патент
№ RU 2643286
МПК B22D11/06

Литейно-прокатный агрегат для производства медной литой заготовки

Авторы:
Чеботарев Владимир Абрамович Самсонов Андрей Вениаминович Гесслер Юрий Владимирович
Все (12)
Номер заявки
2016150329
Дата подачи заявки
21.12.2016
Опубликовано
31.01.2018
Страна
RU
Дата приоритета
19.06.2024
Номер приоритета
Страна приоритета
Как управлять
интеллектуальной собственностью
Иллюстрации 
3
Реферат

Изобретение относится к области металлургии. Литейно-прокатный агрегат содержит роторную литейную машину 1, правильную машину 2, летучие ножницы 3 с барабанами 26 и 27, короб 4 для сбора обрезков. Верхнее натяжное колесо 5 и нижнее литейное колесо 6 охвачены бесконечной лентой 7. В колесе 6 нарезан калибр трапециевидной формы, который совместно с лентой 7 образует литейный желоб 8. Жидкий металл заливают в ванну 13, которая через трубку-питатель 14 соединена с входом 10 желоба. В дне калибра литейного колеса выполнена впадина в виде равнобедренного треугольника. В нижних правильных роликах 21 выполнены калибры, по форме и размерам соответствующие впадине в дне калибра литейного колеса. Электропривод нижних правильных роликов обеспечивает вращение роликов с линейной скоростью, превышающей линейную скорость вращения барабанов летучих ножниц на 1-3%. Подвергаемая правке заготовка 23 своим нижним основанием входит в калибр нижних правильных роликов, а своим выступом на верхнем основании опирается на цилиндрические верхние правильные ролики 24, что устраняет поворот заготовки вокруг своей продольной оси. Калибры в нижних правильных роликах предотвращают поперечные смещения заготовки вдоль правильных роликов, что обеспечивает самоцентрирование заготовки и ликвидацию несплошностей и трещин в заготовке. 3 ил.

Формула изобретения

Литейно-прокатный агрегат для производства медной литой заготовки, содержащий роторную литейную машину, в которой литейное колесо выполнено с калибром, имеющим в радиальном сечении трапециевидную форму, с широким верхним основанием и узким нижним основанием, образующим дно калибра, правильную машину с верхними и нижними правильными роликами, летучие барабанные ножницы с режущими ножами, электроприводы нижних правильных роликов и барабанов летучих ножниц, отличающийся тем, что дно калибра в литейном колесе выполнено с впадиной в виде равнобедренного треугольника, нижние правильные ролики выполнены с калибром в виде равнобедренного треугольника, который по форме и размерам соответствует впадине дна калибра литейного колеса, при этом электропривод нижних правильных роликов выполнен с возможностью обеспечения вращения правильных роликов с линейной скоростью, превышающей линейную скорость вращения барабанов летучих ножниц на 1-3 %.

Описание

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве медной катанки, полученной из литой заготовки в непрерывном литейно-прокатном агрегате.

Известен литейно-прокатный агрегат, предназначенный для производства алюминиевой катанки и включающий литейную машину роторного типа и летучие ножницы (см. рисунок к статье «Литейно-прокатные агрегаты для производства алюминиевой и медной катанки» А.Ю. Шевченко, В.А. Чеботарев и др. Тяжелое машиностроение. 5/1997. Стр. 12).

Недостатком известного литейно-прокатного агрегата является то, что при отсутствии в нем правильной машины возникают трудности при заправке в прокатный стан переднего конца литой заготовки.

Известен литейно-прокатный агрегат для производства алюминиевой катанки, в состав которого входит литейный комплекс, состоящий из литейной машины роторного типа, барабанных ножниц и правильно-тянущей машины (см. рис. 2 к статье «Современная тенденция развития непрерывных литейно-прокатных агрегатов алюминиевой катанки». В.А. Чеботарев, А.В. Самсонов, В.С. Коркушко. Тяжелое машиностроение. 10/1998. Стр. 4).

