Установка непрерывной разливки металлов

 

(11996074

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I) Дополнительное к авт.свид-ву— (5 3 ) NL. Кв. (22) Заявлено 29.07.81 (23) 3329012/22-02 с присоединением заявки №вЂ”

В 22 0 11/12

Гвеуйврстее»мб кеп»тат

CCCF пе авмы»зебрете1»»

» етхуьп»й (23) П риоритет

Опубликовано 15.02.83. бюллетень № (53) 1 ДК 621.746. .27 (088.8) Дата опубликования описания 15.02.83

О. В. Носоченко, Г. А. Николаев, В. В. Емельян

Л. С. Лепихов, В. И. Лебедев, B. С. Харахулах, И. К. Попандопуло, H. В. Леушин, Г. M. Склярск

А. В. Бородин, Ю. И. Зимин и В. С. Поляничко.{72) Авторы изобретения

Ждановский ордена Трудового Красного Знамени

Октябрьской Революции металлургический завод

"Азовсталь" им. Серго Орджоникидзе

{73) Заявитель

{54) УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение огносигся к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металла на установках с криволинейной гехнологической осью с постепенным разгибом слитка иэ радиального положения в горизонтальное.

Известна установка непрерывной разливки металлов с криволинейной технологической осью, содержащее кристаллизатор, зону вторичного охлаждения с подцерживаюшими и направляющими оолика. ми, причем ролики установлены жестко (1 1.

Недостатком извесгной усгановки является низкая стойкость роликов на ра1 15, диальном и криволинейном участках. Это объясняется отсутствием воэможности демпфирования роликов в пропессе разливки при проходе под ними слитка, имеющего на поверхности неровности. В рвзуль- >< таге в роликах возникают напряжения, превосходящие допустимые значения, приводящие к их поломке, Кроме того, в слитках возникает деформация обжатия, 2 что вызывает образование внутренних и наружных трещин, приводящих к браку слитков.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка непрерывной разливки металлов с криво линейной технологической осью, содерка» шая кристаллизагор, зону вторичного охлаждения с поддерживающими роликами, установленными жестко, и направляюшимк роликами, установленными с возмож носгью демпфирования и перемещения на одинаковую величину по всей длине эонывгоричного охлаждения под действием гицроиилиндров, прижимаюших их к слитку (2) .

Недостатком известной установки является низкое качество непрерывнолигых слитков. Это объясняется тем, что одинаковая величина демпфирования и перемещения направляющих роликов по всей длн не технологической оси приводит к деформации слитка на различных участках зоны вторичного охлаждения. При этом деÎÌÎ14

3 формация выпучивания оболочки слитка, а также деформация каркаса слитка вызывает образование внутренних и наружных трещин, и, кроме того, искажение формы слитка, что привоцит к браку слитков.

Цель изобретения - улучшение качества непрерывнолитых слитков.

Указанная цель достигается тем, что в установке непрерывной разливки мегал. лов с криволинейной технологической е осью, содержащей кристаллиэатор, зону вторичного охлажцения с поддерживающими роликами, установленными жестко, и направляющими роликами, расположенными в направляющих с возможностью переме- 1 щения поц действием упругих элементов, направляющие ролики установлены с переменной величиной перемещения вдоль зоны вторичного охлажцения, при этом на рациальном участке, составляющем щ

0,15-0,25 цлины зоны вторичного охлаждения, направляющие ролики установлены жестко, на последующих рациальном и криволинейном участках направляющие ролики установлены с возможностью изменения величины перемещения по прямолинейному закону, причем в конде радиального участка, составляющем 0,30,5 длины зоны вторичного охлаждения, величина перемещения направляющих роли- Зй ков цостигает 0,012-0,02 ширины рабочей полости крисгаллизатора, а в конце криволинейного участка, составляющем

0,25-О,4 цлины эоны вторичного охлаждения, направляющие ролики установлены жестко.

Необходимость жесткого установления роликов на радиальном участке под кристаллизатором объясняется отсутствием цостаточной толщины оболочки слитка и ее прочности цля сопротивления деформации и возникающем при этом прорыве металла.

Диапазон рациального участка, на котором ролики установлены жестко, в прецелах 0,15-0,25 длины зоны вторичного охлаждения объясняется необхоцимостью иметь достаточную толщину оболочки слитка и ее прочность для сопротивления процессу деформации. При меньшем значе56 нии толщина оболочки слитка и ее прочность недостаточна цля сопротивления процессу цеформадии. При большем значении слиток испытывает воздействие процесса его разгиба на криволинейном участке, что при жестком креплении ролиИ ков привоцит к возрастанию цействуюших в нем напряжений и образованию внутренних и наружных трещин.

