced repairability of apparatus. 9 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к машинам непрерывного литья заготовок. The invention relates to the field of metallurgy, in particular to continuous casting machines.

Известно устройство для направления и вторичного охлаждения слитка на машине непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), содержащее опорный корпус с разъемами между стенками, на которых закреплены на подушках направляющие ролики, образующие участок прохождения слитка, и коллекторы вторичного охлаждения граней слитка по нескольким зонам в направлении его движения от кристаллизатора МНЛЗ (см., например, "Beam blanks, blooms and billets on one caster". Paul Wurth technology from Luxemburg, рекламный проспект, 1996). A device is known for guiding and secondary cooling an ingot on a continuous casting machine (CCM), comprising a support body with connectors between the walls on which guide rollers are formed on the cushions, forming the passage of the ingot, and collectors for secondary cooling of the faces of the ingot along several zones in the direction of it movements from the caster mold (see, for example, “Beam blanks, blooms and billets on one caster.” Paul Wurth technology from Luxemburg, brochure, 1996).

Недостатком известной конструкции является неудовлетворительная точность направления слитка, обусловленная термическими деформациями опорного корпуса, и искажения положения подушек роликов и самих роликов относительно теоретической технологической оси. Указанные деформации обусловлены неравноценным по длине и ширине охлаждением различных роликов, их подушек и элементов конструкции корпуса. A disadvantage of the known design is the unsatisfactory accuracy of the direction of the ingot due to thermal deformations of the support body, and distortion of the position of the pillows of the rollers and the rollers themselves relative to the theoretical technological axis. These deformations are caused by the cooling of various rollers, their pillows and structural elements of the casing, which are unequal in length and width.

Кроме того, конструктивное выполнение коллекторов вторичного охлаждения затрудняет их ревизию и обслуживание, что вызывает нарушение режимов охлаждения по длине слитка и его граням, увеличивает габариты секции, усложняет монтажные работы на МНЛЗ. In addition, the constructive implementation of secondary cooling collectors complicates their revision and maintenance, which causes a violation of cooling modes along the length of the ingot and its faces, increases the dimensions of the section, and complicates installation work at the continuous casting machine.

Желаемым техническим результатом заявленного устройства является повышение качества вытягиваемой заготовки за счет увеличения точности направления слитка, повышение срока службы устройства за счет исключения деформации секции, уменьшение ее габаритов и повышение ремонтопригодности. The desired technical result of the claimed device is to improve the quality of the drawn billet by increasing the accuracy of the direction of the ingot, increasing the service life of the device by eliminating the deformation of the section, reducing its size and increasing maintainability.

Это достигается тем, что в известном устройстве для направления и вторичного охлаждения слитка машины непрерывного литья заготовок, содержащем опорный корпус с разъемами между стенками, на которых закреплены на подушках направляющие ролики, образующие участок прохождения слитка, и коллекторы вторичного охлаждения слитка по зонам в направлении его вытягивания из кристаллизатора, по изобретению в каждой из стенок корпуса выполнены продольные и поперечные относительно длины секции вторичного охлаждения каналы, поперечные каналы посредством уплотнений соединены в разъемах между стенками с образованием кольцевых коллекторных полостей, охватывающих участок прохождения слитка по зонам вторичного охлаждения, при этом часть кольцевых коллекторных полостей, равная количеству упомянутых зон, соединена с коллекторами вторичного охлаждения слитка, а остальная часть соединена с продольными каналами, по длине которых и перпендикулярно им выполнены последовательно отводы к каждой подушке направляющих роликов. This is achieved by the fact that in the known device for guiding and secondary cooling the ingot of the continuous casting machine, comprising a support body with connectors between the walls on which the guide rollers forming the ingot passage section and the ingot secondary cooling collectors are arranged in zones along its direction pulling from the mold, according to the invention, in each of the walls of the housing are made longitudinal and transverse relative to the length of the secondary cooling section channels, transverse channels in the middle seals are connected in the connectors between the walls with the formation of annular collector cavities covering the area of the ingot passage through the secondary cooling zones, while a part of the annular collector cavities, equal to the number of the mentioned zones, is connected to the secondary cooling collectors of the ingot, and the rest is connected to the longitudinal channels the length of which and perpendicular to them successively made bends to each pillow of the guide rollers.

