Спосіб визначення стану твердіння осьової зони і/або нижнього кінця рідкої фази у заготовці при безперервному литті металевих матеріалів, зокрема сталі, і сегмент опорної роликової системи для його здійснення

1. Спосіб визначення стану твердіння осьової зони і/або положення нижнього кінця рідкої фази у заготовці при безперервному литті металевих матеріалів, зокрема сталі, у роликовому сегменті (1) опорної роликової системи (2), в якій положення верхньої рами (3), яка несе верхні ролики (4), регулюють за допомогою розташованих у кута х (5а, 5b, 5с, 5d) багатокутника гідравлічних циліндропоршневих блоків (6) відносно положення нижньої рами (7), яка несе нижні ролики (8), на відповідну товщин у заготовки, при цьому за допомогою незалежної пари (14) з циліндропоршневих блоків (14а, 14b) з вимірювальним пристроєм (13, 13а) для регулювання положення і/або напряму поперечки (20), на якій передбачене закріплення окремого верхнього ролика (4), що приводять в обертання, одержують величини вимірювання для визначення стану твердіння осьової зони і/або положення нижнього кінця рідкої фази у заготовці, що відливають, у залежності від переміщення верхньої рами і/або оцінки чотирьох величин положення цилінд 2 (19) 1 3 83551 4 при цьому утворений блок, що складений з окремого верхнього ролика (4), незалежної пари (14) з циліндропоршневих блоків (6), поперечки (20) і вимірювального пристрою (13). 3. Сегмент за п. 2, який відрізняється тим, що при непарному числі верхніх роликів (4) і нижніх роликів (8) у роликовому сегменті (1) щонайменше один середній верхній ролик (4) і протилежний нижній ролик (8) обладнані приводом обертання. 4. Сегмент за п. 2 або п. 3, який відрізняється тим, що роликовий сегмент (1) з вимірювальним пристроєм (13, 13а) розташований як останній роликовий сегмент (1) у пристрої безперервного лиття заготовок металевих матеріалів. Винахід відноситься до способу і роликового сегмента для визначення стану твердіння осьової зони і/або визначення нижнього кінця рідкої фази у заготовці при безперервному литті металів, зокрема сталі, всередині роликового сегмента підтримуючої роликової системи, верхня рама в якій, що несе верхні ролики, виконана з можливістю переміщення за допомогою розташованих у кута х багатокутника гідравлічних циліндропоршневих блоків відносно нижніх роликів нижньої рами для встановлення відповідної товщини заготовки, що відливається. З [ЕР 0 908 256 В1] відомий спосіб і пристрій для виготовлення заготовок в установці безперервного лиття, що містить напрямну для заготовки у вигляді роликових сегментів, розташованих за кристалізатором. Кожна сегментна рама розділена на дві частини, і частини рами притиснуті одна до одної за допомогою циліндропоршневих блоків. Для цього кожний роликовий сегмент має чотири гідравлічних циліндри, які попарно притискають протилежно розташовані ролики, забезпечуючи опору і транспортування заготовки, що твердіє. Щонайменше один з цих роликів притискають до заготовки із заданим зусиллям як привідний ролик для передачі сил транспортування. При цьому зазор між роликами нерухомої сторони і роликами рухомої сторони визначається, вимірюється і за необхідності встановлюється гідравлічними циліндрами за допомогою інтегрованих датчиків шляху і, відповідно, датчиків положення. Визначення положення нижнього кінця рідкої фази всередині заготовки здійснюється за допомогою переміщення всієї верхньої рами і/або оцінки чотирьох значень положення у поєднанні з результуючими значеннями зусилля, що створюється чотирма гідравлічними циліндрами. Було встановлено, що цей спосіб визначення положення нижнього кінця рідкої фази у заготовці і попередніх зон не є досить точним. Крім того, витрати на не регульовані за положенням роликові сегменти досить великі. Поставлена задача вирішена, відповідно до винаходу, тим, що за