RU2258576C1

RU2258576C1 - Flexible touch-string

Info

Publication number: RU2258576C1
Application number: RU2004135674/02A
Authority: RU
Inventors: А.В. Буторов (RU); А.В. Буторов; И.П. Данилов (RU); И.П. Данилов; Т.Д. Ермолюк (RU); Т.Д. Ермолюк; ков А.С. Смол (RU); А.С. Смоляков; А.А. Целиков (RU); А.А. Целиков; И.Н. Шифрин (RU); И.Н. Шифрин
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2005-08-20

Abstract

FIELD: black metallurgy.

SUBSTANCE: device has resilient steel ribbon. Ribbon on two sides is enveloped by upper and lower semi-links. Semi-links are interconnected with possible rotation of each link relatively to adjacent link. Rotation angle is determined by curvature radius of technological line of machine in crystallization zone of ingot. At ends of each semi-link stops are made in form of shelves and recesses. Stops limit rotation of links relatively to one another for greater angle, than it is necessary for insertion of touch-string to arc-shaped crystallization zone.

EFFECT: higher durability, higher reliability, higher efficiency.

2 cl, 6 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 гибкая затравка для машины непрерывного литья заготовок, состоящая из звеньев, соединенных между собой гибкой лентой (см. патент США №5197533, 164/446, 25.11.1991).Known as an analogue of the present invention, a flexible seed for a continuous casting machine consisting of links interconnected by a flexible tape (see US patent No. 5197533, 164/446, 11/25/1991).

Недостаток гибкой затравки-аналога, у которой гибкая лента находится на поверхности затравки, заключается в том, что на гибкую ленту действуют нагрузки от взаимного поворота смежных звеньев, знакопеременные нагрузки, вызванные качанием кристаллизатора, нагрузки от вытягивания слитка, а также она дополнительно нагружается валками тянущей клети, усилия прижатия которых к ленте могут достигать величин, приводящих к ее разрушению и, вследствие этого, гибкая затравка выходит из строя.The disadvantage of a flexible analog seed, in which the flexible tape is located on the seed surface, is that the flexible tape is subjected to loads from mutual rotation of adjacent links, alternating loads caused by swinging of the mold, loads from pulling the ingot, and it is additionally loaded with pulling rolls stands, the pressing force of which to the tape can reach values that lead to its destruction and, as a result, the flexible seed fails.

Кроме того, в гибкой затравке-аналоге 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, также приводящих к разрушению гибкого элемента.In addition, in a flexible analog seed, a bending moment also acts on the flexible element, due to 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. In bloom and slab caster, such a moment can reach values that also lead to the destruction of the flexible element.

В качестве прототипа заявляемому изобретению использована гибкая затравка для машины непрерывного литья заготовок, состоящая из стальной ленты, армированной с двух сторон полузвеньями (пат. РФ №2193472, МКИ 7 В 22 D 11/08 от 27.11.2002).As a prototype of the claimed invention, a flexible seed for a continuous casting machine was used, consisting of a steel tape reinforced with half-links on both sides (Pat. RF No. 2193472, MKI 7 V 22 D 11/08 of 11/27/2002).

Недостаток гибкой затравки-прототипа, выявленный при ее эксплуатации, заключается в следующем. При движении гибкой затравки-прототипа по рольгангу, по валкам тянуще-правильных машин, по роликам направляющего аппарата зоны вторичного охлаждения, т.е. по тем участкам МНЛЗ, где расстояние между опорными элементами, например роликами, валками, брусьями т.п., может быть значительно больше, чем шаг звеньев гибкой затравки, в гибких элементах возникают напряжения, приводящие к разрушению затравки.The disadvantage of a flexible seed prototype, identified during its operation, is as follows. When moving the flexible prototype seed along the rolling table, along the rolls of pulling-straightening machines, along the rollers of the guide apparatus of the secondary cooling zone, i.e. in those sections of the continuous casting machine, where the distance between the supporting elements, for example, rollers, rolls, bars, etc., can be significantly greater than the pitch of the flexible seed links, stresses arise in the flexible elements, leading to the destruction of the seed.