Изложенная сущность предлагаемого изобретения ниже поясняется детально со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано следующее. The essence of the invention is explained below in detail with reference to the accompanying drawings, which show the following.

Фиг.1. Общий вид заявляемой секции. Figure 1. General view of the claimed section.

Фиг.2. Вид в плане на секцию. Figure 2. View in plan for the section.

Фиг.3. Продольный разрез по секции (разрез по Б-Б). Figure 3. Sectional longitudinal section (BB-section).

Фиг. 4. Поперечный разрез по нагнетательной коллекторной полости системы охлаждения конструкции (разрез по В-В). FIG. 4. Cross section through the discharge manifold cavity of the cooling system of the structure (section along BB).

Фиг. 5. Поперечный разрез по сливной коллекторной полости системы охлаждения конструкции секции (разрез по Г-Г). FIG. 5. Cross section along the drain collector cavity of the section structure cooling system (section along G-G).

Фиг. 6. Поперечный разрез по коллекторной полости первой зоны системы вторичного охлаждения непрерывного слитка (разрез по Д-Д). FIG. 6. A transverse section through the collector cavity of the first zone of the secondary ingot secondary cooling system (section along DD).

Фиг.7. Поперечный разрез по крепежным узлам подушек разъемов стенок . 7. Cross section through the mounting nodes of the pillows of the connectors of the walls.

Фиг.8. Разрез по участку охлаждения подушки. Fig. 8. Section on the cooling area of the pillow.

Фиг.9. Разрез по участку охлаждения ролика. Fig.9. Section on the roller cooling section.

Устройство содержит опорный корпус, состоящий из базовой стенки 1, посредством которой оно крепится на металлоконструкции МНЛЗ своими крюковыми захватами в верхней части и вилкообразными опорами в нижней, двух боковых стенок 2, 3 и замыкающей стенки 4. The device comprises a supporting housing, consisting of a base wall 1, by means of which it is mounted on the CCM metal structure with its hook grips in the upper part and fork-shaped supports in the lower, two side walls 2, 3 and the closing wall 4.

На стенках 1, 3 закреплены в подушках 5 ролики 6, направляющие непрерывный слиток по широким граням, а на стенках 2, 3 - в подушках 7 ролики 8, направляющие слиток по боковым граням. On the walls 1, 3, rollers 6 are fixed in the pillows 5, guiding the continuous ingot along wide faces, and on the walls 2, 3 - in the pillows 7 the rollers 8, the ingot guiding along the side faces.

