Розливний барабан для безперервного відливання штабів металу

1 Розливний барабан для безперервного відливання штабів металу, переважно штабів чорного металу товщиною в діапазоні від 1 мм до 12 мм, що складається з осердя (9) і гільзи (10) з теплопровідного матеріалу, щільно посадженої на осердя (9), обводових охолоджуючих каналів (14), розташованих між осердям (9) і гільзою (10), які приєднані до лінії подачі охолоджуючої речовини (12) і лінії відведення охолоджуючої речовини (13), який відрізняється тим, що управління течією охолоджуючої речовини з переважно радіальної лінії подачі (12) в охолоджуючі канали (14) і управління течією охолоджуючої речовини з охолоджуючих каналів (14) в переважно радіальну ЛІНІЮ відведення (13) здійснюється направляючим елементом (17), який може бути встановлений в охолоджуючих каналах (14) 2 Розливний барабан за п 1, який відрізняється тим, що кожному одному охолоджуючому каналу (14) відповідає один направляючий елемент (17) 3 Розливний барабан за п 1, який відрізняється тим, що декільком суміжним один з одним охолоджуючим каналам (14) відповідає один загальний направляючий елемент (17) 4 Розливний барабан за будь-яким з пп 1-3, який відрізняється тим, що направляючий елемент (17) має гребенеподібну форму, де ширина і глибина окремих зубців (20) в основному відповідає ширині і глибині охолоджуючих каналів (14) 5 Розливний барабан за будь-яким з пп 1-4, який відрізняється тим, що направляючий елемент (17) складається з окремих пластинчастих елементів (26, 27), які утворюють зубці і проміжки, що чергуються, і утримуються разом за допомогою з'єднувального елемента, переважно болтом (28), просмикненим через пластинчасті елементи 6 Розливний барабан за будь-яким з пп 1-5, який відрізняється тим, що між гільзою (10) і направляючим елементом (17), зокрема між дном (22) охолоджуючого каналу і торцем направляючого елемента (17), є певний зазор (23) 7 Розливний барабан за п 6, який відрізняється тим, що розміри зазору (23) є функцією довжини направляючого елемента, і його глибина регулюється так, що середня швидкість течи охолоджуючої речовини в зазорі відповідає швидкості течи охолоджуючої речовини в інших областях охолоджуючих каналів (14) 8 Розливний барабан за будь-яким з пп 1-7, який відрізняється тим, що зубці (20) направляючого елемента (17) криволінійно розширяються в радіальному напрямі до дна (22) охолоджуючого каналу 9 Розливний барабан за будь-яким з пп 1-7, який відрізняється тим, що зубці (20) направляючого елемента (17) звужуються, переважно поступово, в радіальному напрямі 10 Розливний барабан за будь-яким з пп 1-9, який відрізняється тим, що окремі направляючі елементи (17) або групи з декількох направляючих елементів (17), розташовані вдовж напряму подовжньої осі (2) розливного барабана, розміщені зигзагоподібно під деяким кутом до подовжньої осі (2) розливного барабана 11 Розливний барабан за будь-яким з пп 1-9, який відрізняється тим, що всі направляючі елементи (17) встановлені паралельно подовжній осі (2) розливного барабана 12 Розливний барабан за будь-яким з пп 1-11, який відрізняється тим, що направляючий елемент (17) з'єднаний з осердям (9) за допомогою роз'ємного штирового з'єднання (18) 13 Розливний барабан за будь-яким з пп 1-11, який відрізняється тим, що направляючий елемент (17) з'єднаний з ділянкою (19) між ЛІНІЄЮ подачі охолоджуючої речовини (12) і ЛІНІЄЮ відведення охолоджуючої речовини (13) шляхом роз'ємного штирового з'єднання (18) 14 Розливний барабан за п 12 або 13, який відрізняється тим, що роз'ємне штирове з'єднання (18) в основному утворене за рахунок О 00 (О З 46899 4 паза, розташованого паралельно