Способ изготовления стальной ленты и установка для его осуществления

 

Использование: в совмещенных агрегатах непрерывного литья и прокатки ленты. Сущность изобретения: отлитую способом непрерывной разливки стальную ленту, состоящую из застывшей оболочки и жидкой сердцевины, подвергают роликовой деформации для уменьшения ее толщины и после этого катают. С целью устранения нежелательных колебаний толщины, а также для улучшения структуры и упрощения узла роликовой деформации заготовку стальной ленты отливают толщиной 40 - 80 мм, максимально в три ступени подвергают роликовой деформации, уменьшая остаточную толщину ленты и жидкой сердцевины соответственно до 15 - 40 мм и до 2 - 15 мм, и после этого направляют на остывание. 2 с.и 13 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способу изготовления стальной ленты, причем ленты, изготовленные способом непрерывной разливки, которая состоит из затвердевшей оболочки прессованного изделия и жидкой сердцевины, и подвергается роликовой деформации для уменьшения толщины и затем прокатывается.

В известном способе, отлитую в проходном кристаллизаторе стальную ленту толщиной от 40 до 50 мм после выхода из кристаллизатора настолько сильно сжимают парой валков, что внутренние стенки образованных в кристаллизаторе оболочек прессованных изделий свариваются друг с другом [1] В способе непрерывной разливки в кристаллизаторе заданной длины толщина образованной оболочки прессованного изделия зависит в основном от скорости литья. Для обеспечения постоянного раствора валков следует выбрать соответственное для моментальных толщин оболочки усилие прокатки. При слишком малой скорости литья располагаемого усилия прокатки больше недостаточно, вследствие чего происходит превышение заданной толщины изготавливаемой стальной ленты, а в случае слишком высокой скорости литья сваривания оболочек прессованного изделия можно достичь только уменьшением заданной толщины полученной стальной ленты.

В основу настоящего изобретения положена задача создания способа и устройства для осуществления этого способа, согласно которому исключена возможность колебаний толщины изготовленной стальной ленты и обеспечена хорошая структура. Кроме того, должно быть достигнуто упрощение единства деформации, а также сбережение энергии.

Поставленная задача решается согласно изобретению тем, что способом непрерывной разливки изготавливают стальную ленту толщиной от 40 до 80 мм, эту ленту максимум в три ступени подвергают роликовой деформации до толщины 15-40 мм и от 2 до 15 мм остаточной жидкой сердцевины и стальную ленту направляют для бездеформационного застывания.

Таким образом, скорость литья и толщину ленты свободнее можно подчинить друг другу для достижения высокой производительности, причем получают структуру с плотной сердцевиной, свободную от ликвации. Снижение установочного усилия деформирующего узла обусловливает упрощение конструкции и сбережение энергии. Толщина оболочки составляет до проведения роликовой деформации преимущественно от 6 до 19 мм.

В соответствии с другим признаком изобретения степень роликовой деформации составляет от 10 до 60% и ее можно в процессе литья изменять.

При скорости литья от 2 до 10 м/мин изделие после роликовой деформации параллельно ведут длину от 1 до 5 метров.

После застывания температуру стальной ленты устанавливают на температуру прокатки и производят прокатку.

Что касается выполнения устройства для осуществления способа согласно изобретению, то за кристаллизатором для литья стальной ленты последовательно расположены максимум три пары деформирующих роликов, участок затвердевания, который состоит из опорных роликов, и приводное устройство.

При этом деформирующие ролики и/или опорные ролики снабжены механическим позиционирующим устройством, а также гидравлическим нажимным устройством.

Другие варианты выполнения предмета изобретения изложены в пунктах с 9 по 16 формулы изобретения.

На фиг. 1 дано принципиальное устройство установки для изготовления стальной ленты; на фиг. 2 первый участок установки от кристаллизатора до приводного устройства (в схематическом виде); на фиг. 3 альтернатива фигуры 2 с двумя деформирующими роликами; на фиг. 4 другая альтернатива с парой опорных роликов, расположенных перед парой деформирующих роликов; на фиг. 5 пара деформирующих роликов с опорной поперечиной и установочно-позиционирующим устройством (при частичном виде) и на фиг. 6 пара опорных роликов с опорной рамой и установочно-позиционирующим устройством (при частичном виде).

