Машина бесслитковой прокатки алюминиевого листа

Изобретение относится к металлургии. Машина бесслитковой прокатки содержит верхний 1 и нижний 2 приводные водоохлаждаемые валки, охлаждаемый кристаллизатор 7 и устройство 11 охлаждения поверхности верхнего валка. Нижний валок 2 выполнен в виде стержня с канавками и отверстиями для подвода и отвода охлаждающей воды и жаропрочного бандажа 3. Кристаллизатор 7 спрофилирован в соответствии с радиусом бандажа 3 и выполнен с буртиками, взаимодействующими с поверхностью бандажа для предотвращения вытекания жидкого металла за пределы кристаллизатора. Ширина кристаллизатора меньше длины бочки нижнего валка. Жидкий металл, подаваемый из литейной ванны 12, проходит вместе с бандажом 3 путь от начала вставки 10 кристаллизатора до раствора валков, закристаллизовывается и подвергается прокатке в растворе валков. Прокатанный алюминиевый лист подают на смотку или порезку. За счет увеличения протяженности зоны кристаллизации скорость кристаллизации слитка увеличивается. 3 ил.

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства непрерывно-литого листа из различных металлов и их сплавов, в частности из алюминия.

Известна машина непрерывного литья слитка в неподвижную изложницу (гильзу), используемая при литье стали (А.И. Майоров, А.С. Смоляков. «Машины радиального типа для стальных заготовок», научное издание «60 лет научно-конструкторской и производственной деятельности ВНИИМЕТМАШ». М.:«Наука», 2005, с.374-380). Машина включает неподвижный водоохлаждаемый кристаллизатор с рабочей поверхностью для получения непрерывно-литой заготовки различной формы - круглой, квадратной или прямоугольной, и тянущие ролики, обеспечивающие постоянное вытягивание закристаллизовавшегося слитка из кристаллизатора. Для направления слитка на участок резки и транспортировки кристаллизатор выполняют изогнутым по окружности, радиус которой достигает нескольких метров, что существенно увеличивает габариты машины. В результате слиток при кристаллизации принимает изогнутую форму и в дальнейшем его необходимо разгибать для придания ему прямолинейной формы. Недостатками машин такого типа являются: малая скорость литья, увеличенные габариты, невозможность получения слитка малого сечения.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является машина непрерывного литья листа, где подача жидкого металла осуществляется между двумя водоохлаждаемыми валками (В.А. Чеботарев, А.В. Самсонов. «Агрегат бесслитковой прокатки алюминиевой полосы АБП-1600», журнал «Тяжелое машиностроение», 1997, №5, с.14).

Машина включает два вращающихся с небольшой постоянной скоростью сборных водоохлаждаемых валка, смонтированных в подушках станины. Жидкий металл подается между двумя валками снизу на расстоянии до оси валков, равном 30÷50 мм, и равномерно распределяется по ширине. В результате контакта с охлаждаемыми валками жидкий металл кристаллизуется, и клин затвердевающего металла подвергается прокатке, а высвобождающееся место заполняется поступающим жидким металлом, что обеспечивает постоянство процесса. В результате на выходе из валков формируется готовый горячекатаный алюминиевый лист толщиной 6÷10 мм и шириной до 1600 мм. Таким образом, валки используются не только для прокатки, но и для кристаллизации.

Недостатком таких машин является то, что кристаллизация жидкого металла происходит на очень коротком участке его контакта с водоохлаждаемыми валками, равном 30÷50 мм, и для того чтобы металл успел затвердеть, процесс ведут с низкой скоростью, около 1 метра в минуту. Отсутствие возможности увеличения скорости делает производительность процесса низкой, без каких-либо существенных перспектив ее повышения.

Кроме того, сборный водоохлаждаемый валок выполнен в виде толстостенного бандажа из жаропрочной стали, соединенного по горячей посадке с соблюдением очень жесткой технологии со стержнем валка. При этом в стержне валка выполнены многочисленные канавки и отверстия для подвода и отвода охлаждающей воды, что делает сборный водоохлаждаемый валок сложным и дорогостоящим изделием. При этом продолжительность работы бандажа валка составляет всего несколько недель, после чего необходима его переточка и перешлифовка, и в конечном итоге замена изношенного бандажа на новый.