Недостатком известного литейно-прокатного агрегата является то, что в период разделения отливаемой заготовки на части исчезает ее натяжение, начиная с момента выхода из летучих ножниц предыдущей части разрезаемой заготовки и до момента захвата правильной машиной переднего конца последующей ее части; а это приводит к временному нарушению стабильности процесса литья заготовки.

Технический результат изобретения - повышение стабильности процесса литья непрерывной заготовки за счет обеспечения непрерывности ее натяжения и исключения кратковременных растягивающих напряжений в заготовке при ее разрезании в летучих ножницах, а также повышение производительности литейного участка и улучшение качества выпускаемой продукции за счет улучшения теплопередачи при охлаждении заготовки, за счет увеличения долговечности деталей литейной машины, которые работают при высоких температурах, за счет ликвидации несплошностей и трещин в отливаемой заготовке, а также за счет бесконтактного центрирования заготовки в правильной машине.

Технический результат от применения изобретения может быть достигнут за счет использования литейно-прокатного агрегата для производства медной литой заготовки, состоящего из литейной машины, правильной машины и ножниц; причем в литейной машине роторного типа радиальное сечение калибра, нарезанного в литейном колесе, имеет трапециевидную форму с широким верхним основанием и узкой нижней частью, образующей дно калибра; кроме того, в трапециевидном радиальном сечении калибра его дно выполнено с впадиной в виде равнобедренного треугольника, правильная машина выполнена с верхними и нижними правильными роликами, нижние из которых снабжены электроприводом и выполнены калибровочными; причем форма и размеры равнобедренного треугольника в калибре нижних правильных роликов соответствуют форме и размерам этого треугольника в калибре литейного колеса литейной машины, ножницы барабанного типа выполнены летучими с барабанами, которые снабжены электроприводом, причем электропривод нижних правильных роликов правильной машины и электропривод барабанов летучих ножниц электрически связаны между собой по линейным скоростям вращения правильных роликов и барабанов ножниц, а рассогласование между линейными скоростями правильных роликов и барабанных ножниц составляет +(1…3)%.

Для пояснения конструкции и принципа действия предлагаемого литейного комплекса использованы следующие иллюстрации:

фиг. 1 - общий вид литейного участка (вид сбоку);

фиг. 2 - радиальное сечение калибра, нарезанного в литейном колесе («А-А» на фиг. 1);

фиг. 3 - поперечное сечение правильной машины («Б-В-Г-Д» на фиг. 1).

Предлагаемый литейный участок входит в состав литейно-прокатного агрегата (прокатная часть агрегата здесь не рассматривается) и состоит из литейной машины 1, правильной машины 2, ножниц 3 и короба 4 для сбора обрезков заготовки (фиг. 1).

Литейная машина 1 включает верхнее натяжное колесо 5 и нижнее литейное калиброванное колесо 6, которые охвачены бесконечной лентой 7. В литейном колесе 6 нарезан калибр, который совместно с лентой 7 образует литейный желоб 8, радиальное сечение которого показано на фиг. 2. В процессе вращения литейного колеса 6 по часовой стрелке (стрелка 9 на фиг. 1) литейный желоб 8 превращается в подвижный кристаллизатор, на вход 10 которого подают жидкий металл, а на выходе 11 из которого получают литую заготовку (на фиг. 1 она показана траекторией ее движения 12).

Для жидкого металла имеется ванна 13, которая трубкой-питателем 14 соединена со входом 10 подвижного кристаллизатора. С целью получения геометрически правильной формы радиального сечения литейного желоба 8 литейное колесо оборудовано прижимным роликом 15, продольная ось которого установлена по своей высоте на одном уровне с осью 16 литейного колеса 6.