подовжній осі (2) мент (17) виготовлений з матеріалу, який має одрозливного барабана накову або меншу теплопровідність в порівнянні з 15 Розливний барабан за будь-яким з пп 1-14, матеріалом гільзи (10) який відрізняється тим, що направляючий еле Винахід відноситься до розливного барабана для безперервного відливання штабів металу, переважно штабів чорного металу з товщиною в діапазоні від 1мм до 12мм, який складається з осердя і гільзи з теплопровідного матеріалу, яку щільно посаджено на осердя, окружних охолоджуючих каналів, розташованих між осердям і гільзою, які приєднані до ЛІНІЙ подачі і відведення охолоджуючої речовини Вже ВІДОМІ установки для виробництва штабів чорного металу з формою поперечного перетину, близькою до заданої, безперервним способом відливання У цьому способі рідку сталь безперервно подають з проміжної ємкості на розливний барабан, що обертається, при бажаній товщині шара, і після зняття з розливного барабана вона повністю або частково твердіє (однобарабанна відливка стальних штабів) Штаби, які мають форму, близьку до заданої, можуть також виробляться шляхом подачі рідкої сталі в приймальний колодязь, утворений двома розливними барабанами, які обертаються в протилежних напрямах, і двома боковими стінками, при цьому розплавлений метал твердіє на охолодженій поверхні розливного барабана і утворює дві стрічкові оболонки, які з'єднуються в області мінімального поперечного перетину між двома розливними барабанами з утворенням розливної стрічки, що має певну товщину як функцію відстані між двома розливними барабанами (двобарабанна відливка штабів) Розливний барабан такого типу, що застосовується при двобарабанному відливанні штабів, відомий з патенту IT-PS 1 255 817 Цей розливний барабан складається з осердя і гільзи, щільно посадженої на осердя, в якому встановлені кільцеві, безперервні по колу охолоджуючі канали Охолоджуюча речовина подається в кільцеві охолоджуючі канали через центральний вал за допомогою радіально розміщеного накопичувального пристрою, і відводиться з каналів аналогічним чином Товщина гільзи змінюється в переході між накопичувальним пристроєм і охолоджуючими каналами через наявність кільцевих, безперервно розміщених вдовж кола охолоджуючих каналів, які служать для відділення охолоджуючої речовини, що подається, від охолоджуючої речовини, що відводиться, і які є причиною різних радіальних і осьових деформацій гільзи в цій точці під час роботи Ці деформації ШКІДЛИВІ як для виробничого процесу, так і для самого продукту Крім того, оскільки гільза навперемінно нагрівається і охолоджується ВІДПОВІДНО до обертання розливного барабана, гільза повільно перекручується навколо осердя, і цього не можна повністю уникнути навіть при установці фіксуючого антиротаційного пристрою Це скручування може привести до виникнення значного перетікання між ЛІНІЄЮ подачі і ЛІНІЄЮ відведення, що необхідно запобігати всіма засобами Рішення, яке ліквідує ці недоліки, відоме з DEOS 196 12 202, де запропонований звичайний розливний барабан, який відрізняється гільзою з кільцевими, безперервно розміщеними вдовж кола охолоджуючими каналами, встановленими в ГІЛЬЗІ, ЩІЛЬНО посадженій на осердя Починаючи від накопичувального пристрою, охолоджуюча речовина подається в охолоджуючі канали на обидві сторони, і, після проходження 180°, виходить з розливного барабана з протилежної сторони і тече в накопичувальний пристрій Це рішення має той істотний недолік, що КІЛЬКІСТЬ охолоджуючої речовини, необхідної для охолоджування, подвоюється, в той час як швидкість течи, що необхідна для досягнення бажаного охолоджуючого ефекту і що отримується внаслідок розгалуження потоку охолоджуючої