Пристрій для валкової розливки-прокатки металу

Реферат: Винахід належить до галузі металургії, а саме - до конструкції пристрою для валкової розливкипрокатки металу, зокрема до поєднаного процесу розливки-прокатки у двовалковому кристалізаторі з валками, що обертаються. Пристрій включає два охолоджувані порожнисті циліндричні валки-кристалізатори, що обертаються назустріч один одному, бічні обмежувачі зі вставками з теплоізолюючого матеріалу, які притиснені до торцевих ділянок вказаних валківкристалізаторів з обох сторін і таким чином утворюють ванну для оброблюваного металу, причому вставки з термлоізолюючого матеріалу у бічних обмежувачах розміщені тільки на рівні зони кристалізації оброблюваного металу. Винахід забезпечує підвищення зносостійкості бічних обмежувачів, спрощує їх складання, монтаж та налаштування, підвищує рівномірне притискання бічних обмежувачів до торцевих ділянок валків-кристалізаторів та зберігає їх площинність. UA 108789 C2 (12) UA 108789 C2 UA 108789 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі металургії, а саме - до процесів розливки та обробки металів тиском, зокрема до поєднаного процесу розливки-прокатки у двовалковому кристалізаторі з валками, що обертаються, і може бути застосований в металургійній та машинобудівній галузях промисловості. Відомі пристрої для валкової розливки-прокатки тонких штаб [1, 2], в яких ванна металу утворена двома циліндричними валками-кристалізаторами, встановленими паралельно з визначеним зазором між ними та бічними обмежувачами, притисненими до обох торцевих ділянок валків-кристалізаторів, які виконані у формі двох сталевих прямокутних плит з двома радіальними вирізами у нижній частині, що повторюють форму валків-кристалізаторів. Однак, така конструкція не забезпечує достатню ізоляцію ванни металу від охолодження через бічні сторони, що призводить до нерівномірної кристалізації і деформації оброблюваного металу і, відповідно, до погіршення якості отриманих штаб і підвищеного зносу бічних обмежувачів. Також відомий пристрій для валкової розливки-прокатки тонких штаб [3], в якому застосовується підігрів бічних обмежувачів полум'ям пальника до і під час валкової розливкипрокатки штаб і система контрольованого притиснення бічних обмежувачів до торців валківкристалізаторів за допомогою дев'яти гідроциліндрів. Завдяки підігріву бічних обмежувачів знижуються втрати тепла через них від металу, що розливається. Недоліками такої конструкції є її складність і важкий контроль теплового потоку в напрямку обмежувачів у процесі розливкипрокатки, а також додаткова витрата енергоносіїв на підігрів бічних обмежувачів пальником. Також внаслідок того, що поверхня бічних обмежувачів, яка контактує з металом у ванні і торцевими ділянками валків-кристалізаторів, виконана з м'якого теплоізолюючого матеріалу, має місце підвищений знос бічних обмежувачів. Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, вибраним як аналог, є конструкція бічних обмежувачів, що складаються з жорсткої металевої рамки і вміщеної в неї термостійкої вставки з низькою теплопровідністю [4]. При цьому вставка може бути виконана складеною з декількох частин з високою зносостійкістю і частин з низькою теплопровідністю. Недоліками такої конструкції є складність її монтажу і налаштування притиску, необхідність міцного закріплення в металевій рамці термостійкої вставки або її частин, складність виготовлення і міцного з'єднання частин вставки. При цьому в результаті того, що з торцевими ділянками валків-кристалізаторів і оброблюваним металом контактує тільки термостійкий вставка з відносно м'якого матеріалу, має місце її підвищений знос в місцях контакту. В основу винаходу поставлена задача підвищення зносостійкості і спрощення виготовлення, монтажу і налаштування пристрою для валкової розливки-прокатки з бічними обмежувачами і з теплоізолюючою вставкою. Поставлена задача вирішується тим, що в бічних обмежувачах вставки з теплоізолюючого матеріалу розміщені тільки на рівні зони кристалізації оброблюваного металу. Технічний результат полягає в тому, що за рахунок використання теплоізолюючої вставки тільки в зоні кристалізації, спрощується її форма і отже, спрощується її виготовлення і монтаж. При цьому на