Необхоцимость увеличения допустимго перемещения роликов на рациальном участке обьясняегся воздействием на слиток процесса его разгиба, которое распространяется от участка разгиба вверх в сторону кристаллизатора.

Диапазон длины радиального участка, на котором увеличивается величина цопустимого перемещения роликов, в прецелах

0,3-0,5 цлины зоны вторичного охлажцения объясняется допустимой величиной .деформации оболочки и каркаса слитка поц действием усилий разгиба на криволинейном участке. При меньшем значении в слитке возникают внутренние напряжения, превосходящие цопустимые значения, что вызывает образование внутренних и наружных трещин. При большем значении в начале участка толщины оболочки слитка и ее прочность недостаточны цля сопротивления процессу цеформации поц действием усилий разгиба.

Прямолинейный закон увеличения и уменьшения величины перемещения роликов обьясняегся закономерностью изменения по длине слитка напряжений и цеформаций, возникающих в нем поц цейсгвием усилий разгиба.

Диапазон максимальных величин уве личения перемещения роликов цо 0,0120,02 толщины рабочей полости крисгаллизатора объясняется условиями цопустимых напряжений и деформаций, возникающих в слитке на радиальном участке поц действием усилий разгиба на криволинейном участке. При меньших значениях в слитке возникают напряжения or усилий изгиба, превосхоцяшие допустимые значения, вследствие чего возникают внутренние и наружные трещины. При больших значениях происхоцит искажение технологической оси установки, вслецсгвие чего в слитке также образуются внутренние и наружные трещины. Указанные параметры устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от толщины рабочей полости кристаллиэатора.

Диапазон цлины криволинейного участка, на котором произвоцят уменьшение величины перемещения роликов по прямолинейному закону в прецелах 0,25-0,4 длины зоны вторичного охлаждения объясняется необходимостью постепенного разгиба слитка в 6-10 точках, а также необхоцимосгью уменьшения усилий or разгиба слитка, перецаюшихся по его цлине в направлении радиального и горизонтального участков. При меньших значениях в процессе разгиба в слитке возМ6074 никают напряжения, превосходящие цопустимые значения, вслецствие чего в нем возникают внутренние и наружные трещины. При больших значениях удлиняется длина технологической оси установки, а также ее высота,чго увеличивает cromмость строительства и оборуцования ус-. тановки непрерывной разливки металлов.

Необходимость уменьшения величины цопустимого перемещения роликов íà tO криволинейном участке в зоне разгиба объясняется закономерностью распрепеле ния усилий от разгиба слитка в направлении радиального и горизонтального участков. Жесткое установление роликов l$ в конце криволинейного и на горизонтальном участках объясняется необходимостью уменьшения реакций ог усилий разгиба, перецаюшихся по слигку ог участка разгиба. 20

На чертеже схематически изображена прецлагаемая установка непрерывной разливки металлов с криволинейной технологической осью, разрез.

Установка непрерывной разливкой ме- 25 галлов с криволинейной технологической осью состоит из крисгаллизатора 1, зоны 2 вгоричного охлажцения, сосгоящей из рациальных участков 3 и 4, криволинейного 5 и горизонтального 6 учасг» ков, содержащих подцерживаюшие и направ.ляющие ролики 7, смонтированные на подшипниках 8. Подшипники 8 опираются либо на основание 9, либо на амортизаторы 10, смонтированные в направляющих

11 и опирающиеся на основание 9. Позицией 12 обозначен непрерывнолитой слиток.

Установка непрерывной разливки металлов работает слецуюшим образом.

Пример . В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор 1 подается сталь марки Зсп и вытягивается из него слиток 12 сечением 250 1650 мм со скоростью 0,9 м/мин. В зоне 2 вгоричного охлаждения слиток 12 поццеркивается и направляегся при помощи роликов

7 и охлаждается воцой, распыливаемой. форсунками, усгановленными между роликами. Технологическая ось установки

$0 состоит из трех участков: рациальных

3 и 4 с радиусом по внешней грани слигка R = 10,0 м, криволинейного 5, на котором произвоцигся постепенный разгиб слитка 12 из рациального положения в горизонтальное, и горизонтального 6.

Ы

Раствор между роликами 7 изменяется в соогветствии с усацкой слитка 12 от ,258 мм поц крисгаллизатором 1 цо

250 мм Н8 горизонгальном участке 6.

