SK3312002A3 - Casting roller - Google Patents

Description

ODLIEVACÍ VALEC

Oblasť techniky

Vynález sa týka odlievacieho valca pre odlievacie zariadenia tenkých' pásov, predovšetkým na kontinuálne odlievanie tenkých pásov z ocele, s v podstate valcovitým jadrom, s plášťom z medi alebo medenej zliatiny, ktorá je prípadne z vonkajšej strany vybavená aspoň jednou vrstvou, s vnútorným chladením, ako i s nastavovacím zariadením na nastavovanie vonkajšieho obrysu odlievacieho valca v jeho koncových oblastiach čelných strán.

Doterajší stav techniky

Odlievací valec tohto druhu je známy napríklad z EP A 0 664 173. Odlievacie valce tohto druhu sa používajú na kontinuálne odlievanie vysokotaviteľných kovov, ako napríklad ocele. Pritom sú dva odlievacie valce tohto druhu upravené navzájom paralelne a roztáčajú sa okolo svojich osí v opačnom zmysle. Kovová tavenina sa leje do medzery, definovanej medzi odlievacími valcami, a pri kontakte s povrchmi odlievacích valcov, vybavenými vnútorným chladením, ako i pri prechode medzerou sa chladí a spevňuje, takže kov vychádza z odlievacej medzery vo forme v podstate pretuhnutého pásu. Hrúbka pásu je určená šírkou odlievacej medzery a šírka pásu dĺžkou odlievacej medzery, ktorá je z koncovej strany ohraničená tesniacimi plochami, dosadajúcimi na čelných stranách odlievacích valcov.

Pritom je daný problém vyklenutia povrchov odlievacích valcov, t.j. odchýlenie povrchov odlievacích valcov od žiadaného číro valcovitého alebo ľahko vyklenutého tvaru. Dôvod pre to spočíva v termicky podmienených pretvoreniach plášťa vysoko termicky zaťažených odlievacích valcov.

Na zamedzenie vypuklosti valca, ku ktorej dochádza pri kontinuálnom odlievaní, prípadne na reguláciu vypuklosti valca, je známe (JP A 60 27446) upraviť v odlievacích valcoch kónický zúžené piesty. Tieto kónický zúžené

31895/T piesty sú posuvne vložené do dvoch klzných priestorov pre piest, upravených na protiľahlých koncoch odlievacieho valca, takže sa posunom kónický zúženého piestu v axiálnom smere pretvára vonkajšia obvodová plocha odlievacieho valca za klinového účinku kónický zúženého piestu. Pritom sa však nezamedzuje tomu, aby piesty podľa polohy v klzných priestoroch pre piest na rôznych miestach, videné v pozdĺžnom smere odlievacieho valca, nevyvodzovali sily na odlievací valec, t.j. plášť odlievacieho valca, čím je presné vyrovnanie vypuklosti valca možné iba ťažko, pokiaľ vôbec možné je.

Na základe vysokých špecifických tepelných tokov, ku ktorých dochádza pri odlievaní tenkých pásov pri procese tuhnutia, dochádza predovšetkým v koncových oblastiach čelných strán odlievacích valcov k mimoriadnym termickým namáhaniam (pretiahnutie a pnutie), čím tu dochádza k väčším hrúbkam pásu ako v strednej oblasti liateho pásu. Miesto vyžadovaného konkávneho profilu má pás lokálne značne konvexné vytvarovaný profil. Síce bola snaha urobiť predkompenzáciou nápravu, a to vytvorením konkávneho profilu odlievacích valcov, toto však kvôli závislosti na všeobecne nastavenej hrúbky pásu, rýchlosti odlievania, výšky hladiny kúpeľa a iným parametrom, ovplyvňujúcim tuhnutie a odvádzanie tepla, ako napr. tiež kvalite ocele, teplote taveniny atď, pomohlo iba podmienene.