Кроме того, затравка-прототип, подвешенная на тросах, например, во время процесса установки на другой ручей может изгибаться по дуге большего радиуса, чем радиус МНЛЗ, в горизонтальной или наклонных плоскостях, что приводит к возникновению большого крутящего момента вокруг продольной оси затравки, т.е. в этом случае сразу несколько гибких элементов нагружаются в дополнение к изгибающим напряжениям еще и напряжениями кручения, что также приводит к поломке затравки-прототипа.In addition, the prototype seed, suspended on ropes, for example, during installation on another stream can bend along an arc of a larger radius than the CCM radius, in horizontal or inclined planes, which leads to a large torque around the longitudinal axis of the seed, t .e. in this case, several flexible elements are loaded in addition to bending stresses with torsional stresses, which also leads to breakage of the prototype seed.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением - гибкая затравка, заключается в том, что оно решает проблему защиты от разрушения упругой стальной ленты при установке на ручей, а также при движении по рольгангу, по валкам тянуще-правильных машин, по роликам направляющего аппарата зоны вторичного охлаждения, т.е. по тем участкам МНЛЗ, где расстояние между опорными элементами значительно больше, чем шаг звеньев гибкой затравки.The problem solved by the present invention is a flexible seed, that it solves the problem of protection against destruction of the elastic steel tape when installed on a stream, as well as when moving along the rolling table, on the rolls of pulling-straightening machines, on the rollers of the guide apparatus of the secondary cooling zone, those. in those sections of the continuous casting machine, where the distance between the supporting elements is much greater than the pitch of the flexible seed links.

Технический эффект от решения поставленной задачи заключается в том, что удается избежать поломки упругой стальной ленты, следствием чего является увеличение срока службы изделия в целом.The technical effect of solving the problem lies in the fact that it is possible to avoid breakage of the elastic steel strip, resulting in an increase in the service life of the product as a whole.

Поставленная задача с достижением указанного технического эффекта обеспечивается тем, что гибкая затравка для МНЛЗ радиального или криволинейного типов содержит ленту из пружинной стали, охваченную с двух сторон полузвеньями, жестко соединенными между собой. Каждое из звеньев имеет возможность поворота относительно смежного на угол, величина которого определена максимальной кривизной технологической линии машины в зоне кристаллизации слитка.The task with the achievement of the specified technical effect is ensured by the fact that the flexible seed for continuous-casting machines of radial or curvilinear types contains a spring steel tape covered on both sides by half links rigidly interconnected. Each link has the ability to rotate relative to an adjacent angle, the value of which is determined by the maximum curvature of the processing line of the machine in the crystallization zone of the ingot.

Поворот звеньев друг относительно друга на угол больший, чем это необходимо для заведения затравки в дугообразную зону кристаллизации, ограничивается упорами, которые выполнены в виде выступов и впадин на концах каждого из полузвеньев (верхнего или нижнего).The rotation of the links relative to each other by an angle greater than necessary for introducing a seed into the arcuate crystallization zone is limited by stops that are made in the form of protrusions and depressions at the ends of each of the half links (upper or lower).

Аналогичные упоры, также выполненные на полузвеньях и также расположенные по обе стороны ленты, исключают возможность поворота звеньев друг относительно друга в сторону, приводящую к отклонению их от прямолинейного положения.Similar stops, also made on half links and also located on both sides of the tape, exclude the possibility of rotation of the links relative to each other in the direction leading to their deviation from a straight line position.

Гибкая затравка по предлагаемому изобретению изображена на чертежах.Flexible seed according to the invention is shown in the drawings.

На фиг.1 изображен главный вид гибкой затравки.Figure 1 shows the main view of a 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.Figure 3 is a section along aa.

На фиг.4 - разрез по Б-Б.Figure 4 is a section along BB.

На фиг.5 - разрез по В-В.Figure 5 is a section along BB.

На фиг.6 - схема действия сил.6 is a diagram of the action of forces.

