UA45347C2 - Бокова стінка для машини безперервного розливу металевого листа, машина безперервного розливу металевого листа і машина безперервного розливу тонких металевих виробів - Google Patents

Abstract

Машина безперервного розливу металевого листа, що містить в собі раму з двома встановленими на ній валками (2), що обертаються в протилежні сторони, двома боковими стінками (10), встановленими на кожному кінці валків (2), і пристрій для притискання бокових стінок до кінців валків. Бокова стінка містить в собі пластину (12), виконану з неметалевого вогнетривкого матеріалу, для взаємодії з валками і металеву частину (14) для кріплення бокової стінки до рами машини безперервного розливу. Ця металева частина складається з обода, що охоплює тільки краї пластини (12) з вогнетривкого матеріалу.

Description

Опис винаходу

Настоящее изобретение относится к боковой стенке машиньі непрерьівной разливки металлического листа, 2 состоящей из рамь, на которой установлень две подвижньюе стенки, например, два вращающихся в противоположнье стороньії цилиндра, и две боковьіе стенки, установленнье на каждом торце цилиндров для ограничения формьї для непрерьівной разливки, вмещающей данное количество жидкого металла.

Обьічная непрерьівная разливка тонких слябов в форме с фиксированньїми стенками не позволяет получать толщину менее приблизительно 5Омм. Когда требуется получить более тонкий продукт, необходимо 70 прокатьввать слябь), вьіходящиє из литейной формь. Позтому уже несколько лет предпринимались попьтки разработать способ непрерьівной разливки металлического листа для непосредственного получения продукта толщиной Змм и менее. Таким образом, появляется возможность исключить операцию горячей прокатки, которая является обязательной при используемьїх в настоящее время способах. Зто приводит к упрощению производственного процесса и сокращению потребления знергии, что дает сокращение себестоимости готового 729 изделия.

Машина непрерьівной разливки металлического листа в целом содержит две подвижнье стенки, обращенньєе друг к другу. Жидкая сталь, поступающая из распределителя, вводится в зту форму через насадку соответствующей геометрии.

Машина непрерьівной разливки листа такого типа уже существует (ЕР 0546206).

Зта машина состоит из двух валков с параллельньми и горизонтальньми осями, вращающихся в противоположньїх направлениях. Две боковьіе стенки расположеньї на каждом торце зтих двух валков так, чтобьї определять машину непрерьвной разливки, в которую из распределителя подаєется жидкая сталь.

Боковьіе стенки прижимаются с помощью механической системь), возможно содержащей пружинь! или домкрать!, к торцам цилиндров так, чтобь! создать уплотнение для жидкой стали. Перед разливкой боковье с 22 стенки могут предварительно нагреваться, в зависимости от рабочего режима машинь и материала, из которого Го) вьіполненьі зти стенки. Согласно зтому документу, боковье стенки сформированьі из шлифованньїх пластин, вьіполненньїх из огнеупорного мматериала и злемента, вьшполненного из керамического материала, контактирующего с поверхностью трения торцов цилиндров и которьій внедрен в шлифованную пластину.

Все зти злементьі! крепятся в металлическом кожухе, которьій охватьваєет заднюю грань шлифованной - 30 пластиньі), оставляя свободньм только керамический злемент. Нижняя часть зтого кожуха обеспечиваєт «І возможность передачи давления, создаваемого механической системой, расположенной сзади от боковой стенки, для создания уплотнения между боковой стенкой и цилиндрами для предотвращения любьх утечек о жидкой стали, которье могут возникать между зтими валками и боковьіми стенками. ю

Однако, в боковьїх стенках такого типа наличие металлического днища кожуха приводит к возникновению 35 нескольких проблем. М

Во время непрерьшвной разливки тепловой поток, исходящий от жидкого металла через огнеупорную пластину, вьізьівает значительное повьішение температурьі днища кожуха. Без устройств охлаждения кожуха такое повьішениеє температурь! вьізьваєт деформацию днища, например, его утолщениє. Помимо прочих «Фф факторов, такое утолщение является причиной неправильной передачи давления, создаваемого механической З 40 системой на заднюю часть огнеупорной пластиньі. Поскольку днище деформировано, давление к огнеупорной с пластине прилагается не равномерно, а концентрируется в определенньїх ее точках. Например, если пластина з» утолщена, днище металлического кожуха будет прижато к огнеупорной пластине только на вершине зтой утолщенной области. Возникающая концентрация напряжений может привести к разрушению огнеупорной пластиньі. Деформация кожуха может также привести к нарушению параллельности передней грани боковой 45 стенки (огнеупорньйй материал) и задней стенки (металлическоє днище). з-за зтого нарушения е параллельности поверхности трения на торцах цилиндров взаймодействуют неравномерно, т. е. с постоянньмМ сл давлением. Зто явление может привести к просачиванию жидкой стали между цилиндром и поверхностью трения боковой стенки. о Установка системьі охлаждения металлического кожуха и, в частности, днища зтого кожуха, способна ї» 20 ограничить описанньє вьше недостатки, но вьізьваєт охлаждениє поверхности огнеупорного материала, которая контактирует с жидкой сталью. Зто увеличивает риск кристаллизации стали на зтой поверхности и т может привести к нарушению нормального процесса разливки.

Кроме того, при изготовлениий боковой стенки трудно получить хорошую параллельность между передней гранью (огнеупорньій материал) и задней гранью (металлическое днище). В действительности, шлифованная пластина, изготовленная из огнеупорного материала, зацементирована внутри металлического кожуха для ее

ГФ) фиксации. Цемент прокаливаєтся по тепловому циклу, температура которого может достигать 2007С и вьіше. юю Зтот цикл прокаливания вьізьівает деформацию металлического кожуха, которая нарушает параллельность, достигнутую до спекания цемента. Восстановить параллельность между передней и задней гранями путем повторной шлифовки нелегко, поскольку во время шлифования необходимо подавать смазку, которая 60 увлажняет цемент, которьй вновь приходится прокаливать.

В реферате Япониий том 12, Мо229 (М-714) /307-(1У/, 29 июня 1988 описана боковая стенка, состоящая из двух полупластин, направляемьх в открьтую скобу, образующую дно. Во французском патенте Мо2693135 описьівается боковая стенка, содержащая волокнистую огнеупорную плиту, установленную в металлическом кожухе, оснащенном днищем. бо Соответственно, настоящее изобретение относится к боковой стенке для машиньі! непрерьівной разливки металлического листа и может устранить недостатки прототипа, указаннье вьше. Боковая стенка позволит передавать и равномерно распределять давление, приложенное к ее задней грани так, чтобьі избежать риска утечки жидкой стали. Изобретение также позволяет обеспечить параллельность между передней и задней гранями.

Согласно настоящему изобретению, зти результать! достигаются за счет того, что металлическая часть, способная крепить боковую стенку к раме машинь непрерьвной разливки, вьіполняєтся в виде пояса, окружающего огнеупорную пластину только по ее периметру.

Зто решение обеспечиваєт хорошую геометрическую поддержку огнеупорной пластиньі, простоту крепления 7/0 боковой стенки к раме машинь непрерьівной разливки и хорошую параллельность граней боковой стенки независимо от температурь. Такое решение также позволяет использовать боковую стенку, изготовленную полностью из огнеупорного материала на уровне всех участков, контактирующих с жидкой сталью или с цилиндрами, а также с устройством для создания давления.

Сборка металлического пояса с огнеупорной пластиной может проводиться с помощью цементирования или 7/5 Горячим натягиванием. Если сборка осуществляется с помощью цемента, в металлическом поясе и/или огнеупорной пластине предпочтительно вьіполняются канавки или пазьї, которье могут бьть заполнень цементом так, чтобьї обеспечить улучшенное удержание огнеупорной пластинь! внутри пояса.