Už zo zmieneného EP A 0 664 173 je známe opierať koncové oblasti čelných strán plášťa odlievacieho valca prstencovými, duto vytvorenými telesami na jadre a dutinami prstencového dutého telesa prevádzať horúcu vodu, takže sa tým podmienené teplotné pretiahnutia prenášajú na plášť a tento pretvárajú na žiadaný profil. Konštrukciou tohto druhu sa však vytvára odlievací valec veľmi nákladné, okrem toho je nutné upraviť dva rôzne obehy vody, totiž jednak obeh horúcej vody pre vyrovnávanie termicky podmienených pretvorení a jednak obeh studenej vody na odvádzanie tepla, predávaného tuhnúcim kovom. Odlievací valec tohto druhu je preto drahý a pre drsnú odlievaciu prevádzku oceliarne vysoko rizikový.

31895/T

Podstata vynálezu

Cieľom vynálezu je snaha o zabránenie týmto nevýhodám a ťažkostiam a jeho úlohou je vytvoriť odlievací valec v úvode opísaného typu, ktorým sa darí konštrukčne jednoduchými prostriedkami redukovať termické vypuklosti, prípadne celkom vyrovnávať. Odlievací valec pre nepretržitú prevádzku má byť predovšetkým dostatočne robustný a málo náchylný na poruchy. Okrem toho má byť konštrukcia lacno zhotoviteľná a má zaisťovať jednoduchú prevádzku.

Táto úloha sa pri odlievacom valci, aký je opísaný v úvode rieši tým, že má nastavovacie zariadenie na každej koncovej oblasti čelných strán odlievacieho valca oporný kotúč, ktorý je prestaviteľný v pozdĺžnom smere odlievacieho valca a ktorý pôsobí na krúžku, radiálne obklopujúcom oporný kotúč a dosadajúcom z vnútornej strany na plášti na jeho koncových oblastiach .čelných strán a ktorý je oproti jadru v pozdĺžnom smere odlievacieho valca neposuvne fixovaný.

Oporný kotúč je známy z US A 5 613 546 pre odlievací valec, avšak tento oporný kotúč pôsobí priamo na plášti odlievacieho valca a neslúži na vyrovnávanie termických vypuklostí, ale na centrovanie plášťa oproti jadru.

Podľa výhodnej formy uskutočnenia je krúžok utesnený tak oproti plášťu, ako aj oproti jadru pomocou tesnenia. Tým sa zaručuje absolútna tesnosť vnútorného chladenia odlievacieho valca. Takáto tesnosť nie je napríklad pri konštrukcii podľa JP A 60 27446 bez ďalšieho daná. Pri tejto známej konštrukcii sú kónický sa zužujúce piesty upravené vnútri jadra a z vonkajšej strany obklopené chladiacim systémom pre plášť. Tým podmieňuje rozšírenie plášťa pomocou piestu radiálne presadenie privádzacích a odvádzacích vedení pre vnútorné chladenie plášťa.

Výhodne je oporný kotúč na svojej vonkajšej obvodovej ploche vybavený plochou vo forme zrezaného kužeľa, ktorá dosadá na protichodnej ploche vo forme zrezaného kužeľa, ktorá je na krúžku upravená na jeho vnútornej obvodovej ploche.

31895/T

Konštrukčne jednoducho zhotoviteľná a prevádzkovo spoľahlivá forma uskutočnenia sa vyznačuje tým, že je na prestavenie oporného kotúča v pozdĺžnom smere odlievacieho valca upravené väčšie množstvo skrutiek, upravených rozdelene blízko vonkajšieho obvodu oporného kotúča, ktorými je oporný kotúč prestaviteľný oproti jadru, pričom sú skrutky výhodne zaskrutkované do slepých otvorov, upravených na jadre. Pritom sa nastavenie oporných kotúčov uskutočňuje pred začiatkom odlievania.

Ďalšia mimoriadne výhodná forma uskutočnenia sa vyznačuje tým, že je oporný kotúč pomocou kruhovej matice prestaviteľný oproti jadru v pozdĺžnom smere odlievacieho valca.

Aby sa mohlo prestavanie uskutočňovať počas odlievania pásu, je podľa inej výhodnej formy uskutočnenia oporný kotúč hydraulicky prestaviteľný oproti jadru v pozdĺžnom smere odlievacieho valca.

Účelne sa rozprestiera krúžok až maximálne 75 mm od čelnej koncovej oblasti v pozdĺžnom smere odlievacieho valca k jeho stredu, výhodne až 50 mm, predovšetkým do 35 mm.

