Ролик зоны вторичного охлаждения маши-ны непрерывного литья заготовок

 

О П И С А Н И Е (п)8386О

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.09.79 (21) 2818596/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М Клз

В 22D 11/12

1осударстеенный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.06.81. Бюллетень № 21 (53) УДК 621.746.27 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.06.81 (72) Авторы изобретения

А. И. Иванов, С. К. Андросов, А. И. Уманец, И. Ф. И

А. В. Матюхин и В. Г. Кудачков

Днепропетровский ордена Трудового Красного Зн металлургический институт нчент р, мени :-. -,::-,, : ., (71) Заявитель с- «Я (54) РОЛИК ЗОНЫ ВТОРИЧНОГО ОХЛА)КДЕНИЯ MAIIIHHbl

НЕПРЕРЪ|ВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к механическому оборудованию сталеплавильных цехов и может быть использовано на машинах непрерывного литья заготовок.

Известны ролики зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, состоящие из гладкой бочки с цапфами (1). Зона вторичного охлаждения разделена на участки, широкие грани слитка в которых удерживаются роликами различного диаметра, причем диаметр роликов первого участка (от кристаллизатора) наименьший и увеличивается к нижнему участку.

Как показала практика, ролики с гладкой бочкой не обеспечивают технологии разливки стали, особенно на вертикальных установках. Охлаждающая вода скапливается между роликом и слитком, слиток неодинаково охлаждается, количество брака возрастает. Образующаяся накипь на по-. верхности бочки увеличивает нагрузку на ролики и подшипниковые узлы, ухудшает теплоотвод, что отрицательно влияет на стойкость оборудования зоны вторичного охлаждения. 25

Наиболее близким по технической сущности является устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков, содержащее ролики, на поверхности которых выполнены кольцевые выступы и впадины, при этом ширина впадин на верхнем ролике равна расстоянию между брусьями и уменьшается по длине зоны вторичного охлаждения, а на последнем ролике сводится на нет (2).

Уменьшение ширины впадин и сведение их на нет к концу зоны вторичного охлаждения приведет к тому, что образующаяся на поверхности роликов в процессе эксплуатации накипь заполнит впадины и не позволит охлаждающей воде свободно протекать между роликом и слитком. Вода будет скапливаться между роликом и слитком, неодинаково охлаждая слиток по высоте.

Кроме того, устройство с изменяющейся шириной впадин на каждом ролике обладает таким существенным недостатком, как нетехнологичность изготовления. При большом количестве роликов на МНЛЗ изготовление каждого ролика по различным размерам увеличивает трудоемкость и расходы на изготовление возрастают. Необхо-. димо иметь большой запас роликов по всем размерам для выполнения ремонтов при выходе нескольких роликов из строя.

Как показывает практика эксплуатации, ролики с впадинами на поверхности бочки (существующие конструкции), кроме описанных выше недостатков, еще подвергаются смятию по кромке выступа и впадины.

835619

3О

Так как ролик работает при высоких удельных давлениях, металл кромки вдавливается во впадину и при длительной эксплуатации (непрерывная разливка требует непрерывной длительной эксплуатации оборудования) бочка ролика становится почти гладкой, смятый металл выступа заполняет впадину. Ролики перед началом эксплуатации настраиваются на определенный размер проходящего слитка, и смятие выступов влечет за собой увеличение этого размера, что ухудшает качество продукции.

Целью изобретения является улучшение технологии непрерывной разливки стали путем равномерности охлаждения слитка и ролика в зоне их контакта.

Поставленная цель достигается тем, что впадины выполнены по радиусу через равные промежутки с отношениями наименьшего диаметра бочки по впадинам к диаметру по выступам 8: 10 — 9: 10, а ширины впадины к длине бочки 1: 10 — 1: 15. Выступы также могут быть выполнены по радиусу, равному 0,9 — 1,1 диаметра бочки ролика, с плавными переходами к впадинам.

Кроме того, поверхность выступов наплавляется материалом повышенной твердости.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 — узел 1 фиг. 1.