Для повышения производительности литейной машины 1 в радиальном сечении калибра литейного колеса 6 дно калибра выполняют с впадиной в виде равнобедренного треугольника 17 (фиг. 2), условно покрытого крестовидной штриховкой. Такое усовершенствование позволяет нижнюю часть трапеции разделить точкой 18 на две зоны охлаждения: 19 и 20; в результате разделяется на две зоны и тонкий газовый слой, в каждой из которых он становится в 2…3 раза тоньше; как следствие, улучшаются условия теплопередачи от охлаждаемого металла к литейному колесу 6, а это повышает производительность литейной машины 1. Кроме того, появление угла β1 (фиг. 2) позволяет увеличить углы β2 и β3 (в оптимальном случае все три угла должны быть равны между собой). Увеличение указанных углов снижает вероятность появления температурных трещин в литейном колесе 6.

В правильной машине 2 в нижних правильных роликах 21 проточены калибры 22, как показано на фиг. 3. Подвергаемая правке заготовка 23 своим нижним основанием входит в калибр 22 нижних правильных роликов 21, а своим верхним основанием опирается на цилиндрические верхние правильные ролики 24. В результате заготовка 23 ведет себя устойчиво от возможного поворота вокруг своей продольной оси. Но, самое главное, нарезанные в нижних правильных роликах 21 калибры предотвращают поперечные смещения заготовки вдоль правильных роликов. Тем самым, достигается самоцентрирование заготовки 23, и это исключает необходимость в применении штатных боковых центрирующих проводок, что исключает надиры на боковых гранях заготовки, которые оставляют обычно боковые центрирующие проводки. Приводными являются нижние правильные ролики 21 от электропривода 25 (фиг. 3).

Ножницы 3 выполнены летучими, т.е. способными разрезать отливаемую заготовку на ходу. Это ножницы барабанного типа с верхним 26 и нижним 27 барабанами. Эти барабаны приводятся во вращение электроприводом (на фиг. 1 условно не показан).

При этом электропривод нижних правильных роликов 21 правильной машины 2 и электропривод барабанов 26 и 27 летучих ножниц 3 электрически связаны между собой по линейным скоростям вращения правильных роликов 21 и барабанов 26 и 27. Такое техническое решение позволяет исключить растягивающие напряжения в заготовке в момент ее разрезания; во избежание этого в ней создают подпор за счет того, что по своей линейной скорости вращения правильные ролики 21 на 1…3% опережают вращающиеся барабаны 26 и 27. Как следствие, устраняется еще одна возможная причина появления трещин в отливаемой заготовке.

Итак, в предлагаемом изобретении использованы новые технические решения, которые обеспечивают получение следующих положительных результатов.

1) Выполнение дна калибра с впадиной в виде равнобедренного треугольника разделяет надвое газовый слои, содержащийся между отливаемой заготовкой и дном калибра, уменьшая тем самым его толщину и улучшая условия теплоотвода от заготовки и в конечном счете повышая производительность литейного участка.

2) Выполнение дна калибра с впадиной в виде равнобедренного треугольника позволяет максимально увеличить углы у основания трапециевидного радиального сечения калибра, что снижает вероятность появления термических трещин в углах калибра.

3) Выполнение в правильной машине калиброванными нижних правильных роликов позволяет:

- ликвидировать поперечные перемещения заготовки в процессе ее правки;

- исключить из конструкции правильной машины боковые центрирующие проводки, что упрощает конструкцию и облегчает пользование правильной машиной;

- исключить травмирование боковых плоскостей заготовки боковыми центрирующими проводками и тем самым ликвидировать брак по надирам поверхностей заготовки.

4) Создание электрической связи по линейным скоростям вращения правильных роликов и барабанов, установленной между электроприводами правильной машины и летучих ножниц, исключает возникновение растягивающих напряжений в обрабатываемой заготовке в момент разрезания заготовки и тем самым снижает вероятность появления трещин в ней на участке между правильной машиной и летучими ножницами за счет превышения линейной скорости вращения правильных роликов над скоростью вращения барабанов летучих ножниц.

Как компенсировать расходы
на инновационную разработку
Похожие патенты