Техническим результатом изобретения является увеличение скорости литья и увеличение производительности машин бесслитковой прокатки алюминиевого листа и, следовательно, повышение годовой производительности, а также сокращение капитальных затрат и затрат на обслуживание (эксплуатационных затрат).

Технический результат достигается тем, что машина бесслитковой прокатки алюминиевого листа, включающая устройство подачи жидкого металла и смонтированные в подушках станины верхний и нижний приводные водоохлаждаемые валки, при этом нижний валок выполнен с бандажом, также снабжена устройством охлаждения поверхности выполненного монолитным верхнего валка и элементом кристаллизатора, спрофилированным в соответствии с радиусом бандажа нижнего валка и выполненным с замкнутой полостью для циркуляции охлаждающей воды и с буртиками для взаимодействия с поверхностью упомянутого бандажа и предотвращения выхода металла за пределы кристаллизатора, при этом ширина элемента кристаллизатора меньше длины бочки нижнего валка.

Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами:

Фиг.1 - осевой вертикальный разрез машины;

Фиг.2 - поперечный разрез неподвижного сегмента по А-А;

Фиг.3 - поперечный разрез машины по неподвижному сегменту.

Машина бесслитковой прокатки алюминиевого листа включает приводные водоохлаждаемые верхний валок 1 и нижний валок. Нижний валок выполнен в виде стержня 2 с канавками и отверстиями для подвода и отвода охлаждающей воды и жаропрочного бандажа 3. Валки смонтированы в подушках 4 станины 5. В рабочем состоянии валки удерживаются нажимным гидравлическим цилиндром 6. Верхний валок 1 выполнен монолитным с наружным охлаждением, так как он не используется в процессе кристаллизации и необходим лишь для последующей прокатки.

Кристаллизатор (изложница) образован двумя частями, одна из которых - поверхность вращающегося нижнего валка, а другая - изогнутый по радиусу бандажа 3 водоохлаждаемый элемент кристаллизатора 7, прижимающийся к поверхности бандажа 3 посредством подпружиненных рычагов 8. Элемент кристаллизатора 7 спрофилирован в соответствии с радиусом бандажа 3 и выполнен с буртиками для взаимодействия с поверхностью бандажа 3 и предотвращения вытекания жидкого металла за пределы кристаллизатора, при этом его ширина меньше длины бочки нижнего валка. Элемент кристаллизатора 7 размещен в зоне подачи жидкого металла так, что расстояние от края бандажа до каждого из буртиков составляет 20÷30 мм, и состоит из стального корпуса 9 и медной П-образной вставки 10, образующих замкнутую полость В, в которой циркулирует охлаждающая вода.

В полость М, образованную поверхностями бандажа 3 и медной вставки 10 и являющуюся полостью изложницы, дозированно подается жидкий металл из литейной ванны 12.

Монолитный валок 1 охлаждается потоком проточной воды, омывающим его поверхность и подаваемым в полость, образованную поверхностью валка 1 и устройством охлаждения 11, прижатым к поверхности валка 1. На Фиг.1 стрелками указан подвод и отвод воды. Поскольку верхний прокатный валок выполнен монолитным и с поверхностным охлаждением, существенно сокращается стоимость его изготовления, являющаяся главной составляющей стоимости всей машины, а кроме того, упрощается эксплуатация машины.

Во время работы машины бесслитковой прокатки алюминиевого листа жидкий металл подается в полость М и, пройдя вместе с бандажом 3 нижнего валка путь от начала вставки 10 до раствора валков, металл закристаллизовывается и, войдя в раствор валков, подвергается прокатке. При этом сторона слитка, обращенная к элементу кристаллизатора 7, скользит по поверхности вставки 10.

Закристаллизовавшийся и прокатанный алюминиевый лист 13, выйдя из прокатных валков, подается на смотку или порезку.