Устройство состоит из кристаллизатора 1 для литья способом непрерывной разливки стальной ленты 2 толщиной от 40 до 80 мм, пары деформирующих роликов 5 и подающих роликов 8. Для отклонения стальной ленты предусмотрен изгибающий ролик 9. Стальная лента 2' попадает наконец в подающее правильное устройство 10, за которым при помощи ножниц 11 ленту делят на части. Для установления температуры части стальной ленты пропускают затем через печь 12, к которой последовательно подключены еще одни ножницы 13 и устройство для удаления окалины 14.

Расположенный в потоке материала стан Стеккеля состоит из прокатной клетки 15 с расположенными перед ней и позади нее печными моталками 16, 17. Выходящая из стана Стеккеля катаная лента 2' проходит через ламинарный участок охлаждения 18 и после этого происходит наматывание ленты на моталку 19.

Из фигур с 2 по 4 можно усмотреть рабочие операции при изготовлении стальной ленты 2, 2' в установке непрерывной разливки. Из влитой жидкой стали образуется в кристаллизаторе 1 в результате охлаждения и застывания оболочки 3 литое изделие 2 с жидкой сердцевиной 4.

Ниже кристаллизатора 1 оболочки 3 изделия, находящиеся на широких сторонах, уменьшаются в своем взаимном отстоянии под действием деформирующих роликов 5(6), снабженных внутренним охлаждением 35. Таким образом, образуется изделие с толщиной от 15 до 40 мм при остаточной жидкой сердцевине 4 от 2 до 15 мм. Деформированную роликами заготовку 2 пропускают без деформации между образованными из направляющих роликов 7 рольгангами, причем при этой операции заготовка затвердевает. Перемещение заготовки производится подающими роликами 8.

В случае примера выполнения изобретения по фиг. 2 заготовку 2 деформируют роликами между парой деформирующих роликов 5 за одну операцию. Альтернативой этому в примере выполнения изобретения согласно фиг. 3 между парами деформирующих роликов 5 и 6 производится двухступенчатая роликовая деформация. Двух-, а также трехступенчатую роликовую деформацию выгодно проводить со сталями, которые не допускают высокую скорость деформации или высокую ступенчатую деформацию. Для охлаждения заготовки 2 между направляющими роликами 7 расположены разбрызгивающие воду сопла 20.

В альтернативе в соответствии с фиг. 4 заготовку направляют ниже кристаллизатора сначала для установления соответствующей температуры сначала между опорными роликами 21, не производя при этом деформацию заготовки. Опорные ролики 21 и направляющие ролики 7 содержат внутреннее охлаждение 22 или 23.

В случае конструктивного выполнения изобретения, изображенного на фиг. 5, промежуточно многократно расположены деформирующие ролики, причем подшипники 24, 25 закреплены на поперечинах 27, 28, которые находятся друг против друга по обе стороны на станине 26. В качестве стационирующего устройства для поперечин 27, 28 и деформирующих роликов 5 на станинах 26 закреплены винтовые механизмы подачи 29. Соединенные с двигателем винтовые механизмы подачи 29 имеют в направлении поперечин 27, 28 по одному шпинделю с резьбой 31. Каждая навинченная на шпиндель с резьбой 31 распорная гайка 32 зафиксирована от вращения призматической шпонкой 33. Каждой распорной гайке 32 на поперечинах 27, 28 придана упорная плита 34. При помощи установочных цилиндров 36 с тягой 36а, поперечины 27, 28 протягиваются друг к другу, причем расстояние между ними, а тем самым и расстояние между деформирующими роликами 5 определяется распорными гайками 32, установленными винтовым механизмом подачи 29. Благодаря такой конструкции достигается то, что пара деформирующих роликов 5 при изменении расстояния остается центрированной на формовочную часть кристаллизатора 1. Для других пар деформирующих роликов 6 (см. фиг. 3) предусмотрены соответствующие расположение и перестановка.