допомогою незалежної пари циліндропоршневих блоків із зовнішнім вимірювальним пристроєм або внутрішнім вимірювальним пристроєм, при регулюванні положення окремого верхнього ролика, що приводиться в обертання, враховують величини вимірювання положення або зусиль для визначення стану твердіння осьової зони і/або положення нижнього кінця рідкої фази у заготовці, що відливається. Одержані результати вимірювання служать, переважно, основою для розширення регулювання і функціонування технологічних процесів і для оптимізації регулювання параметрів безперервного лиття і установок для безперервного лиття. Задання величини положення з подальшою оцінкою результуючої сили, або ж задания величин сили з подальшою оцінкою одержаного положення можна використовувати як технологічний зворотний зв'язок для визначення стану заготовки, відповідно, положення нижнього кінця рідкої фази у заготовці. При цьому, визначення точного положення нижнього кінця рідкої фази у заготовці, на противагу відомому до цього часу способу з використанням для вимірювання положення всієї верхньої рами, можна виконувати з підвищеною точністю. Потрібно застосовувати регульовані за положенням сегменти і незалежне обладнання для сегментів без регулювання положення. При цьому обладнання є більш дешевим. Більш висока точність може досягатися, відповідно до інших ознак, за рахунок того, що вимірювальні величинй (положення, тиск) одночасно вимірюються у декількох (вибраних) роликових сегментах, обладнаних щонайменше однією відповідною парою незалежних циліндропоршневих блоків, і всі дані вимірювання усереднюються. Ме ханічне рішення задачі винаходу полягає у тому, що у верхній рамі передбачена незалежна, призначена для кріплення зовнішнього вимірювального пристрою або щонайменше однієї пари циліндропоршневих блоків поперечка з окремим верхнім роликом, що приводиться в обертання для вимірювання зусилля на затравці або на заготовці, що відливається. Поперечка може бути виконана з одним або двома циліндропоршневими блоками. Положення циліндропоршневих блоків регулюється. Для цього у циліндри інтегровані датчики положення, або ж на поперечці встановлений зовнішній вимірювальний пристрій. Система регулювання приймає виміряні величини положення і регулює номінальне положення циліндра за допомогою гідравлічного клапана. Таким же чином можна регулювати силу притискання окремого ролика. Для цього у гідравлічних циліндрах (в обох камерах циліндра) або у з'єднувальних магістралях (між регулювальним клапаном і циліндром) встановлені датчики тиску. Необхідне зусилля на циліндрі встановлюють за допомогою регулювального клапана. В одному варіанті виконання передбачено, що при непарному, загалом, числі верхніх роликів і нижніх роликів щонайменше один верхній ролик і протилежний нижній ролик приводяться в обертання. 5 83551 При цьому переважним є розташування роликового сегмента з ознаками, відповідно до винаходу, у напрямку відливання як останнього роликового сегмента опорної роликової системи. При такому використанні регульованої за положенням поперечки як останнього кістяка опорної роликової системи можлива оптимізація швидкості лиття при максимальному використанні установки безперервного лиття і максимальної пропускної здатності. За рахунок цього виключається небезпека, пов'язана з випинанням заготовки після пристрою безперервного лиття при дуже високій встановленій швидкості лиття, при якій заготовка з рідкою не затверділою серцевиною виходить з напрямної. Нижче наводиться докладний опис прикладів виконання винаходу з посиланнями на додані креслення, на яких зображено: Фіг.1 - верхній роликовий сегмент у рознесеній ізометричній проекції, і Фіг.2 - блок з верхньої рами і нижньої рами, які при багаторазовому розташуванні один за одним утворюють систему опорних роликів, в ізометричній проекції. На Фіг.1 і 2 показаний