За счет увеличения протяженности зоны кристаллизации в несколько раз (зона кристаллизации может быть увеличена в 5 раз) скорость кристаллизации слитка увеличивается, в результате чего повышается производительность в 2÷4 раза.

Машина для бесслитковой прокатки алюминиевого листа, включающая устройство подачи жидкого металла и смонтированные в подушках станины верхний и нижний приводные водоохлаждаемые валки, при этом нижний валок выполнен с бандажом, отличающаяся тем, что она снабжена устройством охлаждения поверхности выполненного монолитным верхнего валка и элементом кристаллизатора, спрофилированным в соответствии с радиусом бандажа нижнего валка и выполненным с замкнутой полостью для циркуляции охлаждающей воды и с буртиками, предназначенными для взаимодействия с поверхностью упомянутого бандажа и предотвращения выхода металла за пределы кристаллизатора, при этом ширина элемента кристаллизатора меньше длины бочки нижнего валка.



 

Похожие патенты:
Изобретение может быть использовано для получения полуфабрикатов из труднодеформируемых эвтектических сплавов на основе алюминия, предназначенных для применения в качестве припоя в паяных конструкциях.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения сплошных и полых пресс-изделий из металлов и сплавов. Устройство содержит печь-миксер 1, закрепленные на валах валок 3 с ручьем и валок 4 с выступом, образующие рабочий калибр 5 и имеющие охлаждаемые каналы 8, матрицу 6 с калибрующим пояском 7 и охлаждаемыми каналами, установленную на выходе из калибра.

Изобретение относится к металлургии. Способ включает подачу расплавленного металла, поддерживаемого на литейных поверхностях литейных валков и вращение в противоположных направлениях литейных валков для формирования металлических оболочек на литейных поверхностях, сведенных вместе в зоне контакта для подачи литой полосы вниз с регулируемым количеством мягкого материала между металлическими оболочками.

Изобретение может быть использовано для получения сплошных и полых пресс-изделий из цветных металлов и сплавов. Установка для непрерывного литья и прессования содержит две пары валков 11 и 12 с рабочими калибрами, матрицу 13 с двумя каналами, расположенными по одной оси, и два водоохлаждаемых кристаллизатора 4 роторного типа с бесконечной лентой 5, моталки 17.

Изобретение относится к металлургии. Установка содержит формообразующий инструмент в виде двух валков 2, питатель 1 для подачи расплава металла, привод вращения валков, включающий двигатель 5, ременную передачу и систему шестеренок 6, средство приема отделяемых от поверхности валков готовых изделий, систему синхронизации скорости вращения валков в виде шестеренок привода валков, вакуумное подвижное соединение для охлаждения валков водой или газом.

Изобретение относится к металлургии. Способ включает подачу стального расплава на вращающийся разливочный конвейер горизонтальной установки, затвердевание его в полосовую заготовку толщиной 6-20 мм, горячую прокатку после полного затвердевания полосы.

Изобретение относится к области металлургии. Устройство намотки аморфной ленты содержит наматывающий барабан с цилиндрическим основанием с электромагнитами, равномерно распределенными по окружности и двумя боковыми дисками-ограничителями с обоих торцов основания.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве аморфных металлических лент. На подложку в виде металлической ленты подают расплавленный металл, который под действием практически мгновенного охлаждения переходит в аморфное состояние.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению высокопрочной тонкой литой полосы с помощью двухвалковой литейной машины. Полоса выполнена из стали, содержащей в вес.%: углерод менее чем 0,25, марганец между 0,20 и 2,0, кремний между 0,05 и 0,50, алюминий менее чем 0,01, ниобий между 0,01% и 0,20%, ванадий между 0,01% и 0,20%, азот при обеспечении соотношения между содержанием ванадия и содержанием азота между 4:1 и 7:1.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения слитков различной формы, включая круглые слитки, а также слитков, ширина которых превышает 250 мм.