В конструктивном выполнении изобретения, изображенном на фиг. 6, точно также многократно промежуточно расположены направляющие ролики 7, причем подшипники 37, 38 установлены на раме 39, 40. Рамы 39, 40 находятся с двух сторон на станине 41.

В качестве позиционирующего устройства для рам 39, 40 и направляющих роликов 7 на станинах 41 закреплены винтовые механизмы подачи 42. Соединенные с двигателем 43 винтовые механизмы подачи 42 содержат в направлении рам 39, 40 по одному шпинделю с резьбой 44. Каждая навинченная на шпиндель с резьбой 44 распорная гайка 45 застрахована против вращения призматической шпонкой 46. Каждой распорной гайке 45 на раме 39, 40 соответствует упорная плита 47. При помощи установочных цилиндров 48 с тягами 48а каждый рамы 39, 40 притягиваются, причем их взаимное отстояние и благодаря этому отстоянию направляющих роликов определяется распорными гайками 45, установленными винтовыми механизмами подачи 42. Благодаря такому конструктивному выполнению достигается то, что направляющие ролики 7 при изменении расстояния остаются ориентированными на соответствующие деформирующие ролики 5.

Формула изобретения

1. Способ изготовления стальной ленты, включающий непрерывную разливку в кристаллизатор плоской заготовки толщиной от 40 мм, предварительное обжатие ее роликами на участке с жидкой сердцевиной внутри оболочки, последующее охлаждение до полного затвердевания, подогрев и окончательную прокатку, отличающийся тем, что заготовку отливают толщиной не более 80 мм, а предварительное обжатие производят не более чем в трех парах роликов до толщины 15-40 мм и до толщины жидкой сердцевины 2-15 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина оболочки заготовки составляет до предварительного обжатия роликами 6 - 19 мм.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что степень предварительного обжатия роликами во время литья изменяют.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при скорости литья 2 - 10 м/мин производят охлаждение до полного затвердевания на длине 1 - 5 м.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что стальную ленту после затвердевания доводят до температуры прокатки и прокатывают.

6. Установка для изготовления стальной ленты, включающая кристаллизатор непрерывного литья плоской заготовки, деформирующие ролики, зону охлаждения заготовки до полного затвердевания с направляющими роликами, тянущие (правильные)приводные ролики, устройство подогрева заготовки и прокатный стан, отличающаяся тем, что деформирующие ролики в составе не более трех последовательных пар установлены непосредственно перед зоной с направляющими роликами.

7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что деформирующие ролики оснащены механическим позиционирующим устройством, а также нажимным устройством.

8. Установка по п.6, отличающаяся тем, что направляющие ролики оснащены механическим позиционирующим устройством, а также нажимным устройством.

9. Установка по п.6, отличающаяся тем, что деформирующие ролики выполнены с возможностью охлаждения изнутри и имеет диаметр 150 - 300 мм.

10. Установка по п.9, отличающаяся тем, что деформирующие ролики разнесены также и по ширине заготовки и имеют промежуточные опоры.

11. Установка по п.6, отличающаяся тем, что направляющие ролики направляющего участка затвердевания содержат теплоизолирующее покрытие.

12. Установка по п. 6, отличающаяся тем, что распределенные по ширине заготовки и промежуточно расположенные направляющие ролики образуют участок затвердевания.

13. Установка по любому из пп.6-12, отличающаяся тем, что за участком затвердевания последовательно расположены изгибающее устройство и приводное тянущее роликовое (правильное) устройство.

14. Установка по любому из пп.6-13, отличающаяся тем, что за тянущим роликовым (правильным) устройством последовательно расположены регулирующее температуру устройство и прокатная клеть.

15. Установка по любому из пп.6-14, отличающаяся тем, что между кристаллизатором и деформирующими роликами расположены опорные ролики.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6