Крепление стенок 1, 2, 3, 4 между собой осуществляется болтами 9, а подушек 5, 7 к соответствующим стенкам - болтами 10. На каждой из стенок 1, 2, 3, 4 закреплены с помощью средств, не показанных на чертежах, коллекторы вторичного охлаждения слитка по трем зонам I, II, III по длине секции вторичного охлаждения. Коллекторы для охлаждения слитка в I зоне обозначены позициями 11, 12, соответственно, по аналогии с I зоной, установлены коллекторы по двум другим зонам, не обозначенные в данном описании. Для размещения в пределах габаритов секции коллекторов 11 в стенках 1, 4 выполнены соответствующие проемы. В соответствии с предложением в каждой из стенок 1, 2, 3, 4 выполнены на всей их длине продольные каналы. В стенках 1, 4 выполнены продольные каналы 13, 14, 15, 16, а в стенках 2, 3 - продольные каналы 17, 18, 19, 20. Кроме того, в соответствии с предложением, в стенках 1, 4 выполнены поперечные относительно длины секции каналы 21, а в стенках 2, 3 - поперечные каналы 22 таким образом, что они соединены между собой посредством уплотнений 23 в разъемах между стенками 1, 2, 3, 4, образуя кольцевую нагнетательную коллекторную полость, охватывающую участок прохождения слитка и соединенную с продольными каналами 14, 15, 18, 19, также являющимися нагнетательными. По аналогии в стенках 1, 4 (разрез Г-Г) выполнены каналы 24, в стенках 2, 3 - каналы 25; каналы 24, 25 при сборке стенок 1, 2, 3, 4 соединены между собой посредством уплотнений 26 с образованием кольцевой коллекторной отводящей полости, охватывающей участок прохождения слитка и соединенной с продольными каналами 13, 16, 17, 20, являющимися отводящими. Сечения Д-Д иллюстрируют устройство нагнетательных коллекторных полостей для вторичного охлаждения непрерывного слитка по зонам I, II, III. В стенках 1, 4 выполнены каналы 27, а в стенках 2, 3 - каналы 28, которые при сборке стенок 1, 2, 3, 4 посредством уплотнений образуют кольцевые коллекторные нагнетательные полости, соединенные с нагнетательными отверстиями 30, 31, которые, в свою очередь, связаны с коллекторами вторичного охлаждения посредством подводов 32, 33, 34. The walls 1, 2, 3, 4 are fastened to each other by bolts 9, and the pillows 5, 7 to the corresponding walls - by bolts 10. On each of the walls 1, 2, 3, 4, secondary collectors are secured using means not shown in the drawings cooling the ingot along three zones I, II, III along the length of the secondary cooling section. The collectors for cooling the ingot in the I zone are indicated by 11, 12, respectively, by analogy with the I zone, collectors are installed in two other zones, not indicated in this description. For placement within the dimensions of the collector section 11 in the walls 1, 4, the corresponding openings are made. In accordance with the proposal, in each of the walls 1, 2, 3, 4, longitudinal channels are made along their entire length. Longitudinal channels 13, 14, 15, 16 are made in walls 1, 4, and longitudinal channels 17, 18, 19, 20 are made in walls 2, 3. In addition, in accordance with the proposal, transverse with respect to length are made in walls 1, 4 sections of the channels 21, and in the walls 2, 3 - transverse channels 22 so that they are interconnected by means of seals 23 in the connectors between the walls 1, 2, 3, 4, forming an annular discharge collector cavity, covering the passage of the ingot and connected to longitudinal channels 14, 15, 18, 19, which are also injection. By analogy, channels 24 are made in walls 1, 4 (section G-D), channels 25 in walls 2, 3; the channels 24, 25 when assembling the walls 1, 2, 3, 4 are interconnected by means of seals 26 with the formation of an annular collector outlet cavity, covering the passage of the ingot and connected to the longitudinal channels 13, 16, 17, 20, which are outlet. Cross sections DD illustrate the arrangement of injection reservoir cavities for secondary cooling of a continuous ingot in zones I, II, III. Channels 27 are made in the walls 1, 4, and channels 28 are made in the walls 2, 3, which, when the walls 1, 2, 3, 4 are assembled by means of seals, form annular collector injection cavities connected to the discharge openings 30, 31, which, in their in turn, connected with secondary cooling collectors by means of inlets 32, 33, 34.

Внешние поводы к коллекторным полостям заявляемого устройства на чертежах обозначены следующим образом:
35, 36, 37 - подводы воды для вторичного охлаждения слитка по соответствующим зонам I, II, III;
38 - подвод воды к нагнетательной полости охлаждения конструкции;
39 - отвод воды охлаждения конструкции.External reasons for the collector cavities of the claimed device in the drawings are indicated as follows:
35, 36, 37 - water inlets for secondary cooling of the ingot in the corresponding zones I, II, III;
38 - water supply to the discharge cooling cavity of the structure;
39 - drainage water cooling design.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При установке секции вторичного охлаждения на машину непрерывного литья заготовок с ней соединяются все внешние подводы воды 35, 36, 37, 38, 39. После выставки секции по технологической оси МНЛЗ перед началом разливки включают подачу воды, которая заполняет коллекторные полости системы вторичного охлаждения, образованные каналами 27, 28, из которых вода по подводам 32, 33, 34 подается к форсункам всех трех зон I, II, III. When the secondary cooling section is installed on the continuous casting machine, all external water inlets 35, 36, 37, 38, 39 are connected to it. After the section is displayed along the caster’s technological axis, before starting casting, the water supply is turned on, which fills the collector cavities of the secondary cooling system formed channels 27, 28, of which water is supplied through inlets 32, 33, 34 to the nozzles of all three zones I, II, III.