Výhodne má plášť vo svojich koncových oblastiach čelných strán, v ktorých je daný kontakt s krúžkom, hrúbku menšiu ako 50 mm alebo rovnakú.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie vysvetlený prostredníctvom konkrétneho príkladu uskutočnenia, znázorneného na výkrese, pričom obrázok predstavuje axiálny rez odlievacím valcom.

31895/T

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vzťahovou značkou 1. je označený oceľový bubon, ktorý tvorí jadro odlievacieho valca. Oceľový bubon 1, prípadne jadro 1_, je vybavené otvormi pre axiálne privádzateľný a odvádzateľný chladiaci prostriedok. Toto jadro 1_ je z vonkajšej strany obklopené plášťom 2 z medi alebo medenej zliatiny, pričom hrúbka 3 plášťa leží medzi 40 a 45 mm. Plášť 2 má z vnútornej strany kanály 4 pre chladiaci prostriedok, prestupované chladiacim prostriedkom, takže je možné intenzívne odvádzanie tepla plášťom 2.

Dĺžka odlievacieho valca je približne 1 až 2 m, výhodne sa teraz konštruujú odlievacie valce s dĺžkou 1 100 až 1 600 mm.

Z vonkajšej strany je plášť vybavený niklovou alebo chrómovou vrstvou

5. Táto vrstva 5 sa rozprestiera tiež cez čelné strany 6 plášťa. Koncové oblasti 7 čelných strán plášťa 2 vyčnievajú cez oceľový bubon, respektíve jadro T, y pozdĺžnom smere odlievacieho valca, a to až o max. 75 mm, výhodne menej ako 50 mm. V tejto prečnievajúcej oblasti 7 dosadá na plášti 2 z vnútornej strany krúžok 8, pričom je medzi vonkajšou obvodovou plochou 9 krúžku 8 a plášťom 2 upravené tesnenie 10, ktoré je vložené do obvodovej drážky 1J_ prstenca 8.

Ďalej je krúžok 8.pomocou skrutiek 12 v axiálnom smere odlievacieho valca fixovaný na jadre 1_ a oproti jadru i utesnený rovnako pomocou tesnenia 13, ktoré je vložené do prstencovej drážky 14 na vnútornej bočnej ploche 15 krúžku 8, takže je zamedzené výstupu chladiaceho prostriedku, ktorý prúdi jadrom 1 do chladiacich kanálov 4 plášťa 2 a opäť späť do jadra 1_, z odlievacieho valca.

Na os natáčania nasmerovaniá vnútorná obvodová strana 16 krúžku 8 je vytvarovaná vo forme zrezaného kužeľa, a to zužujúc sa v smere k stredu odlievacieho valca. Na tejto ploche 16 v tvare zrezaného kužeľa dosadá prstencový oporný kotúč 17 vonkajšou obvodovou plochou 18, ktorá je vytvarovaná rovnako vo forme zrezaného kužeľa, a to zrkadlovo na plochu 16 krúžku 8, ktorá je v tvare zrezaného kužeľa. Tento oporný kotúč 17 je v tomto

31895/T znázornenom príklade uskutočnenia pomocou väčšieho množstva skrutiek 20, vskrutkovaných do slepých otvorov 19 jadra 1_, prestaviteľný v smere osi odlievacieho valca, čím dochádza k rozšíreniu krúžku 8 a tým k rozšíreniu koncových oblastí 7 čelných strán plášťa 2 v žiadanom rozmere. Skrutky 20 sú upravené blízko vonkajšieho obvodu prstencového oporného kotúča 17, aby sa zamedzilo prehýbaniu, prípadne vykývaniu oporného kotúča 17.

Ako bezprostredne vyplýva z tejto opisovanej a znázornenej konštrukcie, rozširuje sa pri posune, prípadne prestavaní oporného kotúča 17. iba na ňom dosadajúci krúžok 8, bez toho aby sa však menila jeho axiálna poloha oproti jadru 1. Aby sa zaručilo rozšírenie, t.j. pretiahnutie v radiálnom smere, prípadne v obvodovom smere krúžku 8, sú skrutky 20, ktorými je krúžok upevnený na jadre 1_, dotiahnuté iba natoľko, aby bola zaručená tesnosť medzi krúžkom 8 a jadrom 1., avšak pri väčšom silovom pôsobení je možné kĺzanie vnútornej bočnej plochy 15 krúžku 8, ktorá dosadá na vonkajšiu čelnú plochu jadra 1_.