Длина жицкой фазы или эоны вторичного охлаждения слитка 12 толщиной 250 мм при скорости вытягивания 0,9 м/мин составляет 20,8 м. Длина радиальных учасгков 3 и 4 усганавлнвается равной

0,675 плины зоны вторичного охлажце» ния 2 или 13,0 м. На радиальном участ» ке 3, длина которого сосгавляег 0,225 длины зоны 2 вторичного охлаждения или

4,7 м поцшипники 8 направляющих роликов 7 усгановлены на опоры жестко беэ возможносги перемещения и демпфирования.

На слецуюшем радиальном участке

4, составляющем 0,40 длины эоны 2 вгоричного охлаждения или 8,3 м, ïîäшилники 8 направляющих роликов 7 уста» новлены на основание 9 через цемпферы в вице тарельчатых пружин в амортизаторах 10, смонтированных в направляющих

ll. При этом величина цопустимого перемещения направляющих роликов 7 при цемпфировании на этом участке увеличивается по прямолинейному закону от нулевого значения в начале участка 4 цо максимального значения, равного 0,016 ширины рабочей полости кристаллизатора

1, равной 250 мм или 4 мм в конце рациального участка 4, или в начале криволинейного участка 5, на котором производится постепенный разгиб слигка

l2. Увелччение величины цопустимого перемещения н правляюших роликов производится посрецством установки поц подшипниками 8 большего количества тарельчатых пружин в амортизагорах 10 в направлении or кристаллизатора 1 к криволинейному участку 5.

На следующем криволинейном участке

5, гце произвоцится постепенный разгиб слитка 12 и составляющем 0,325 длины зоны 2 вгоричного охлажцения или 6,8м величина цопустимого перемещения направляющих роликов 7 при цемпфировании уменьшается по прямолинейному закону

or максимального значения, равного

0,016 ширины рабочей полости крисгаллизатора 1 или 4 мм в начале участка

5 по нулевого значения в конце. Умень» шение величины допустимого цемпфирования направляющих роликов 7 произвоцигся посрецсгвом установки поц подшипниками

8 в амортизаторах 10 меньшего количества гарельчагых пружин в направлении к.горизонтальному участку 6. На криво» линейном участке 5 производится разгиб слитка 12 в восьми точках посредством

096074

7 установки направляющих роликов 7 по специальной кривой.

Поцдерживаюшие ролики 7, расположенные по большому рациусу технологической оси М 10,0 м устанавливаются жестко. %

Поцдеркивающие ролики 7, расположенные после криволинейного участка 5 на горизонтальном 6, установлены жестко беэ воэможности цемпфирования.

Изобретение прецпочтительно для применения при непрерывной разливке слитков прямоугольного поперечного сечения или слябов.

Ролики могут быть установлены с возможностью перемещения по указанным зависимостям как с большого, так и с малого рациусов технологической оси установки.

В результате применения прецлагаемой установки сокращается брак слитков 20 по внутренним и наружным трещинам на

0,5%, уменьшается количество обрези на 0,3%.

Ф о р м у л а .и з о б р е т е н и я

Установка непрерывной разливки металлов с криволинейной технологической ЗЕ осью, coneðêàùàÿ кристаллизатор, зону вторичного охлажцения с поццерживающи«

f 1 ми роликами, установленными жестко, 1 и направляющими роликами, расположенными в направляющих с возможностью перемещения поц цейсгвием упругих элементов, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью улучшения качества непрерывно литых слитков, направляющие ролики установлены с переменной величиной перемещения вцоль зоны вторичного охлажцения, при этом на рациальном участке, сосгааляюшем 0,15-0,25 цлины эоны вторич ного охлажцения, направляющие ролики установлены жестко, на послецуюших радиальном и криволинейном участках направляющие ролики установлены с возможностью изменения величины перемещения по прямолинейному закону, причем в конце рациального участка, составлян шем 0,3-0,5 цлины зоны вторичного охлажцения, величина перемещения направляющих роликов цостигает 0,012-0,02 ширины рабочей полости крисгаллизатора, а в конце криволинейного участка, составляющем 0,25-0,4 цлины зоны вторичного охлажцения, направляющие ролики установлены жестко.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Австрии ¹ 343303, кл. B 22 I3 11/128, опублик, 1978.

2. Патент Японии ¹ 53-112540, кл. В 22 9 11/128, опублик. 1980.

ВНИИПИ Заказ 793/19 Тираж 811 Поцписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгороц, ул. Проектная, 4