(54) ПОДДЕРЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЗОНЫ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ УСТАНОВОК НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ
Изобретение
относитс к металлурк установкам непрерывг ИИ, а именно ной разливки металлов в слитки пр моугольного поперечного сечени .
Наиболее близким по технической сущ- $ ности вл етс поддерживающее устройство зоны вторичного охлаждени устано вок непрерьтной разливки металлов чаюшее основные опорные ролики, установленные на расчетном рассто нии друг от друга вдоль .зоны вторичного ох;лаждени , длина которых больше Ш1фи- ны охоиваемого слитка, между которыми установлены дополнительные жесткие опорные элементы в виде коротких роли- ков или брусьев на рассто нии от поверхности слитка или от плоскости, /совпадаю. щей с бочками основных опорных ролвнков , равном 0,1-0,9 допустимого прогиба этих роликов i .
Недостатком известного поддерживающего устройства вл етс отсутствие необходимого открытого пространства на поверхности слитка дл вод ного охлаждени вследствие перекрыти межроликового пространства дополнительными опорными эле ментами .Это приводит к невозможности соапан оптимального режима вторичного охлаждени , что вызывает брак слитков по внутренним и наружным трещинам. Кроме того, опорные элементы, наход сь на некотором .рассто нии от поверхности слитка, н разгружают основные опорные роликиот нагрузок вследствие ферростаглческого оав бни и вызывают дополнительные сопротивлени выт гиванию слитка при выпучивании его оболочки. При прорьюе металла через оболочку слитка опорные элементы заливаютс жидким металлом, что усложн ет и удлин ет процесс ликвидации аварии. Нар ду с этим дополнительные опорные элементы , наход щиес между основными ро ликами , установленными на расчетном рассто нии, .еп тствуют увеличению их диаметра и не позвол ют увеличить их прочность. 3 Исследовп1 и ми установлено, что процесс выпучива}пм; оболо оси слнтка происходит во времени и зависит от ширины отливаемого слитка и рассто ни между основными роликами. При удалении одного основного ролика оболочка слитка в процессе выпучивани представл ет собой арку поперек, так и вдоль слитка При этом вершина арки находитс по оси CHNTMeTpira слитка и на рассто нии 1,О- 1,3 расчетного рассто ни между двум основными роликами при условии отсутстви одного основного ролика между ни ми. Если воздействовать на вершину арки дополнительным роликом , с относительно короткой бочкой и меньшим диаметром, то по вл етс возможность остановить про цессвыпучиванк в допустимых пределах, освободив при этом дополнительную площадь поверхности слитка дл охлаждени водой. При этом отпадает необходимость, с точки зрени величины вьшучивани оболочки, устанав ливать длину бочки дополнительного ролика больше ширины отливаемого слитка Цепь изобретени - улучшение качест ва, иепрерывнолитых слитков и увеличение KOHcjpyKTHBHbix возможностей устройства . Указанна це ь достигаетс тем, в устройстве, содержащем основные опорные РОП15КИ, установленные на .раочетном значении шага друг от друга вдоль зошл вторичного охлаждени и дополнительные ролики, расположенные между ними, при этом каждь1Й дойопннтельный ролик установлен на рассто нии от вышерасположенного основного ролика, составл ющем 1,,3 расчетного значени шага на данном уровне зоны вторичного охланадени , при этом длина бочки дополнительного ролика составл ет О,2-0,4 длины бочки основного, причем ролики каждого р да зоны вторичного охлаждени установлены с расположением их образующих - линий контакта в одной плоскости а диаметр дополнительных роликов составл ет 0,5-0,6 диаметра основньос. Улучшение качества непрерьшно- литых слитков будет происходить потому что по вл етс дополнит-елБна свободна площадь поверхности слитка дл охлажде ни водой, что позвол ет организовать оптимальный режим вторичного охлаждени по периметру и длине слитка, Ув личение прочности основных роликов достигаетс благодар всаможнехзти уме П84 ньшени диаметра допэлнительных ролйков вследствие их. относительно небольшой длины. Кроме того, отсутствие подшипников вращени дополнительных роликов в районе креплени подшипников основных роликов позвол ет выполн ть их более мощными. Диапазон изменени рассто ни дополнительного ролика от основного в пределах 1,0-1,3 объ сн етс тем, что при значении 1,0 дополнительный ролик становитс на расчетное местбположение . При значении большем. 