Устройство состоит из цапф 1, бочки 2, по длине которой через равные промежутки по радиусу r выполнены кольцевые впадины 3, образуя чередующиеся кольцевые выступы 4, поверхность которых направлена твердым сплавом 5. Ширина впадины

4 выполнена с соотношением ее к длине бочки 4 как 1: 10 — 1: 15, а глубина определена соотношением наименьшего диаметра по впадинам Dm; к диаметру по выступам D „zaz 8: 10 — 9: 10. Поверхность выступов может быть выполнена по радиусу R плавно сопряженной с поверхностями впадин (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом.

Ролик удерживается в опорных узлах цапфами 1 и получает вращение от слитка, с которым контактирует кольцевыми выступами 4 с наплавленным слоем 5. Зазо.ры между слитком и бочкой 2 ролика образуются кольцевыми впадинами 3, выполненными по радиусу r, с плавными переходами к поверхностям выступов. Охлаждающая вода подается форсунками на поверхность слитка, охлаждает слиток и протекает в зазоры, охлаждая бочку ролика, и особенно контактирующие со слитком выступы, протекая с двух сторон каждого выступа.

Размеры зазоров между слитком и роликом в свету по впадине 3 обеспечиваются отношениями наименьшего диаметра бочки

2 по впадинам к диаметру выступов Dm;>.

:.0„. как 8: 10 — 9: 10 и ширины впадины к длине бочки l»: 4 как 1: 10 — 1: 15.

Уменьшение отношений Dmin ° Dmaz u

l». 4 приведет к уменьшению зазоров между слитком и роликом. Охлаждающая вода не будет успевать протекать, скапливаясь выше ролика и образуя застойные участки, слиток по высоте будет неодинаково охлаждаться. Увеличение отношений нежелательно, так как соответственно будет увеличиваться глубина впадин 3, т. е. уменьшаться сечение бочки 2 ролика, что приведет к его разрушению. Также увеличение отношений

l» . 4 вызывает соответственное увеличение ширины впадин 3 и уменьшение ширины выступов 4, что вызовет врезание узких выступов в грани слитка.

Поверхность выступов 4 может быть выполнена по радиусу R с плавным переходом к поверхности впадины 3, выполненной по радиусу r (фиг. 2).

Удельное давление при этом на поверхности выступов будет максимальным на вершине и уменьшаться к краям, что предохранит кромки выступов от смятия. Радиус R выступов равен 0,9 — 1,1 диаметра бочки ролика. При уменьшении радиуса R удельное давление на вершине превысит допускаемые пределы и выступы будут врезаться в металл слитка. При увеличении радиуса R теряется эффект от выполнения поверхности по радиусу, так как участок бочки на выступах будет приближаться к прямолинейному.

Формула изобретения

1. Ролик зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, включающий бочку с цапфами, кольцевые выступы и впадины на поверхности, расположенные по длине бочки, о тл и ч а ющи и с я тем, что, с целью улучшения технологии непрерывной разливки стали путем равномерности охлаждения слитка и ролика в зоне их контакта, впадины выполнены по радиусу с отношениями наименьшего диаметра бочки по впадинам к диаметру по выступам 8: 10 — 9: 10 и ширины впадины к длине бочки 1: 10 — 1: 15.

2. Ролик по п. 1, отличающийся тем, что участки бочки между впадинами выполнены выпуклыми по радиусу, равному

0,9 — 1,1 диаметра бочки ролика по выступам, с плавным сопряжением с вогнутостью впадины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сладкошеев В. Т. и др. Непрерывная разливка стали на радиальных установках.

М., «Металлургия», 1974, с. 32.

2. Авторское свидетельство СССР № 592516, кл. В 22D 11/12, 1976.

8366iO

Редактор О. Иванова

Корректор Р. Беркович

Заказ 1141/18 Изд. № 408 Тираж 869 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Г. Борисов

Техред И. Заболотнова

Puz. Р