Головка затравки 1 соединена с передним переходным звеном гибкой затравки, состоящим из верхнего переходного полузвена 2 и нижнего переходного полузвена 3 посредством осей 4 и 5. Переднее переходное звено соединено со звеном гибкой затраки, состоящим из верхнего полузвена 6 и нижнего полузвена 7 с помощью упругой стальной ленты 8, которую они охватывают. Верхние 6 и нижние 7 полузвенья гибкой затравки, а также верхние 2 и нижние 3 переходные полузвенья соединены между собой и с упругой стальной лентой при помощи болтов 9. Хвостовик 10 гибкой затравки соединен с задним переходным звеном, состоящим из верхнего переходного полузвена 11 и нижнего переходного полузвена 12, посредством осей 13 и 14. Верхние и нижние полузвенья заднего переходного звена скреплены между собой так же, как и все остальные полузвенья затравки.The seed head 1 is connected to the front transition link of the flexible seed consisting of the upper transition half link 2 and the lower transition half link 3 by the axes 4 and 5. The front transition link is connected to the link of the flexible seed consisting of the upper half link 6 and the lower half link 7 using elastic steel the tape 8 that they cover. The upper 6 and lower 7 half-links of the flexible seed, as well as the upper 2 and lower 3 transitional half-links are interconnected and with an elastic steel tape using bolts 9. The shank 10 of the flexible seed is connected to the rear transition link, consisting of the upper transitional half-link 11 and the lower transitional half link 12, through the axes 13 and 14. The upper and lower half links of the rear transition link are bonded to each other in the same way as all other half links of the seed.

Поверхность верхнего звена 6 вдоль продольной оси затравки, обращенная к упругой стальной ленте 8, выполнена из трех участков, причем средний участок выполнен плоским, а оба крайних участка выполнены радиальными с радиусом Ri, составляющим часть от базового радиуса R радиальной или любого из радиусов криволинейной МНЛЗ.The surface of the upper link 6 along the longitudinal axis of the seed facing the elastic steel tape 8 is made of three sections, the middle section being made flat, and both extreme sections made radial with a radius Ri that is part of the base radius R of the radial or any of the radii of the curved caster .

Гибкая затравка работает следующем образом. Изгиб гибкой затравки по нужному радиусу R обеспечивается за счет изгиба упругой стальной ленты 8, зажатой между верхними 6 и нижними 7 полузвеньями затравки. Для обеспечения возможности такого изгиба, а также для предотвращения перелома упругой стальной ленты 8 нижняя часть верхних полузвеньев 6 образована тремя поверхностями (фиг.5). Средняя поверхность выполнена плоской, передняя и задняя поверхности выполнены радиальными, радиус кривизны Ri которых составляет от 0.1 до 1.0 радиуса R кривизны МНЛЗ в зависимости от конструктивных особенностей МНЛЗ и толщины упругой стальной ленты 8, т.е. Ri=(0.1-1.0)R.Flexible seed works as follows. The bending of the flexible seed along the desired radius R is ensured by bending the elastic steel tape 8, sandwiched between the upper 6 and lower 7 half links of the seed. To enable such a bend, as well as to prevent fracture of the elastic steel tape 8, the lower part of the upper half links 6 is formed by three surfaces (Fig. 5). The middle surface is flat, the front and rear surfaces are radial, the radius of curvature Ri of which is from 0.1 to 1.0 of the radius R of curvature of the CCM, depending on the design features of the CCM and the thickness of the elastic steel strip 8, i.e. Ri = (0.1-1.0) R.

Односторонний изгиб звеньев относительно друг друга в рабочем положении затравки обеспечивается за счет зазоров между смежными верхними полузвеньями 6 и нижними полузвеньями 7 затравки, а также за счет скосов, выполненных под углом α на выступах и впадинах, расположенных на торцах каждого верхнего полузвена (фиг.4, 5).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 6 and lower half links 7 of the seed, as well as by bevels made at an angle α on the protrusions and troughs located at the ends of each upper half link (Fig. 4 , 5).

