Ролик для установок непрерывной разливки металлов

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к установкам непрерывной разливки металлов в слитки слябового сечения. Технический результат - повышение долговечности роликов и качества поверхности непрерывно-литых слябов. Ролик для установок непрерывной разливки металлов содержит тело ролика, на котором расположены последовательно надетые с натягом на тело ролика кольцевые бандажи с плоскими торцами. Плоские торцы бандажей выполнены симметрично-наклонными к продольной оси тела ролика. Отношение минимальной ширины кольца бандажа к максимальной его ширине составляет 0,7-0,9, а минимальная ширина кольца бандажа составляет 0,1-0,2 его внешнего диаметра. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к установкам непрерывной разливки металлов в слитки слябового сечения.

Наиболее близким по технической сущности является ролик для установок непрерывной разливки металлов, содержащий тело ролика, на котором расположены последовательно надетые с натягом на тело ролика кольцевые бандажи с плоскими торцами. Между торцами бандажей установлены промежуточные втулки, расположенные с зазором с телом ролика (См. ж-л "Сталь", 7, 1990, с.49-51).

Недостатком известного ролика является его низкая долговечность. Это объясняется тем, что бандажи крепятся на теле ролика только при помощи натяга, создаваемого при горячей посадке бандажей на тело ролика. В этих условиях вследствие неравномерного одностороннего нагрева бандажей по длине тела ролика в процессе непрерывной разливки, а также прогиба ролика под действием нагрузок от сляба и термических напряжений из-за неравномерного распределения температурного поля по сечению тела ролика происходит ослабление или полное исчезновение натяга у отдельных или всех бандажей. В результате отдельные или все бандажи приобретают возможность свободного прокручивания относительно тела ролика независимо от его вращательного движения. В этом случае происходит раскатывание отдельных бандажей, уменьшение их толщины и выступание относительно других колец бандажей. Это приводит к образованию продольных вмятин на поверхности непрерывно-литых слябов и их отбраковке по качеству поверхности. В этом случае ролик подлежит демонтажу.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении долговечности роликов и качества поверхности непрерывно-литых слябов.

Указанный технический эффект достигается тем, что ролик для установок непрерывной разливки металлов содержит тело ролика, на котором расположены последовательно надетые с натягом на тело ролика кольцевые бандажи с плоскими торцами.

Плоские торцы бандажей выполнены симметрично наклонными к продольной оси тела ролика. Отношение минимальной ширины кольца бандажа к максимальной его ширине составляет 0,7-0,9, а минимальная ширина кольца бандажа составляет 0,1-0,2 его внешнего диаметра.

Повышение долговечности роликов будет происходить вследствие устранения возможности прокручивания отдельных бандажей относительно друг друга из-за выполнения плоских торцов бандажей наклонными к оси тела ролика. В этих условиях прокручивание отдельных бандажей относительно тела ролика становится возможным только при исчезновении натяга у всех бандажей одновременно.

Улучшение качества поверхности непрерывно-литых слябов будет происходить вследствие устранения возможности прокручивания отдельных бандажей относительно других в процессе непрерывной разливки, что устраняет образование отдельных продольных вмятин на поверхности непрерывно-литых слябов.

Диапазон значений отношения минимальной ширины кольца бандажа к максимальной ширине в пределах 0,7-0,9 объясняется физико-механическими закономерностями сцепления бандажей друг с другом в процессе эксплуатации роликов, а также с телом роликов. При больших значениях не будет обеспечиваться необходимое сцепление бандажей друг с другом и его долговечность. При меньших значениях наклон торцов бандажей будет превосходить допустимые пределы, что приведет к ускоренной выработке мест контактов торцов бандажей на поверхности их бочек.

Диапазон значений минимальной ширины кольца бандажа в пределах 0,1-0,2 его внешнего диаметра объясняется условиями эксплуатации бандажей и их монтажа на тело ролика при горячей посадке. При меньших значениях прочность сцепления бандажа с телом ролика будет недостаточной. При больших значениях будет затруднен процесс монтажа каждого бандажа на тело ролика при его горячей посадке и возможно возникновение термоусталостных трещин на поверхности бандажей.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого ролика с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения, со ссылкой на чертеж, на котором показано: фиг. 1 - схема ролика для установок непрерывной разливки металлов, продольный разрез; фиг.2 - то же, разрез А-А.

Ролик для установок непрерывной разливки металлов состоит из тела ролика 1, бандажей 2 с торцами 3. Позицией D обозначен внешний диаметр бочек бандажей, В - максимальная ширина кольца бандажа, С - минимальная ширина кольца бандажа.

Ролик для установок непрерывной разливки металлов работает следующим образом.

Пример. На установке непрерывной разливки с криволинейной технологической осью разливается сталь марки Ст3 в слитки слябового сечения с размерами 200-300х1000-2000 мм со скоростью 0,8-1,2 м/мин. Под кристаллизатором в зоне вторичного охлаждения сляб поддерживается и направляется роликами, в том числе бандажированными. Бандажированный ролик содержит тело 1 ролика, на котором расположены последовательно надетые с натягом на тело 1 ролика кольцевые бандажи 2 с плоскими торцами 3. Диаметр D бочек роликов на криволинейном участке и участке разгиба сляба составляет 400-600 мм. Тело 1 ролика и бандажи 2 выполнены, например, из стали марки 25ХМIФ. Бандажи 2 смонтированы на теле 1 ролика с натягом при помощи горячей посадки.

Плоские торцы 3 бандажей 2 выполнены симметрично-наклонными к продольной оси тела 1 ролика. Отношение минимальной ширины С кольца бандажа 2 к максимальной ширине В составляет 0,7-0,9. Минимальная ширина С составляет 0,1-0,2 внешнего диаметра D. Толщина стенок бандажей 2 составляет 25-40 мм.

При такой конструкции ролика исключается поворот одних бандажей 2 относительно других. При этом наклон плоских торцов 3 к продольной оси ролика служит "стопором" относительного поворота бандажей 2. В этих условиях в случае потери натяга в одном или нескольких бандажах устраняется их поворот за счет наличия натяга в других бандажах. В этом случае увеличивается срок эксплуатации ролика за счет использования натяга во всех бандажах.

При потере натяга во всех бандажах 2 и их одновременном повороте относительно тела 1 ролика последний демонтируется с установки непрерывной разливки, производится удаление бандажей с тела ролика и последующий монтаж на него новых бандажей.

В таблице приведены примеры использования роликов с различными конструктивными параметрами.

В первом и пятом примерах вследствие несоблюдения необходимых конструктивных параметров бандажей не обеспечивается достаточно длительное время существования натяга между ними и телом ролика. Кроме того, в 5-м примере усложняется процесс монтажа бандажа при горячей посадке.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие соблюдения необходимых конструктивных параметров колец бандажей увеличивается долговечность бандажироваяных роликов на 20-30% и уменьшается отбраковка непрерывно-литых слябов по качеству поверхности на 8-10%.

Формула изобретения

Ролик для установок непрерывной разливки металлов, содержащий тело ролика, на котором расположены последовательно надетые с натягом на тело ролика кольцевые бандажи с плоскими торцами, отличающийся тем, что плоские торцы бандажей выполнены симметрично наклонными к продольной оси тела ролика, при этом отношение минимальной ширины кольца бандажа к максимальной его ширине составляет 0,7-0,9, а минимальная ширина кольца бандажа составляет 0,1-0,2 его внешнего диаметра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3