роликовий сегмент 1, і на Фіг.2 - роликовий сегмент 1 у встановленому стані у роликовій опорній системі 2. Верхня рама 3 несе верхні ролики 4. У кутах 5а, 5b, 5c, 5d багатокутника встановлені циліндропоршневі блоки 6, з'єднані через поршні з нижньою рамою 7. Нижня рама 7 несе нижні ролики 8. Для регулювання положення верхніх роликів 4 відносно положення відповідних нижніх роликів 8 верхня рама 3 встановлена з можливістю ковзання у бічних стійках 9а і 9b у напрямних 10, так що верхня рама 3 зі своїми верхніми роликами 4 може виконувати відповідні переміщення при зміні товщини заготовки, що відливається (наприклад, при випинанні). Верхні ролики 4 виконані складеними за довжиною з частин 4а, 4b, а нижні ролики 8-3 частин 8а, 8b, з опорою за допомогою внутрішніх підшипників 11 і зовнішніх підшипників 12 і внутрішнім охолоджуванням. Спосіб визначення стану твердіння осьової зони і/або положення нижнього кінця рідкої фази заготовки при безперервному литті металів, зокрема сталеві включає регулювання положення окремого верхнього ролика 4, що приводиться в обертання, з врахуванням величин вимірювання при регулюванні положення або сили для визначення положення твердіння осьової зони і/або положення нижнього кінця рідкої фази заготовки, одержаних за допомогою незалежного від верхніх роликів 4 і нижніх роликів 8, зовнішнього вимірювального пристрою 13 або щонайменше однієї незалежної від інших циліндропоршневих блоків 6 пари 14 з інших циліндропоршневих блоків 14а, 14Ь з внутрішнім вимірювальним пристроєм 13а. Окремий верхній ролик 4, що приводиться в обертання, має верхню кінцеву цапфу 15 вала, а протилежний, не регульований нижній ролик 8 має нижню кінцеву λ цапфу 16 вала, з якими з'єднані відповідні приводи обертання (не зображені). 6 За необхідності, можна одночасно вимірювати також величини на декількох роликових сегментах 1 щонайменше з однією парою 14 з незалежних циліндропоршневих блоків 14а, 14Ь, і всі величини вимірювання усереднювати. Як показано на Фіг.2 (дивись також Фіг.1), верхня рама 3 несе крім розташованих полігонально циліндропоршневих блоків 6 на рухомій стороні 17 (верхня рама 3 відповідає на нерухомій стороні 18 нерухомо розташованій нижній рамі 7) між парними поперечними стінками 19 поперечку 20, на якій закріплений з можливістю обертання окремий верхній ролик 4, що приводиться в обертання. Поперечка 20 обладнана вушками 21 для крана, так що весь блок, що складається з окремого верхнього ролика 4, незалежної пари 14 з циліндропоршневих блоків 6 і вимірювального пристрою 13, можна виймати і знову встановлювати за допомогою крана. Пара 14 з обох циліндропоршневих блоків 6 з'єднана через шарніри 22. У прикладі виконання, при непарному числі верхніх роликів 4 і нижніх роликів 8 щонайменше середній верхній ролик 4 приводиться в обертання через кінцеву цапфу 15 вала. Протилежний нижній ролик 8 також приводиться в обертання, при цьому нижня кінцева цапфа 16 вала синхронно передає привідне зусилля далі. Перелік позицій 1 Роликовий сегмент 2 Роликова опорна система 3 Верхня рама 4 Верхній ролик 4а Частина довжини ролика 4b Частина довжини ролика 5а Кут багатокутника 5b Кут багатокутника 5с Кут багатокутника 5d Кут багатокутника 6 Циліндропоршневий блок 7 Нижня рама 8 Нижній ролик 8а Частина довжини ролика 8b Частина довжини ролика 9а Стійка 9b Стійка 10 Напрямна 11 Внутрішній підшипник 12 Зовнішній підшипник 13 Вимірювальний пристрій 13а Внутрішній вимірювальний пристрій 14 Незалежна пара з циліндропоршневих блоків 14а Циліндропоршневий блок 14b Циліндропоршневий блок 15 Верхня кінцева цапфа вала 16 Нижня кінцева цапфа вала 17 Рухома сторона 18 Нерухома сторона 19 Поперечна стінка 20 Поперечка 21 Вушко для крана 22 Шарнір 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 83551 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601