Mimoriadna výhoda konštrukcie podľa vynálezu spočíva v tom, že je umožnené nastavenie profilu povrchových priamok odlievacieho valca ·,/ závislosti od plánovaných a/alebo aktuálnych podmienok odlievania, prípadne tuhnutia, takže sa môže zhotoviť vhodná, prípadne ešte prijateľná hrúbka pásu priečneho profilu v oblasti hrán, bez toho aby sa vyžadoval nákladný spôsob obrábania rezaním, ako je sústruženie a brúsenie. Predovšetkým v prípade veľmi tvrdej tenkej povrchovej vrstvy 5, ako napr. chrómovej vrstvy na plášti 2, je toto veľmi výhodné, pretože by každé nastavenie profilu obrábaním rezaním vyžadovalo tiež novú vrstvu plášťa 2. V prípade nastavenia profilu obrábaním rezaním by okrem toho boli vyžadované prestoje zariadenia, aby sa mohla vykonávať nutná výmena odlievacích valcov. Okrem toho by sa muselo skladovať viac párov odlievacích valcov. Podľa vynálezu sú teda dané menšie investičné a skladovacie náklady, ako i menší podiel prestojov zariadení.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Odlievací valec pre zariadenie na odlievanie tenkých pásov, predovšetkým na kontinuálne odlievanie tenkých pásov z ocele, s v podstate valcovitým jadrom (1), s plášťom (2) z medi alebo medenej zliatiny, ktorý je prípadne z vonkajšej strany vybavený aspoň jednou vrstvou (5), s vnútorným chladením (4), ako i so nastavovacím zariadením (8, 17, 20) na nastavovanie vonkajšieho obrysu odlievacieho valca v jeho koncových oblastiach (7) čelných strán, vyznačujúci sa tým, žé nastavovacie zariadenie má na každej koncovej oblasti čelných strán odlievacieho valca v pozdĺžnom smere odlievacieho valca prestaviteľný oporný kotúč (17), ktorý pôsobí na krúžku (8), radiálne obklopujúcom oporný kotúč (17) a z vnútornej strany dosadajúcom na piášti (2) vždy na jeho koncových oblastiach čelných strán a ktorý je oproti jadru (1) v pozdĺžnom smere odlievacieho valca neposuvne fixovaný.
2. 2. Odlievací valec podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že je krúžok (8) tak oproti plášťu (2), ako aj proti jadru (1) utesnený pomocou tesnenia (10,13).
3. 3. Odlievací valec podlá nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že oporný kotúč (17) je na svojej vonkajšej obvodovej ploche vybavený plochou (18) v tvare zrezaného kužeľa, ktorá dosadá na protichodnej ploche vo forme zrezaného kužeľa, ktorá je upravená na krúžku (8) na jeho vnútornej obvodovej ploche (16).

   31895/T
4. 4. Odlievací valec podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že na prestavenie oporného kotúča (17) v pozdĺžnom smere odlievacieho valca je upravené väčšie množstvo skrutiek (20), upravených rozdelene blízko vonkajšieho obvodu oporného kotúča (17), ktorými je oporný kotúč (17)

   I prestaviteľný oproti jadru (1).
5. 5. Odlievací valec podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že sú skrutky (20) výhodne zaskrutkované do slepých otvorov (19), upravených na jadre (1).
6. 6. Odlievací valec podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa rým, že oporný kotúč (17) je pomocou kruhovej matice prestaviteľný oproti jadru (1) v pozdĺžnom smere odlievacieho valca.
7. 7. Odlievací valec podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že oporný kotúč (17) je oproti jadru (1) hydraulicky prestaviteľný v pozdĺžnom smere odlievacieho valca.
8. 8. Odlievací valec podľa niektorého z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že sa krúžok (8) rozprestiera až maximálne 75 mm od čelnej koncovej oblasti v pozdĺžnom smere odlievacieho valca k jeho stredu, výhodne až 50 mm, predovšetkým do 35 mm.
9. 9. Odlievací valec podľa niektorého z nároku 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že má plášť (2) vo svojich koncových oblastiach čelných strán, v ktorých je daný kontakt s krúžkom (8), hrúbkou menšou ako 50 mm alebo rovnakou.