Вода также заполняет коллекторные полости, образованные каналами 21, 22, из которых по вертикальным каналам 14, 15 стенок 1, 3 и каналам 18, 19 поднимается вдоль всей длины секции, равномерно заполняя отводы к подушкам 5, 7 и отверстия в них, а также внутренние каналы самих роликов 6, 8 (фиг.8,9). Слив охлаждаемой воды осуществляется через сливные вертикальные каналы 13, 16 стенок 1, 4 и каналы 17, 20 стенок 2, 3, коллекторную полость, образованную каналами 24, 25. Water also fills the collector cavities formed by channels 21, 22, of which rises along the entire length of the section along vertical channels 14, 15 of walls 1, 3 and channels 18, 19, filling bends to pillows 5, 7 and holes in them evenly, and internal channels of the rollers 6, 8 themselves (Fig. 8.9). Drain of the cooled water is carried out through vertical drain channels 13, 16 of walls 1, 4 and channels 17, 20 of walls 2, 3, a collector cavity formed by channels 24, 25.

На фиг.1 условно стрелками показана в правой части секции циркуляция подводимой воды, а в левой части - отводимой. In Fig. 1, conventionally, the arrows show the circulation of the supplied water in the right part of the section, and the outlet water in the left part.

Описанное выше конструктивное выполнение системы вторичного охлаждения слитка с использованием распределительных кольцевых коллекторов, как части опорного корпуса секции, и независимых по граням коллекторов с форсунками обеспечивает наибольшую эффективность системы с точки зрения регулирования, обслуживания и компактности. Предлагаемое конструктивное выполнение корпуса секции с сочетанием кольцевых коллекторных полостей и продольных распределительных каналов с параллельным отводом от них каналов для охлаждения подушек и роликов обеспечивает равноценное по расходным и температурным параметрам охлаждение всех подушек и роликов. The above-described constructive implementation of the secondary cooling system of the ingot using distribution ring collectors as part of the support section of the section, and collectors with nozzles that are independent along the faces ensures the greatest efficiency of the system in terms of regulation, maintenance and compactness. The proposed structural embodiment of the section housing with a combination of annular collector cavities and longitudinal distribution channels with parallel removal of channels from them for cooling the pillows and rollers provides cooling of all pillows and rollers that is equivalent in terms of flow and temperature parameters.

Этот фактор, а также то, что все каналы секции выполнены симметрично относительно ее поперечного сечения, исключает деформацию элементов конструкции, связанную с искажением зоны поддержания и направления слитка. Это позволяет достичь минимальности габаритных и весовых характеристик изделия, а также высоких эксплуатационных показателей, т.к. при этом повышается срок службы секции благодаря достижению более высокой стойкости роликов, их подшипников, подушек и всех частей корпуса. This factor, as well as the fact that all the channels of the section are made symmetrically with respect to its cross section, excludes deformation of structural elements associated with distortion of the support zone and the direction of the ingot. This allows you to achieve a minimum of overall and weight characteristics of the product, as well as high performance, since this increases the life of the section due to the achievement of higher durability of the rollers, their bearings, pillows and all parts of the housing.

Указанные факторы, также наличие разъемов между стенками, позволяет снизить время разборки секции, особенно после аварийных заливов секции на МНЛЗ, уменьшить время ее обслуживания и, следовательно, повысить ремонтопригодность. These factors, as well as the presence of connectors between the walls, can reduce the time for disassembling the section, especially after emergency bays of the section at the continuous casting machine, reduce the time of its maintenance and, therefore, increase maintainability.

Claims

A device for guiding and secondary cooling an ingot of a continuous casting machine, comprising a support body with connectors between the walls on which guide rollers are formed on the cushions, forming the passage of the ingot, and collectors for secondary cooling of the ingot in zones in the direction of its extraction from the mold, characterized in that in each of the walls of the housing there are longitudinal and transverse channels relative to the length of the secondary cooling section, the transverse channels are connected in seals by between the walls with the formation of annular collector cavities, covering the area of the ingot passage through the secondary cooling zones, while a part of the annular collector cavities, equal to the number of the mentioned zones, is connected to the secondary cooling collectors of the ingot, and the rest is connected to longitudinal channels along the length of which are perpendicular he made successive taps to each cushion of guide rollers.