При движении гибкой затравки по рольгангу, по валкам тянуще-правильных машин, по роликам направляющего аппарата зоны вторичного охлаждения, т.е. по тем участкам МНЛЗ, где расстояние между опорными элементами (ролики, валки, брусья и т.п.) значительно больше, чем шаг звеньев гибкой затравки (фиг.2), звенья под действием собственного веса, а также под действием сжимающих продольных сил (например, при вытягивании слитка через затравку, когда качающийся кристаллизатор движется вниз и опережает слиток) стремятся повернуться относительно друг друга в ту или иную сторону. В этом случае вступают в работу упоры, выполненные в виде выступов и впадин на концах каждого полузвена (верхнего или нижнего) (фиг.4, фиг.5), которые препятствуют провороту звеньев гибкой затравки ниже уровня технологической оси МНЛЗ на всех ее участках, а также предотвращают изгибание тела гибкой затравки на радиус, который заметно меньше радиуса радиального участка криволинейной МНЛЗ. При этом упоры полностью исключают гибкую ленту из работы по удержанию формы тела гибкой затравки в допустимых пределах напряжений, которые в противном случае могут достигать значений, превышающих допустимые пределы.When the flexible seed moves along the rolling table, along the rolls of pulling-straightening machines, along the rollers of the guide apparatus of the secondary cooling zone, i.e. in those sections of the continuous casting machine, where the distance between the supporting elements (rollers, rolls, bars, etc.) is much larger than the pitch of the flexible seed links (Fig. 2), the links are under the action of their own weight, as well as under the action of compressive longitudinal forces ( for example, when pulling an ingot through the seed, when the swinging mold moves down and outstrips the ingot) they tend to turn relative to each other in one direction or another. In this case, stops made in the form of protrusions and depressions at the ends of each half link (upper or lower) come into operation (Fig. 4, Fig. 5), which prevent the flexible links from turning below the level of the caster continuous axis in all its sections, and they also prevent bending of the body of the flexible seed by a radius that is noticeably smaller than the radius of the radial section of the curved caster. In this case, the stops completely exclude the flexible tape from the work of maintaining the body shape of the flexible seed in the allowable stress range, which otherwise can reach values that exceed the allowable limits.

Конструктивно упоры выполнены таким образом, что усилия, возникающие при соприкосновении их друг с другом, замыкаются между собой и не передаются на соединяющую звенья гибкую ленту (фиг.6) при операциях по перемещению гибкой затравки с одного ручья МНЛЗ на другой и при других подобных операциях, когда расстояние между опорами гибкой затравки в несколько раз превышает шаг звеньев гибкой затравки.Structurally, the stops are made in such a way that the forces arising when they come into contact with each other are closed between each other and are not transferred to the flexible tape connecting the links (Fig. 6) during operations to move the flexible seed from one caster to another and other similar operations when the distance between the supports of the flexible seed is several times greater than the pitch of the links of the flexible seed.

На фиг.6 показана работа упоров, выполненных на нижних полузвеньях 7. Полузвено А под действием собственного веса (Р) поворачивается относительно смежного звена Б вокруг условного шарнира Г-Г. При этом под действием крутящего момента от силы тяжестиFigure 6 shows the work of the stops made on the lower half links 7. Half link A under the action of its own weight (P) rotates relative to the adjacent link B around the conditional joint G-G. In this case, under the action of torque from gravity

M=PL,M = PL

где L=t/2 - расстояние от центра тяжести звена А до условного шарнира, в упорах возникает пара сил (P₁). Крутящий момент от пары сил (P₁)where L = t / 2 is the distance from the center of gravity of link A to the conditional joint, a pair of forces appears in the stops (P ₁ ). Torque from a pair of forces (P ₁ )

M₁=P₁L₁,M ₁ = P ₁ L ₁ ,

где L₁ - плечо действия сил P₁,where L ₁ - shoulder action of forces P ₁ ,

равен моменту от силы тяжести первого звена, так как гибкая затравка не может отклонятся от горизонтального положения при транспортировке.equal to the moment of gravity of the first link, since the flexible seed cannot deviate from the horizontal position during transportation.

PL=P₁L₁ PL = P ₁ L ₁

P₁=PL/L₁ P ₁ = PL / L ₁

После определения силы P₁ рассчитываются геометрические параметры упоров из условия прочности.After determining the force P _{1, the} geometric parameters of the stops are calculated from the strength condition.

Работа упоров на верхних полузвеньях 6 аналогична работе упоров на нижних полузвеньях 7.The work of the stops on the upper half links 6 is similar to the work of the stops on the lower half links 7.

Claims

1. Flexible seed for a continuous casting machine of workpieces of radial or curvilinear type, containing an elastic steel tape, covered on both sides by upper and lower half links, interconnected to rotate each link relative to an adjacent link by an angle, the value of which is determined by the radius of curvature of the technological line of the machine in the zone of crystallization of the ingot, characterized in that it is provided with stops made at the ends of each of the upper and lower half links in the form of protrusions and depressions, restrictions lev els links rotate relative to each other at a greater angle than is necessary for the institution of a seed in the crystallization zone.

2. Flexible seed according to claim 1, characterized in that the bevels are made on the protrusions and depressions located at the ends of each upper half link.