речовини, залишається постійною Підвищена потреба в охолоджуючій речовині може бути компенсована шляхом використання її ДВІЧІ, як описано в DE-OS 196 12 202 в одному з окремих варіантів виконання Однак цей спосіб володіє тим недоліком, що ускладнюється конструкція осердя Крім того, через такий складний шлях течи охолоджуючої речовини утворюються осьові зони, і через охолоджуючі канали, розташовані поблизу цих зон, протікає охолоджуюча речовина з різними температурами У результаті середня температура розливного барабана також істотно відрізняється в цих перехідних областях або в різних осьових зонах, і зокрема, спостерігається стрибок температури в МІСЦІ переходу з однієї осьової зони в іншу Ці ЗМІНИ температури створюють високе механічне навантаження на осердя і гільзу, а також погіршують якість штаби металу, що віддивається, оскільки умова рівномірності температури в осьовому напрямі критично важлива для досягнення високої якості штаби Крім того, потік може прямувати в кільцеві охолоджуючі канали нерівномірно, що відбувається, наприклад, у разі забруднення Задача винаходу складається в усуненні цих недоліків і труднощів і створенні розливного барабана описаного типу, який забезпечує рівномірний розподіл тепла від гільзи при мінімальних витратах охолоджуючої речовини і точно певних умовах течи, а також враховує термічну тенденцію гільзи до зміщення відносно осердя Інша задача винаходу складається в створенні розливного барабана простої конструкції, що передбачає прості способи виготовлення, гільза якого симетрична відносно осі обертання і термічне розширення якого здійснюється безперешкодно Ця технічна задача вирішується за допомогою 46899 розливного барабана описаного типу за рахунок того, що управління течією охолоджуючої речовини з переважно радіальної лінії подачі в охолоджуючі канали і управління течією охолоджуючої речовини з охолоджуючих каналів в переважно радіальну ЛІНІЮ відведення здійснюється направляючим елементом, який може бути встановлений в охолоджуючих каналах У одному з варіантів виконання винаходу для кожного охолоджуючого каналу призначений один направляючий елемент Переважний варіант виконання, простий в монтажі, відрізняється тим, що для декількох примикаючих один до одного охолоджуючих каналів призначений загальний направляючий елемент Направляючий елемент має гребнеподібну форму, де ширина і глибина окремих зубців в основному відповідає ширині і глибині охолоджуючих каналів Простій в здійсненні варіант виконання містить направляючий елемент з окремими пластинчатими елементами, які утворюють зубці, і проміжки, що чергуються, і утримуються разом за допомогою з'єднувального елемента, переважно болтом, просмикненим через пластинчаті елементи У переважному варіанті виконання винаходу між гільзою і направляючим елементом, зокрема, між дном охолоджуючих каналів і торцем направляючого елемента, встановлюється певний зазор Цей певний зазор допускає бажаний витік між областю впускання і областю випуску, протяжність яких задається заздалегідь, що зумовлює високу осьову симетричність в поведінці гільзи Особливо сприятливі умови виникають в тому випадку, коли розміри зазора є функцією довжини направляючого елемента і його глибина така, що середня швидкість течи охолоджуючої речовини в зазорі відповідає швидкості течи охолоджуючої речовини в інших областях охолоджуючих каналів Таким чином, зазору між направляючим елементом і гільзою додаються такі розміри, що в області направляючого елемента забезпечуються умови охолоджування, схожі з тими, які є в будь-якій ІНШІЙ зоні гільзи Розрахункова ширина зазора при його довжині 50мм складає приблизно від 0,3 до 