1,3 происходит значительное выпучивание оболочки слитка, привод щее к образованию внутренних трещин. Диапазон изменени длины бочки дополнительных роликов в Пределах 0,2.0 ,4 длины бочки основных роликов объ сн етс тем, что. при меньшем значении , чем и, 2 происходит чрезмерное выпучивание, оболочки слитка. При большем значении, чем О , 4, значительно уменьшаетс площадь слитка, открьша его дл охлаждени водой. Пиапазон изменени диаметра дополнительных роликов в пределах 0,5-О,6 диаметра основнь1Х объ сн етс тем, что при меньшем значении, чем 0,5, происходит прогиб ролика сверх допустимых значений под действием ферростатичерко- го давлени . При большем значении, чем О,6, уменьшаетс площадь слитка, о-псрыва его дл охлаждени водой. На фиг, Г изображено поддерживаю щее устройстйо зоны вторичного охлаждени установок непрерьгоной разливки металлов продольный разрез} на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг, 2. Поддерживающее устройство состоит из осн6внь1х роликов 1 с подшипниками 2, между которыми расположены дополнительные ролики 3 с подшипниками 4, Позидаей 5 обозначена оболочка непрерьгонолитого слитка, -6 - жидкий металл, Поддерживающее устройство работает следующим образом. В процессе непрерьтной разливки из кристаллизатора выт гивают слиток 5 сечением 25Ох17ООмм изСт.З со скоростью 0,8 м/мин. Образующие бочек роликов 1 и 3 со стороны слнтка лежат в одной плоскости, В зоне вторичного охлаждени слиток 5 поддерживаетс и направл етс основными 1 и дополнительными 3 роликами. Основные ролики 1 смонтированы на подшииниках 2 и длина их бочек составл ет 1 i ЛО vfti, а диаметр равномерно увеличиваетс от 15Оммпод кристаллизатором по 350 мм .в конце зоны вторичного охлаждени . Пополнительные- ролики .- смонтированы на подшипн;1ках 4, и длина их бочек равномерно уменьшаетс от О,4 длины бочки основного ролика (или 700 мм под кристаллизатором) до 0,2 длины бочки основного ролика (или 35О мм в конце зоны вторичного охлаж- дени , ) Диаметр дополнительного ролика равномерно увеличиваетс от 8О мм под кристаллизатором до 2ОО мм в конце зоны охлаждени , Основные опорные ролики располагаютс вдоль зоны вторичного охлаждени на расчетных рассто ни х, величина которых измен етс от 2ОО мм под кристаллизатором до 60О мм в конце зоны вторичного охлаждени . Однако в соответствии с предлагаемым изобретением вместо основных опорных роликов через один установлены дополнительные опорные ролики. При этом место установки каждого дополнительного ролика сдвинуто относительно расчетного пол -жени удаленного основного ролика в сторону конца зоны вторичного охлаждени на величину О,3 расчетного рассто ни между основными опорными роликами Дл рассматриваемого примера на рас сто нии 12,0 м от мениска металла в .кристаллизаторе расчетное значение рас сто ни между основными опорными {ю- ликами составл ет 40О мм. При этом ра сто ние. допопнительн хэ ропикагот вьинера положенного основного опорного ролика с тавл ет 1,15 расчетного значени или 46О мм. На этом уровне диаметр основных роликов составл ет ЗОО мм, а допол нительных - О,55 основных или 165 мм При таком расположении дополнительного ролика вместо основного опорного ролика величина выпучивани оболочки слитка находитс в допустимых пределах , не вызывающих образование трещин на фронте кристаллизации. Величина вьшучивани при этом така же, как и при наличии основного опорного ролика. Одновременно увеличиваетс площадь поверхности слитка дл охлаждени водой, что позвол ет организовать оптимальный режим вторичного охлаждени по перимет- 55 ру и длине слитка. Это позвол ет улучшить качество слитков по внутренним и наружным трещинам, снизить брак и уменьшить количество обрези. 986 Одновременно возможно увеличение диаметра основных опорнь1х роликов за счет уменьшени диаметра дополнительных ролгасов вследствие их короткой бочки . При этом по вл етс возможнорть увеличени величины подшипников основных опорных роликов за счет уменьше НИН длины бочки дополнительных роликов . При увеличении скорости разливки до 1,2 М/М1Ш рассто ние дополнительного роли| а от вьшерасположенного основного увеличиваетс до 1,3 расчетной величины или 52О мм. Это объ сн етс тем, что при увеличении скорости разливк верзга на аркообразного вьшучизвани оболочки слитка (Смещаетс в сторону от вышерасположенного основного ролика так как процесс выпучивани происходит во времани . Диаметр дополнительных ропиксж При этом составл ет О,6 основных или 18 о мм. При уменьшении скорости разливки до 0,4 м/мкн. :рассто ние дополнительного . ролюса от вышерасположенного основно - го уменьшаетс до расчетной величины или до 40О мм. Это объ сн етс тем, что при уменьшении скорости разливки вершина аркообразного выпучивани оболочки спитка смещаетс в сторону вьппераспопоженного оснсжного ролика, так как процесс выпучивани происходит во времени. Диаметр дополнительных роликов при этом состав - п ет 9,5 основных шш 15О мм. Дополнительные ролики устанавливаютс по оси симметрии слиттка. Перед началом разливки местоположение дополнительных роликов настраиваетс в соответствии с будущей рабочей скоростью разливки. Уменьшение длины бочки дополнительгных роликов от О,4 под кристаллйзатором до 0,2 длины бочки основных роликов в конце зоны вторичного охлаждени объ си етс интенсивностью ивели-чиной вьшучени оболочки слитка в зависимости от ее толщины. При меньшей Толшине оболочки величина выпучивани больше, чем при большей толщине оболочки . Увеличение диаметра дополнителъдкх ропиков при увеличении .скорости выт гиваии объ сн етс ростом длшы жидкой фазы , сокращением толщины оболочки слич ка и увеличением ферростатического давлени металла.