рівні зони деформації бічні обмежувачі контактують з оброблюваних металом і бандажами валків своєю сталевою частиною, що підвищує їхню зносостійкість, спрощує налаштування притиску і дозволяє зберегти їхню площинність. Загальною ознакою для заявленого пристрою і найближчого аналога є використання складених бічних обмежувачів, які повторюють за формою зону кристалізації-деформації і складаються з жорсткої сталевої частини і теплоізолюючої вставки. Відмітною ознакою є те, що теплоізолююча вставка розміщується в місці контакту бічних обмежувачів з оброблюваним металом тільки на рівні зони кристалізації і має товщину, меншу ніж товщина сталевої частини бічного обмежувача. Суть винаходу пояснюється кресленням, яке зображено на фіг. 1 - загальний вигляд пристрою для валкової розливки-прокатки металу, і кресленням, яке зображено на фіг. 2 бічний обмежувач з теплоізолюючою вставкою. Пристрій для валкової розливки-прокатки складається з двох привідних валківкристалізаторів 1, і бічних обмежувачів 2 з теплоізолюючою вставкою 3. Осі валківкристалізаторів 1 розташовані паралельно на такій відстані, щоб між ними був зазор для подачі металу, який дорівнює товщині отримуваної штаби. Бічні обмежувачі 2 притиснуті до торцевих частин валків-кристалізаторів 1, утворюючи замкнуту зону кристалізації-деформації оброблюваного металу 4. У бічних обмежувачах на рівні зони кристалізації з боку оброблюваного металу 4 виконані пази, в яких розміщені теплоізолюючі вставки 3. Товщина вставки 3 відповідає глибині паза і повинна бути достатньою для того, щоб забезпечити необхідний тепловий опір. При цьому товщина сталевої частини бічного обмежувача 2 для забезпечення його жорсткості повинна бути більше товщини теплоізолюючої вставки 3. 1 UA 108789 C2 5 10 15 20 Пристрій працює таким чином. Валки-кристалізатори 1 приводяться до обертання приводом. Обертання лівого і правого валків-кристалізаторів 1 здійснюється в протилежні сторони назустріч один одному. У зазор між ними подається розплав оброблюваного металу 4, який кристалізується і деформується в міжвалковому просторі. З торцевих сторін оброблюваний метал 4 в зоні кристалізаціїдеформації утримується бічними обмежувачами 2. Оброблюваний метал 4 в зоні кристалізації контактує з валками-кристалізаторами 1 і теплоізолюючою вставкою 3, яка знижує тепловідбір від оброблюваного металу 4 і зменшує нерівномірність довжини зони деформації по ширині валкового кристалізатора. Після наскрізної кристалізації метал 4 починає деформуватися і в зоні деформації контактує з теплоізолюючою вставкою сталевоі частини бічних обмежувачів 2, що забезпечує їх високу зносостійкість і рівномірне щільне прилягання до торцевих ділянок валків-кристалізаторів 1. Перевагами запропонованого пристрою для валкової розливки-прокатки металу є висока зносостійкість бічних обмежувачів, спрощення виготовлення і монтажу бічного обмежувача і теплоізолюючої вставки, рівномірне притискання і збереження площинності бічних обмежувачів. Джерела інформації: 1. Bessemer H. Improvement in the manufacture iron and steel. US Patent № 49053, July 25, 1865. - 4 p. 2. Otsuka H., Nakayama K. Twin-Roll Casting Machine. European Patent Application ЕР 2168700А1, 31.03.2010. - 13 p. 3. Capotosti R., Tonelli, R., Tolve, P. A Method for The Continuous Casting of Thin Metal Products, and Apparatus for Carrying out The Same. Canadian Patent 2260996, 22.01.1998. - 24 p. 4. Caillaud, F., Guillo, F. Seitenwand für eine Stranggießvorrichtung zum Gießen von Dünnblechen. Europäischen Patentschrift EP 0767714B1, 30.06.94. -16 p. 25 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 Пристрій для валкової розливки-прокатки металу, який включає в себе два охолоджувані порожнисті циліндричні валки-кристалізатори, які обертаються назустріч один одному, і бічні обмежувачі зі вставками з теплоізолюючого матеріалу, які притиснені до торцевих ділянок вказаних валків-кристалізаторів з обох сторін, утворюючи таким чином ванну для оброблюваного металу, який відрізняється тим, що в бічних обмежувачах вставки з теплоізолюючого матеріалу розміщені тільки на рівні зони кристалізації оброблюваного металу. 2 UA 108789 C2 3 UA 108789 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4