0,8мм, виходячи з різниці тиску і середньої швидкості течи охолоджуючої речовини (4-15м/с) Охолоджуюча речовина прямує з радіальної лінії подачі в кільцеві охолоджуючі канали і навпаки таким чином, що забезпечуються сприятливі умови течи за рахунок такої конструкції, в якій зубці направляючого елемента поступово розширяються в радіальному напрямі до дна охолоджуючих каналів У іншому варіанті зубці направляючого елемента переважно поступово звужуються в радіальному напрямі Оскільки В цьому випадку дуже вузький торець направляючого елемента звернений до дна охолоджуючих каналів, ризик того, що зазор між цими двома компонентами засмітиться, стає мінімальним або усувається повністю, а небезпека великих асиметричних деформацій, викликаних аксіальне несиметричними термічними умовами, також підтримується на мінімумі У наступному варіанті термічні умови в ГІЛЬЗІ додатково вирівнюються за рахунок зигзагоподіб ного розміщення окремих направляючих елементів або груп з декількох направляючих елементів, що примикають один до одного вдовж осі розливного барабана, під кутом до подовжньої осі розливного барабана Розливний барабан простої конструкції отримують шляхом вирівнювання всіх направляючих елементів паралельно подовжньої осі розливного барабана Щоб полегшити монтаж і розміщення, направляючий елемент з'єднаний з осердям шляхом роз'ємного штирьового з'єднання Направляючий елемент переважно з'єднаний з дільницею між ЛІНІЄЮ подачі охолоджуючої речовини і ЛІНІЄЮ відведення охолоджуючої речовини шляхом роз'ємного штирьового з'єднання Ця дільниця утворює частину осердя По винаходу, роз'ємне штирьове з'єднання по суті утворене за рахунок паза, розташованого паралельно подовжній осі розливного барабана Направляючий елемент переважно виготовлений з матеріалу, який володіє однаковою або меншою теплопровідністю в порівнянні з матеріалом гільзи, щоб надійно запобігти будь-яким проблемам при монтажі або блокуванню охолоджуючого каналу Далі винахід пояснюється більш детально за допомогою різних варіантів виконання, де Фіг 1 схематично представляє машину для двобарабанного відливання штабів з розливним барабаном по винаходу, Фіг 2 показує докладний розріз розливного барабана з першим варіантом виконання направляючого елемента по винаходу, Фіг За і ЗЬ показують різні види направляючого елемента по винаходу, Фіг 4 показує подібно Фіг 2 докладний розріз розливного барабана з другим варіантом виконання направляючого елемента, Фіг 5 показує поперечний перетин по лінії 1-І Фіг 4, Фіг 6 показує подібно Фіг 2 докладний розріз розливного барабана з третім варіантом виконання направляючого елемента, і Фіг 7 показує кутовий вигляд направляючого елемента, що включає окремі елементи Двобарабанна машина для відливання штабів призначена для безперервного відливання штабів з чорного металу в діапазоні товщини від 1мм до12 мм і включає два пов'язаних з приводом розливних барабана 1, які встановлені на паралельних подовжніх осях 2 і обертаються назустріч один одному в напрямі стрілок Рідинна ванна 3 для безперервної подачі рідкої сталі утворена двома розливними барабанами 1 і боковими стінками 4, які можуть регулюватися відносно розливних барабанів Стальна штаба 5 з чорного металу, яка безперервно виробляється, виводиться вниз Охолоджуюча речовина подається через центральний вал 6 в напрямі стрілки 7 і, після проходження через розливний барабан зсередини і охолоджування його поверхні, відводиться в напрямі стрілки 8 Машина для двобарабанного відливання штабів цього типу представлена на Фіг 1 патенту IT-PS 1 255 817 На Фіг 2 показаний приклад першого варіанту 8 46899 з'єднаний з дільницею 19 між ЛІНІЄЮ подачі 12 