Огнеупорная пластина цементируется по зонам внутри металлического пояса. Крепежньій цемент также нельзя распределять по всей окружности огнеупорного злемента в соответствий с формой металлического го пояса. Например, когда внутренняя конфигурация металлического пояса и огнеупорной пластиньі образуются двумя дугами окружности, концентричной цилиндру, разница в козффициенте расширения между поясом и огнеупорной пластиной требует, чтобьі цементировалась не вся окружность огнеупорной пластинь! во избежание ее растрескивания. Фактически при такой конфигурации наличие цемента по обе сторонь! от уровня оси цилиндров при вьісоких температурах вьізьшаєт зажим огнеупорной пластиньі на зтом уровне. Пояс с об Ввполнен из металла (сталь, чугун и пр.), козффициент теплового расширения которого вьіше, чем у огнеупорного материала, из которого вьіполнена пластина. Позтому при вьсоких температурах металл і) расширяется в большей степени и пояс вьізьівает растяжку огнеупорной пластиньі до тех пор, пока она не разрушится.

Применяемьм цементом может бьгть глиноземистьй цемент с вьісоким содержанием кремния с силикатньм р зо связующим и его назначением является постоянное или временное удержание огнеупорной пластинь внутри пояса. -

Шероховатость поверхности задней грани огнеупорного материала предпочтительно составляєт по меньшей (се мере 0,5мм. Другими словами, поверхность задней грани должна полностью размещаться в пространстве между двумя параллельньми плоскостями, разнесенньіми друг от друга максимум на 0,5мм. о

Огнеупорную пластину можно вьіполнить как единьій злемент. Она таюке может состоять из нескольких «р частей, в частности, из участка трения и центральной зоньі, которая одна контактирует с жидкой сталью, содержащейся в литейной форме для непрерьівной разливки.

Центральная зона предпочтительно вьіполнена из керамического материала с углеродньім связующим.

Согласно одной преимущественной характеристике, по меньшей мере один участок зоньі трения расположен « под плоскостью, определенной осями вращения каждого из двух цилиндров. -о с Настоящее изобретение также относится к боковьім стенкам для машинь! непрерьівной разливки листового . металла, образованной рамой, на которой смонтированьї два цилиндра, вращающиеся в противоположнье а сторонь, а также двумя сьемньіми боковьіми стенками, размещенньми на каждом торце зтих двух цилиндров, и средством для приложения контактного давления боковьїх стенок к торцам цилиндров. Оно характеризуется тем, что средство для приложения контактного давления боковой стенки к торцам цилиндров содержит ї» пластину, прикрепленную к задней грани огнеупорной пластиньі без какого-либо контакта с металлическим поясом зтой огнеупорной пластинь, при зтом толщина пластиньі! больше, чем толщина пояса. о За счет зтого давление, прилагаемое к боковой стенке и предназначенное для создания уплотнения между с цилиндрами и поверхностью трения зтой боковой стенки, прилагается посредством злемента, возможно, Металлического, и независимого от самой боковой стенки. Зта пластина, конечно, таюке подвержена о воздействию теплового потока, которьій проходит сквозь нее. В результате ее температура во время работь "м машинь непрерьвной разливки повьішаєтся. Однако, повьішение температурьї металлической пластинь ограничено за счет того, что между упорной пластиной и фактической боковой пластиной можно ввести независимьій изолятор (например, пластину из вспененной окиси кремния), и тепловой мост между Металлическим поясом, поддерживающим огнеупорную пластину, и упорной пластиной, прилагающей давление к задней грани огнеупорной пластиньі, отсутствует. Фактически, как указано вьіше, толщина металлического (Ф, пояса меньше толщинь огнеупорной пластинь, так что поверхность пояса отодвинута относительно ко поверхности огнеупорной пластиньі. Кроме того, настоящее изобретение относится к машине непрерьівной разливки между цилиндрами тонких металлических изделий, содержащей два водоохлаждаємьх вращающихся бо В противоположнье стороньі цилиндра, две бокове уплотняющие стенки и средство для поддержки и приложения давления зтих уплотняющих стенок к торцам цилиндров, отличающейся тем, что каждая уплотняющая стенка образована твердой огнеупорной пластиной, окруженной металлическим поясом с которьй она связана.

Другие отличительнье признаки и прейимущества настоящего изобретения приведеньі в нижеследующем д5 / Мллюстративном описаний вариантов воплощения. На чертежах: фиг. 1 изображаєт схематический вид в перспективе машинь для непрерьівной разливки листа между -5Б-

цилиндрами; фиг. 2 - вид в перспективе первого варианта вьіполнения настоящего изобретения; фиг. З - сечение деталей пластинь!, показанной на фиг. 2; фиг. 4 и 5 - два других варианта вьіполнения изобретения; фиг. 6 - сечение боковой пластинь по фиг. 5; фиг. 7 - сечение другого варианта вьіполнения, боковой пластинь!.

На фиг. 1 показан в перспективе схематический вид машинь! непрерьівной разливки листа. Она содержит два цилиндра 2, вращающихся в противоположньїх направлениях, как показано стрелками 4, вокруг 7/0 Горизонтальньхх осей 6. Пластинь! 10, прижатье к торцам цилиндров, образуют форму, в которую заливают жидкую сталь.

На фиг. 2 показан первьій вариант боковой стенки по настоящему изобретению. Зта боковая стенка обозначена в целом позицией 10 и состоит из двух частей, а именно огнеупорной пластинь! 12 и металлического пояса 14. На зтой фигуре показано, что огнеупорная пластина имеет форму, соответствующую форме цилиндра /5 машинь! непрерьівной разливки. Она содержит две длиннье стороньі, приблизительно имеющие форму дуги окружности, центр которой лежит на центральной оси цилиндров литейной машиньі. Пластина 12 имеет одну короткую сторону в своей нижней части и одну длинную сторону в верхней части.

Пластина 12 удерживается на месте металлическим поясом 14, которьій в показанном примере окружает пластину 12 по всему ее периметру, при зтом пояс вьіполнен с возможностью монтажа путем натягивания. Металлический пояс 14 содержит крепежнье устройства, такие как винть, болть, резьбовье шпильки или инье подобнье устройства, способнье крепить его к раме машиньі непрерьівной разливки. Учитьівая то, что такие крепежньсе устройства являются обьічньіїми, они на чертеже не показань.

Как показано на чертеже, толщина огнеупорной пластинь! 12 превьішаєт толщину металлического пояса 14.

Позтому огнеупорньій материал вьіступает за обе стороньї пояса. Согласно настоящему изобретению с предлагается боковая стенка, в которой металлический пояс отстоит на Змм от передней и от задней граней огнеупорного материала 12. Другими словами, толщина огнеупорной пластиньь на бмм больше толщинь і) металлического пояса 14.

Как показано на фиг. З, представляющей поперечное сечение металлического пояса 14 и участка огнеупорной пластинь! 12, металлический пояс 14 содержит канавку 14а, а огнеупорная пластина 12 содержит М зо Канавку 12а. Канавки 12а и 14а заполнень! цементом 16, которьій удерживаеєет пластину 12 внутри пояса 14.

Упорная пластина 15 передаеєт усилие, создаваемоє прижимньім устройством 17. Следует отметить, что - толщина пластинь! 12 больше, чем толщина металлического пояса 14. Позтому тепловой мост между упорной (се пластиной 15 и поясом или между поясом и узкой кромкой цилиндра 2 отсутствует.

В примере воплощения, показанном на фиг. 2, огнеупорная пластина 13 вьіполнена из одного злемента. На о з5 /фиг. 4 показана пластина 12, виіполненная из двух частей, а именно - зонь! 18, содержащей участок пластинь, «г работающей на трение, и центральной зонь! 20, соответственно. Зона 18 трения вьіполнена из огнеупорного материала, обладающего хорошими характеристиками трения с металлом, имеет значительную твердость и хороший козффициент трения, например, материала, содержащего 1595 нитрида бора. Центральная зона образована зоной огнеупорного материала, которая контактирует с жидким металлом. Позтому она должна « бьть чрезвьмчайно устойчива к коррозии, вьізьіваемой сталью. Например, она может бьть вьшполнена из 7) с керамического материала с углеродньім связующим.

В варианте, показанном на фиг. 4, зона трения сформирована в виде одного злемента. Зтот злемент имеет ;» в целом У-образную форму. Он содержит зону 18 трения, образованную дугой, концентричной одному валку и дугой, концентричной другому валку. Зти две ветви соединяются в нижней части так, что образуют центральную

Зону. Как показано на фиг. 4, один участок зонь! трения расположен ниже уровня оси 22 двух цилиндров машинь ї5» непрерьівной разливки, обозначенного пунктирной линией (см. фиг. 1). Конец зонь! трения, расположенньїй ниже оси цилиндра, заканчивается в зоне кристаллизации стального листа плечом 24, имеющим размер, по меньшей о мере, 2мм, возможно с фаской или скругленньім злементом так, чтобьі! стальной лист после кристаллизации не оо терся об огнеупорньй вьіступ 26, расположенньй под плечом.

Кромки зоньї 18 трения, расположеннье по бокам от каждого из двух цилиндров, содержат фаски 28 или о скругленньй злемент, имеющий размер по меньшей мере, 2 х 2мм так, чтобьі ограничивать уровень

І механических напряжений на уровне зтих кромок. При отсутствий фасок происходит систематическое отслаивание кромок, способное привести к просачиванию жидкого металла.

С учетом того, что между зоной 18 трения и цилиндрами требуется уплотнение, необходимо поддерживать равномерность плоскости, образованной всей зоной трения 10, по меньшей мере, на уровне 0,5мм. Для зтого требуется параллельность между плоскостью зоньі 18 трения и задней частью огнеупорной пластинь! 12 в (Ф, пределах 0,5мм. Однако, с учетом конструкций машиньі непрерьівной разливки и устройства для крепления ка металлического пояса 14 к раме зтой машиньі, плоскость поверхности 18 трения тем более должна бьть параллельной плоскости устройства для приложения давления. Аналогично, по той же причине для передачи бор рабочего усилия на огнеупорную пластину 12 плоскостность ее задней грани должна бьть в пределах 0,5мм.

На фиг. 5 и 6 показан вариант боковой стенки по настоящему изобретению для машиньі непрерьівной разливки. В зтом варианте зона трения образована четьірьмя дугообразньми злементами 30, концентричньіми цилиндрам и блоком 32, смежньїм с злементами 30. Как и зона 18 трения на фиг. 4, блок 32 содержит участок, расположенньй ниже уровня 22 оси цилиндров. 65 Следует отметить, что дуги ЗО и центральная зона 20 удерживаются на месте в металлическом поясе 14 тремя цементньіми зонами 34. Фактически разница в тепловом расширениий между металлическим поясом 14 и огнеупорньми материалами, образующими центральную зону 20 и злементь 30 и 32, соответственно, требует, чтобьії весь периметр пластиньі 12 бьл зацементирован во избежание ее растрескивания. Остальная часть периметра пластинь! вьістилается, например, волокном 36.

Наконец, на фиг. 7 показан вариант вьіполнения, где огнеупорная пластина 12 содержит независимую заднюю пластину 38, вьшполненную из неметаллического огнеупорного материала. Зта пластина 38 используется как опора для других злементов, описанньїх вьіше, а именно - дуг ЗО, центрального блока 32 и центральной зоньі 20. Все зти злементь! могут бьіть просто помещень на заднюю пластину 38 или прочно прикреплень к ней глиноземньїм цементом с вьісоким содержанием кремния или подобньім веществом.

Claims (18)

Формула винаходу

1. Боковая стенка для машиньі непрерьівной разливки металлического листа, содержащая пластину (12), /5 Віполненную из неметаллического огнеупорного материала и передней гранью контактирующую с торцами двух цилиндров (2) машинь! непрерьівной разливки металлического листа и жидким металлом, и металлическую часть (14), позволяющую крепить боковую стенку к раме машинь!ї непрерьівной разливки, отличающаяся тем, что металлическая часть образована поясом, охватьвающим огнеупорную пластину (12) только по ее периметру.

2. Боковая стенка по п. 1, отличающаяся тем, что пояс (14) и/или огнеупорная пластина (12) имеют канавки или пазьі (12а, 14а) на периферийи огнеупорной пластиньі для заполнения цементом (16) для более прочного крепления огнеупорной пластинь (12) в поясе (14).

З. Боковая стенка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что огнеупорная пластина (12) закреплена в металлическом поясе посредством цемента по зонам (34). сч

4. Боковая стенка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что плоскостность задней грани огнеупорной пластинь (12) находится в пределах 0,5мм. о

5. Боковая стенка по любому из пп. 1-4, огличающаяся тем, что огнеупорная пластина (12) содержит зону (18) трения, находящуюся в контакте с торцами цилиндров, и центральную зону (20), расположенную в контакте с жидким металлом, содержащимся в форме для непрерьівной разливки, образованной цилиндрами машинь їч- зо непрерьівной разливки и боковьіми стенками.

б. Боковая стенка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что центральная зона (20) вьіполнена из - керамического материала с углеродньім связующим. со

7. Боковая стенка по п. 5 или б, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть зонь! (18) трения расположена ниже плоскости, определенной осями вращения каждого из двух цилиндров машинь непрерьвной КЗ з5 БаЗлЛИВКИ. «

8. Боковая стенка по п. 7, отгличающаяся тем, что часть зонь (18) трения, расположенная ниже плоскости, определенной осями вращения каждого из двух цилиндров, заканчивается смещением относительно плоскости трения глубиной по меньшей мере 2мм, при зтом смещение образовано фаской или скругленньім злементом.

9. Боковая стенка по любому из пп. 5-8, отличающаяся тем, что зона трения (18) образована злементами « 20 (30) в форме дуги (9), концентричной цилиндрам машинь непрерьівной разливки. з с

10. Боковая стенка по любому из пп. 7-9, отличающаяся тем, что параллельность между плоскостью поверхности зонь (18) трения и задней гранью огнеупорной пластинь! находится в пределах 0,5мм. :з»

11. Боковая стенка по любому из пп. 5-10, отличающаяся тем, что плоскостность зоньі (18) трения находится в пределах 0,5мм.

12. Боковая стенка по любому из пп. 1-11, отличающаяся тем, что плоскость верхней поверхности їз металлического пояса отстоит по меньшей мере на Змм от плоскости поверхности трения.

13. Боковая стенка по любому из пп. 5-12, отличающаяся тем, что участки зонь (18) трения, расположеннье о по бокам от каждого из двух цилиндров машиньї непрерьівной разливки, заканчиваются зазором глубиной по о меньшей мере 2мм, при зтом зазор может бьіть фаской или скругленньім злементом.

14. Боковая стенка по любому из пп. 5-13, отличающаяся тем, что зона (18) трения вьіполнена из - материала, содержащего по меньшей мере 1595 нитрида бора (ВМ). «М

15. Боковая стенка по любому из пп. 5-14, отличающаяся тем, что зона (18) трения состоит из нескольких смежньїх злементов.

16. Боковая стенка по любому из пп. 1-45, отличающаяся тем, что огнеупорная пластина содержит Независимую заднюю пластину (38), вніполненную из неметаллического огнеупорного материала, используемую как опора для других злементов, образующих огнеупорную пластину. (Ф)

17. Машина непрерьівной разливки металлического листа, образованная рамой, на которой установлень! два ГІ цилиндра (2), вращающихся в противоположньїх направлениях, две сьемнье боковье стенки (10), каждая из которьїх включает огнеупорную пластину (12) и металлическую часть, установленнье на каждом конце двух бо Чилиндров (2), и средство (17) для прижима с контактньім давлением боковьїх стенок (10) к торцам цилиндров (2), при зтом два цилиндра (2) взаймодействуют с боковьіми стенками для ограничения формь! для непрерьівной разливки, содержащей заданное количество жидкого металла, отличающаяся тем, что средство (17) для прижима с контактньім давлением боковьїх стенок (10) к торцам цилиндров содержит упорную пластину (15), которая прижимается к торцу огнеупорной пластинь! (12) без контакта с металлической частью боковой бе стенки (19).

18. Машина непрерьшной разливки тонких металлических изделий, содержащая два охлаждаемьх,

вращающихся в противоположнье сторонь! цилиндра (2), две бокове уплотняющие стенки и средство для прижима с контактньім давлением боковьїх стенок к торцам цилиндров, причем каждая уплотняющая стенка образована жесткой огнеупорной пластиной (12), отгличающаяся тем, что жесткая огнеупорная пластина (12) окружена металлическим поясом (14), с которьім она связана. с щі 6) ча « (зе) ІФ) « -

с . и? щ» 1 (95) щ» що іме) 60 б5