Установка непрерывной разливки металлов

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке металлов. Установка непрерывной разливки металлов включает кристаллизатор, далее расположенные в зоне вторичного охлаждения поддерживающие и направляющие слиток ролики, смонтированные на подшипниках качения, установленные в корпусах подушек, выполненных в виде упругой арки и опирающиеся на две опоры. Для повышения грузоподъемности подшипниковых узлов, повышений их стойкости и увеличения производительности установок непрерывной разливки центральный угол между краями упругой арки изменяется вдоль зоны вторичного охлаждения от минимального значения в начале зоны до максимального значения в конце зоны в пределах 30 ... 120°. 3 ил.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к непрерывной разливке металлов.

Известна установка непрерывной разливки металлов, включающая кристаллизатор и далее расположенные поддерживающие и направляющие слиток ролики. Ролики смонтированы на подшипниках качения, установленных в корпусах подушек. Корпуса подушек выполнены сплошными и монолитными и установлены всей плоскостью основания корпуса на рамы зоны вторичного охлаждения установки.

Недостатком известной установки является низкая грузоподъемность подшипниковых узлов. Это объясняется тем, что для уменьшения расстояний между роликами и связанным с этим выпучиванием оболочки слитка между роликами необходимо уменьшать габариты подшипников. В результате недостаточной грузоподъемности подшипниковых узлов они выходят из строя, что уменьшает производительность процесса непрерывной разливки металлов.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка непрерывной разливки металлов, включающая кристаллизатор и далее расположенные поддерживающие и направляющие слиток ролики. Ролики смонтированы на подшипниках качения, установленных в корпусах подушек. Подушки подшипников в зоне действия на них радиальной нагрузки выполнены в виде упругой арки, воспринимающей нагрузки через две опоры. Центральный угол между краями упругой арки остается постоянным по всей длине зоны вторичного охлаждения установки непрерывной разливки металлов. Подшипниковые узлы установлены на рамах в зоне вторичного охлаждения.

Недостатком известной установки непрерывной разливки металлов является низкая грузоподъемность подшипниковых узлов. Это объясняется тем, что центральный угол между краями упругой арки остается постоянным по всей длине зоны вторичного охлаждения. Вследствие увеличения нагрузок на ролики, особенно на установках непрерывной разливки криволинейного типа, где производится деформация изгиба слитка в условиях больших условий, постоянство центрального угла упругой арки подшипникового узла приводит к снижению его грузоподъемности в конце технологической оси установки. Это приводит к выходу подшипниковых узлов из строя и, как следствие, к снижению производительности установок непрерывной разливки металлов.

Технический эффект изобретения заключается в повышении грузоподъемности подшипниковых узлов, повышении их стойкости и увеличении производительности установок непрерывной разливки металлов.

Указанный технический эффект достигается тем, что установка непрерывной разливки металлов включает кристаллизатор, далее расположенные в зоне вторичного охлаждения поддерживающие и направляющие слиток ролики, смонтированные на подшипниковых узлах качения, установленные в корпусах подушек, выполненных в виде упругой арки, и опирающиеся на две опоры. Центральный угол между краями упругой арки изменяется вдоль зоны вторичного охлаждения от минимального значения в начале зоны до максимального значения в конце зоны в пределах 30.120^о.

Повышение грузоподъемности подшипниковых узлов будет происходить вследствие обеспечения соответствия радиальной нагрузки на подшипник величине упругости арки на каждом уровне зоны вторичного охлаждения.

Повышение стойкости подшипниковых узлов будет происходить вследствие изменения упругости арки корпуса подшипника по длине зоны вторичного охлаждения.

Увеличение производительности установок непрерывной разливки металлов будет происходить вследствие повышения стойкости подшипниковых узлов и уменьшения частоты замены роликовых секций.

Изменение центрального угла между краями упругой арки объясняется необходимостью обеспечения соответствия грузоподъемности подшипников соответствующим радиальным нагрузкам по длине зоны вторичного охлаждения.

Диапазон значений центрального угла между краями упругой арки в пределах 30.120^о объясняется закономерностями деформации упругой арки под действием радиальной нагрузки. При больших значениях не будет обеспечиваться необходимая грузоподъемность подшипникового узла. При меньших значениях грузоподъемность подшипников уменьшится вследствие уменьшения сопротивления упругой арки деформации ее прогиба под действием сосредоточенной радиальной нагрузки.

Указанный диапазон устанавливается в прямой пропорциональной зависимости от длины зоны вторичного охлаждения установки непрерывной разливки металлов.

Анализ патентной и научно-технической литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемой установки с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показана установка непрерывной разливки металлов, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2.

Установка непрерывной разливки металлов состоит из кристаллизатора 1, роликов 2, корпусов подушек 3, подшипников 4, упругой арки 5. Позицией 6 обозначен непрерывнолитой слиток, m-n края упругой криволинейной арки, α центральный угол по краям упругой арки, l расстояние между опорами корпусов подушек, Н высота подшипникового узла от основания до оси подшипника.

Установка непрерывной разливки металлов работает следующим образом.

Пример. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор 1 подается сталь марки 3сп и вытягивается слиток 6 сечением 200х1200 мм со скоростью 1,0 м/мин. Установка выполнена с криволинейной технологической осью с базовым радиусом 8 мм. В конце зоны вторичного охлаждения при помощи направляющих и поддерживающих роликов 2 производится деформация разгиба слитка 6 из радиального положения в горизонтальное. Ролики 2 выполнены частично холостыми, частично приводными.

Ролики 2 смонтированы на подшипниках 4 качения в корпусах подушек 3, которые установлены на рамах. Под подшипником 4 в корпусе подушки 3 выполнена упругая криволинейная арка 5 длиной m-n с центральным углом α по краям. Центральный угол α между краями m-n упругой арки 5 изменяется вдоль зоны вторичного охлаждения от минимального значения в начале зоны до максимального значения в конце зоны в пределах 30.120^о. В этом примере величины Н и l находятся соответственно в пределах 100.250 мм и 100.450 мм и определяются конструкцией подшипникового узла.

При такой конструкции и параметрах подшипниковых узлов увеличивается их грузоподъемность за счет упругой деформации криволинейной арки 5 под действием подшипника 4 от радиальной нагрузки от слитка 6. В этих условиях увеличивается число шариков или роликов в подшипнике 4, воспринимающих радиальную нагрузку.

Применение данной установки непрерывной разливки металлов позволяет повысить стойкость подшипниковых узлов на 2,4% за счет повышения их грузоподъемности.

Формула изобретения

УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ, содержащая кристаллизатор, расположенные в зоне вторичного охлаждения поддерживающие и направляющие слиток ролики, смонтированные на подшипниках качения, установленные в корпусах подушек, выполненных в виде упругой криволинейной арки, опертые на две опоры, отличающаяся тем, что центральный угол между краями упругой арки выполнен изменяющимися вдоль зоны вторичного охлаждения от минимального значения в начале зоны до максимального значения в конце зоны в пределах 30 120^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3