і ЛІНІЄЮ відведення 13 за допомогою роз'ємного штирьового з'єднання 18 Як показано на Фіг За і ЗЬ, направляючий елемент 17 забезпечений декількома зубцями 20, розташованими над основою 21 їх розставляння, ширина і глибина відповідають розставлянню, ширині, глибині охолоджуючих каналів 14 Згідно з технологічно простим варіантом виконання, представленим на Фіг 7, направляючий елемент 17 може складатися з окремих пластинчатих елементів 26, 27, які утворюють зубці і проміжки, що чергуються, або базові елементи, і які втримуються разом за допомогою з'єднувального елементу, Внутрішня частина гільзи 10, яка може бути переважно болтом 28, який просмикнений через виконана з МІДІ або мідного сплаву, містить кільпластинчаті елементи цеві, безперервні вдовж кола охолоджуючі канали 14, в які охолоджуюча речовина подається через Як показано на Фіг 2, зубці 20 плавно розшиЛІНІЮ подачі 12 в напрямі стрілки і відводиться черюються у напрямі до дна 22 охолоджуючих канарез ЛІНІЮ відведення 13 в напрямі стрілки після лів, що поліпшує течію потоку охолоджуючої речопроходження через охолоджуючий канал 14 Кавини Основа 21 виконана таким чином, щоб поєдмера розподілу охолоджуючої речовини 15, в яку нуватися з роз'ємним штирьовим з'єднанням 18, і переходить ЛІНІЯ подачі 12 і яка розташована його торець з'єднаний з дільницею 19 за ковзним вдовж подовжніх осей 2 розливного барабана, посадженням При монтажі направляючий елепризначена для декількох кільцевих, безперервних мент 17 приклеюють до гільзи 10 в охолоджуючих вдовж кола охолоджуючих каналів 14, які розтаканалах 14 Однак клейове з'єднання повинне бути шовані один за другим таким, що легко роз'єднується Аналогічним чином ЛІНІЯ відведення 13 пов'яНа Фіг 4 і Фіг 5 показаний направляючий елезана з камерою збору охолоджуючої речовини 16 мент 17, який встановлений із заданим зазором 23 від охолоджуючих каналів 14 Це забезпечує між зубцями 20 направляючого елемента 17 і дном спрощення конструкції осердя 9 Охолоджуючі охолоджуючого каналу 14 в ГІЛЬЗІ 10 Для регулюканали 14 можуть бути також виконані в ГІЛЬЗІ 10 у вання зазора 23 торці і бокові стінки зубців 20 завигляді спіралі безпечені роздільниками 24, вставленими в глухі отвори Глухі отвори позначені їх осями 25 У перехідній області між ЛІНІЯМИ подачі і відведення 12, 13 або камерою розподілу охолоджуючої На Фіг 6 показаний варіант виконання направречовини 15 або камерою збору охолоджуючої ляючого елемента 17 із зубцями 20, що звужуречовини 16 і охолоджуючими каналами 14 є наються в радіальному напряму до дна 22 охолоправляючий елемент 17 для направлення потоку джуючого каналу Відносно всіх інших структурних охолоджуючої речовини і для розділення потоків елементів цей варіант виконання відповідає варіаохолоджуючої речовини між ЛІНІЄЮ подачі 12 і ЛІнту виконання, показаному на Фіг 2 НІЄЮ відведення 13 Направляючий елемент 17 виконання розливного барабана 1, який складається з осердя 9 і гільзи 10 Осердя 9 містить стальний циліндр 11, що складається з центрального вала, який на малюнку не показаний, і різних зварних бокових стінок і посилюючих ребер Стальний циліндр 11 забезпечений отворами, створюючими ЛІНІЮ подачі 12 і ЛІНІЮ відведення 13 для охолоджуючої речовини, яка подається і відводиться через центральний вал 6 Деталі системи охолоджування між центральним валом 6, ЛІНІЄЮ подачі 12 і ЛІНІЄЮ відведення 13 не показані, але вони можуть бути виконані аналогічно варіанту виконання, представленому в патенті IT-PS 1 255 817 6 8 ФІГ. 1 10 46899 Фіг. 2 4? > 1 П 1 y2o 1A 1 1 ...... , Фіг. За 20 Фіг.ЗЬ 11 46899 Фіг. 5 12 13 46899 ФІГ. 6 Фіг. 7 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 14