Изобретение относится к области металлургии. Литейная роторная машина содержит калиброванное литейное колесо 2, поперечное сечение калибра которого выполнено в виде равнобедренной трапеции с углом выпуска αв=7÷9°, натяжное колесо 3, бесконечную подвижную ленту 4, прижимной ролик 8 и трубку-питатель7, установленную на входе в калибр. Продольная ось прижимного ролика 8 и продольная ось литейного колеса 2 расположены в одной горизонтальной плоскости. Жидкую медь заливают в миксер, подают в ванну 6 и направляют на вход калибра через трубку-питатель 7, установленную относительно продольной оси литейного колеса под углом 90°. Корпус трубки-питателя 7 изготовлен из кремнистой высоколегированной стали с содержанием кремния - до 5%, никеля и хрома - по 20÷25%. Выходящая из калибра заготовка 10 перемещается по траектории 11, на выходе из литейной машины разгибается и направляется на последующую прокатку. Обеспечивается повышение качества отливаемой медной заготовки, срока службы трубки-питателя и надежности работы машины. 2 ил.

Изобретение относится к непрерывному литью металлических полос в двухвалковом разливочном устройстве. В процессе непрерывного литья осуществляют позиционирование двух литейных роликов посредством пары рычажных элементов 12a,12b, 12c, 12d на каждый ролик 2a и 2b, установленных с возможностью вращения на рамном элементе 11 вокруг осей 14а, 14b. Подъемные цилиндры 16a, 16b, 16c, 16d воздействуют на свободные концы рычажных элементов. Для опоры литейных валков предусмотрены установочные устройства 18a, 18b на каждый рычажный элемент с опорными устройствами 19a, 19b. В исходном положении цилиндров контактная поверхность 22a, 22b рычажного элемента касается упорной поверхности 21a, 22b упора. Обеспечивается подгонка или изменение литейного зазора между литейными роликами в текущем процессе литья и тем самым влияние на толщину и профиль полученной металлической полосы. 13 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к способу получения плоского катаного продукта из высокопрочной низколегированной стали, содержащей 0,15-0,35 вес.% меди. Способ включает отливку полосы на установке разливки с последующим отверждением и непрерывную или полунепрерывную прокатку до конечной толщины катаного продукта. При этом на установке разливки отливают полосу с максимальной толщиной 130 мм. Скорость разливки составляет по меньшей мере 4,5 м/мин. При этом полосу прокатывают за менее чем 5,8 мин. После прокатки проводят охлаждение со скоростью 15-90 K/с до температуры ниже 650°C. Технический результат заключается в снижении образования второго минимума вязкости стали. 14 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способам изготовления литой ленты из стали с различными свойствами по поперечному сечению и длине и к устройствам для его осуществления. Способ включает нанесение на поверхность вращающейся ленты горизонтальной установки непрерывного литья, контактирующей со стальным расплавом, покрывающей массы, состоящей из жидкости-носителя и добавок. Подачу стального расплава из плавильного сосуда на вращающуюся ленту с покрывающей массой. Затвердевание предварительно полученной ленты с образованием неразъемного соединения с покрывающей массой. Необязательно, горячую прокатку ленты. В качестве добавок покрывающая масса содержит неметаллические элементы и металлические элементы, осуществляющие легирование расплава в зоне смешивания жидких фаз покрывающей массы и стального расплава, причем долю легирующих элементов относительно основного материала в покрывающей массе регулируют по толщине нанесенной покрывающей массы и ширине отливаемой стальной ленты, перед подачей стального расплава покрывающую массу высушивают для удаления жидких компонентов. Устройство для изготовления литой ленты из стали содержит блок сушки, подключенный к устройству для нанесения покрывающей массы, причем устройство для нанесения покрывающей массы на вращающуюся ленту выполнено в виде валика, контактирующего с поверхностью вращающейся ленты, погруженного в сосуд с покрывающей массой, содержащей неметаллические элементы и металлические элементы, осуществляющие легирование стального расплава. Технический результат заключается в возможности варьирования требуемыми свойствами ленты из стали по ее поперечному сечению и длине. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх