Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ЗАТРАВКИ В УСТАНОВКЕ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ И УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ С ЗАТРАВКОЙ

Область техники

Изобретение касается способа закрепления затравки в направляющей проводки установки непрерывной разливки и установки непрерывной разливки с затравкой.

Конкретно изобретение касается способа закрепления затравки во включающей в себя несколько роликов направляющей проводки установке непрерывной разливки, при котором

- затравка при заправке транспортируется приводными роликами направляющей проводки;

- затравка перед началом разливки удерживается устанавливаемыми роликами направляющей проводки в стартовом положении, закрывающем кристаллизатор с выходной стороны; и

- затравка и образующаяся после начала разливки непрерывно отливаемая заготовка вытягивается приводными роликами направляющей проводки.

Кроме того, изобретение касается установки непрерывной разливки, включающей в себя кристаллизатор и установленную после него в направлении вытягивания направляющую клеть, и затравку, которая закрывает кристаллизатор при начале разливки с выходной стороны и которая удерживается и может передвигаться в направляющей проводке устанавливаемыми и приводными роликами направляющей проводки, при этом ролики направляющей проводки образуют путь транспортировки затравки.

Уровень техники

Перед началом процесса разливки кристаллизатор с выходной стороны закрывается головкой затравки. Затравка либо, двигаясь вперед вдоль направляющей проводки, чаще всего с помощью устанавливаемых и приводных роликов направляющей проводки, снизу транспортируется к кристаллизатору и в этом стартовом положении удерживается роликами направляющей проводки, либо, выходя с разливочной площадки сверху, транспортируется через кристаллизатор и затем в направляющей проводки снова удерживается устанавливаемыми и приводными роликами направляющей проводки в этом стартовом положении.

Ошибка обслуживания или выход из строя одного из устройств электрики, гидравлики, пневматики или коммуникации, предусмотренных для устанавливаемых и приводных роликов направляющей проводки, может привести к внезапно начинающемуся, постоянно ускоряющемуся движению вниз тяжелой затравки в направляющей проводки, причем это движение, т.н. падение, обычно продолжается на большом расстоянии (например, на протяжении нескольких сегментов направляющей проводки и/или роликовых тянущих клетей). Эта опасность особенно высока у установок непрерывной разливки в вертикальный кристаллизатор, так как этот тип установок снабжен вертикальной направляющей клетью. При падении затравки может произойти как травмирование людей, так и повреждение отдельных компонентов установки. Поэтому в целях безопасности производственному персоналу не разрешено находиться в подверженных опасности областях во время этой фазы производства.

Во избежание такого рода нарушений из заявки DE 19 53 094 A1 уже известно расположение фиксирующего устройства с фрикционным замыканием в криволинейных установках непрерывной разливки на пути перемещения затравки. При этом затравка удерживается путем зажатия в стартовом положении до тех пор, когда с началом процесса разливки затравка будет перемещаться приводными и устанавливаемыми роликами направляющей проводки с желаемой скоростью разливки через направляющую клеть. Фиксирующее устройство находится в направлении вытягивания позади правильно-тянущего устройства в области отводящего рольганга установки непрерывной разливки. Описанный вариант осуществления предполагает очень длинную затравку и непригоден для коротких затравок или для применения затравок различной длины. Кроме того, в связи с зажатием применение его для тяжелой затравки является проблематичным.

Изложение изобретения

Задачей настоящего изобретения является избежать недостатков описанного уровня техники и предложить способ закрепления затравки в установке непрерывной разливки, а также установку непрерывной разливки с затравкой, у которой

- удерживание и закрепление затравки от неконтролированного падения осуществляется с помощью независимых друг от друга систем; и у которой

- закрепление затравки от неконтролированного падения осуществляется отдельным, независимым от непрерывного процесса разливки элементом в направляющей проводки.

Другая цель изобретения заключается в том, чтобы затравка могла закрепляться как при заправке, при удерживании в стартовом положении, так и после начала разливки. Кроме того, закрепление затравки должно быть по существу независимым от веса затравки и, в частности, также хорошо осуществляться даже при очень тяжелых затравках.

Эта задача в отношении способа уже описанного рода решается за счет того,

- что затравка при заправке и удерживании закрепляется по меньшей мере одним, установленным дальше в направлении вытягивания, фиксирующим устройством;

- что закрепление и раскрепление и затравки осуществляется посредством фиксирующего устройства путем закрытия и открытия пути транспортировки, образованного роликами направляющей проводки.

В соответствии с предлагаемым изобретением способом затравка при заправке транспортируется приводными роликами направляющей проводки в направляющей проводки в направлении кристаллизатора и затем перед началом разливки удерживается устанавливаемыми роликами направляющей проводки в стартовом положении, закрывающем кристаллизатор с выходной стороны. Для предотвращения падения затравки затравка при заправке и удерживании закрепляется по меньшей мере одним расположенным дальше в направлении вытягивания фиксирующим устройством, т.е. движение затравки в направлении вытягивания запирается по меньшей мере одним фиксирующим устройством. Благодаря этому затравка как при заправке, при удерживании, так и при вытягивании закрепляется от неконтроллированного падения. Закрепление и раскрепление затравки осуществляется посредством фиксирующего устройства путем закрытия и открытия пути транспортировки, образованного роликами направляющей проводки, благодаря чему закрепление затравки осуществляется в значительной степени независимо от веса затравки.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления в направляющей проводки (например, включающей в себя один или несколько сегментов направляющей проводки) распределены несколько фиксирующих устройств, которые при заправке затравки последовательно закрепляются, а после начала разливки последовательно раскрепляются. Последовательное закрепление, т.е. запирание, при заправке осуществляется против направления транспортировки непрерывно отливаемой заготовки, в отличие от чего последовательное раскрепление, т.е. отпирание, осуществляется после начала разливки в направлении транспортировки непрерывно отливаемой заготовки. Благодаря последовательному раскреплению фиксирующих устройств процесс разливки протекает, не нарушаясь закреплением затравки. Кроме того, закрепление затравки осуществляется несколькими, распределенными в направляющей проводки фиксирующими устройствами в значительной степени независимо от длины затравки, благодаря чему возможно закрепление даже очень коротких затравок. Благодаря нескольким фиксирующим устройствам при падении уменьшается также расстояние до улавливания затравки в направляющей проводки, благодаря чему повышается безопасность.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления при выходе из строя одного из устройств электрики, гидравлики, пневматики или коммуникации фиксирующее устройство автоматически закрепляет затравку. Благодаря этому повышается безопасность при заправке, удерживании и выпуске затравки.

В другом предпочтительном варианте осуществления автоматическое закрепление затравки осуществляется без внешней, т.е. подводимой извне фиксирующего устройства, энергии. Благодаря этому повышается безопасность при заправке, удерживании и выпуске затравки.

При внезапном отсоединении и падении затравки затравка улавливается расположенным дальше в направлении вытягивания фиксирующим устройством, препятствующим при этом ее дальнейшему движению вниз. Благодаря этому гарантируется, что при падении не будет поврежден никакой важный для производства конструктивный элемент, в частности, никакой сегмент или устанавливаемый ролик.

Чтобы обеспечить возможность как можно более непосредственного осуществления предлагаемого изобретением способа, который решает положенную в основу изобретения задачу, предпочтительно, чтобы в направляющей проводки было расположено по меньшей мере одно фиксирующее устройство для затравки, которое выполнено с возможностью возвратно-поступательного перемещения из расположенного вне пути транспортировки открытого положения в запирающее путь транспортировки затравки положение улавливания. Посредством этого устройства затравка закрепляется с геометрическим замыканием, благодаря чему достигается высокая безопасность производства даже для очень тяжелых затравок.

Для достижения предлагаемых изобретением преимуществ несущественно, выполнена ли установка непрерывной разливки в виде установки непрерывной разливки в вертикальный кристаллизатор или криволинейной установки непрерывной разливки, и предназначена ли установка непрерывной разливки для производства блюмов (англ. bloom), прямоугольных заготовок (англ. billet), чернового профиля (англ. beam blank) или слябов (англ. slab).

Кроме того, не играет роли, выполнена ли затравка в виде звеньевой цепи или жестко, или имеет прямую или изогнутую форму.

В одном из целесообразных вариантов осуществления фиксирующее устройство расположено с торцевой стороны сегмента направляющей проводки или роликовой тянущей клети или между двумя, соседними в направлении вытягивания, роликами направляющей проводки, предпочтительно приводными роликами направляющей проводки. Благодаря этому усилие, необходимое для закрепления или, соответственно, улавливания затравки посредством фиксирующего устройства, предпочтительным образом передается в сегмент направляющей проводки или, соответственно, в роликовую тянущую клеть.

Альтернативно фиксирующее устройство может быть также расположено в отдельной опорной конструкции. Посредством этого варианта осуществления можно монтировать или, соответственно, демонтировать фиксирующее устройство независимо от сегментов направляющей проводки или роликовых тянущих клетей.

Один из простых вариантов осуществления заключается в том, чтобы выполнить фиксирующее устройство в виде перемещаемого или поворотного пальца, при этом палец выполнен с возможностью перемещения посредством манипуляционного устройства. Особенно предпочтительно выполнить палец и манипуляционное устройство в одном блоке, например, в виде кассетной конструкции, так чтобы этот блок мог просто и быстро монтироваться или, соответственно, демонтироваться.

Другой вариант осуществления заключается в том, чтобы выполнить фиксирующее устройство в виде перемещаемой, наклонно расположенной плиты или перемещаемого, наклонно расположенного пальца, при этом собственный вес фиксирующего устройства определяет исходное положение фиксирующего устройства, и фиксирующее устройство может перемещаться посредством манипуляционного устройства в открытое положение. Благодаря этому гарантируется, что фиксирующее устройство при выходе из строя манипуляционного устройства автоматически закрепит затравку.

Другой вариант осуществления заключается в том, что манипуляционное устройство включает в себя, например, пневматический или гидравлический ресивер, причем этот ресивер посредством выполненного в виде рабочего цилиндра манипуляционного устройства определяет исходное положение фиксирующего устройства. Тем самым гарантируется, что фиксирующее устройство при выходе из строя манипуляционного устройства автоматически закрепит затравку.

Другой вариант осуществления заключается в том, что манипуляционное устройство включает в себя пружину, при этом усилие пружины определяет исходное положение фиксирующего устройства. Тем самым гарантируется, что фиксирующее устройство при выходе из строя манипуляционного устройства автоматически закрепит затравку.

В другом предпочтительном варианте осуществления затравка снабжена расположенной поперек пути транспортировки выемкой, предпочтительно продолговатым отверстием или U-образной выемкой, и затравка закреплена посредством перемещаемого пальца, входящего в зацепление в эту выемку.

Альтернативный вариант осуществления заключается в том, что фиксирующее устройство выполнено в виде перемещаемой или поворотной плиты, причем эта плита выполнена с возможностью перемещения посредством манипуляционного устройства.

Другие преимущества и признаки настоящего изобретения содержатся в последующем описании не ограничивающих примеров осуществления, при этом ссылаемся на следующие фигуры, на которых показано следующее:

фиг.1: схематичное изображение закрепления при заправке затравки в установке непрерывной разливки в вертикальный кристаллизатор, снабженной сегментами направляющей проводки;

фиг.2: схематичное изображение закрепления при удерживании и вытягивании затравки;

фиг.3: изображение в перспективе сегмента направляющей проводки, снабженного фиксирующим устройством, служащим для закрепления затравки;

фиг.4: схематичное изображение закрепления при заправке затравки в установке непрерывной разливки в вертикальный кристаллизатор, снабженной роликовой тянущей клетью;

фиг.5: схематичное изображение части направляющей проводки установки непрерывной разливки в вертикальный кристаллизатор, снабженной фиксирующим устройством.

На фиг.1 схематично изображена установка непрерывной разливки в вертикальный кристаллизатор, снабженная существенными для изобретения конструктивными элементами. Она включает в себя кристаллизатор 1, в котором во время процесса разливки образуется непрерывно отливаемая заготовка из стального расплава, и примыкающую к нему вертикальную направляющую клеть 2, в которой непрерывно отливаемая заготовка непрерывно охлаждается, направляется и поддерживается. Направляющая клеть образована рядом сегментов направляющей проводки, из которых в качестве примера изображены четыре сегмента 3a, 3b, 3c, 3d направляющей проводки. Путь 6 транспортировки затравки 4 и непрерывно отливаемой заготовки через направляющую клеть 2 образуется двумя рядами роликов 7a и 7b направляющей проводки, которые объединены в группы и установлены с сегментах 3a-3d направляющей проводки. Один ряд роликов 7a направляющей проводки неподвижно оперт с наружной стороны сегмента направляющей проводки, а второй ряд роликов 7b направляющей проводки расположен с внутренней стороны сегмента направляющей проводки с возможностью перемещения относительно первого ряда роликов направляющей проводки. Эта возможность относительного перемещения позволяет, например, задавать желаемую толщину непрерывно отливаемой заготовки или уменьшать толщину при непрерывно отливаемой заготовке, например, с еще жидкой сердцевиной. Как более подробно изображено на фиг.3, расположенные снаружи и расположенные внутри ролики 7a и 7b направляющей проводки оперты в опорной раме с возможностью вращения. Некоторые из роликов 7a, 7b направляющей проводки выполнены в виде приводных роликов 7c направляющей проводки и/или в виде устанавливаемых роликов 7d направляющей проводки и определяют скорость непрерывно отливаемой заготовки или, соответственно, скорость вытягивания затравки 4. Чтобы закрыть кристаллизатор 1 перед началом разливки установки непрерывной разливки с выходной стороны, затравка 4 снизу заправляется в направляющую клеть 2. Для закрепления затравки 4 каждый из сегментов 3b-3d направляющей проводки снабжен фиксирующим устройством 8a-8c. Различные фазы заправки обозначены на фиг.1 цифрами 1-4.

В фазе 1 установка непрерывной разливки изображена в начале процесса заправки. При этом все фиксирующие устройства 8a, 8b, 8c открыты, затравка 4 снизу заправляется в сегмент 3d направляющей проводки и посредством приводных и/или устанавливаемых роликов 7c, 7d направляющей проводки перемещается против направления R транспортировки непрерывно отливаемой заготовки.

В фазе 2 затравка 4 уже прошла через сегмент 3d направляющей проводки и фиксирующее устройство 8c было закрыто, благодаря чему затравка закреплена от падения. Впоследствии затравка снова продолжает перемещаться посредством приводных и/или устанавливаемых роликов 7c, 7d направляющей проводки и закрепляется посредством фиксирующего устройства 8b в фазе 3 и 8a в фазе 4.

В фазе 4 затравка достигла стартового положения для начала разливки, благодаря чему головка затравки 4 закрывает кристаллизатор 1 с выходной стороны.

В одном из не изображенных вариантов осуществления затравка может, конечно, также заправляться через кристаллизатор в направляющую клеть сверху, т.е. от разливочной площадки, (англ. top feeding). В этом случае затравка чаще всего заправляется с помощью перемещаемой по разливочной площадке тележки для затравки или крана через кристаллизатор и опускается на запертое фиксирующее устройство. Затем кран отцепляется от затравки, так что любая ошибка обслуживания исключена. Затем устанавливаются приводные и/или устанавливаемые ролики направляющей проводки, и затравка точно позиционируется в направляющей проводки, и фиксирующее устройство снова запирается. В этом варианте осуществления также предпочтительно, в зависимости от длины затравки, при заправке держать закрытым по меньшей мере одно фиксирующее устройство и таким образом закреплять затравку.

На фиг.2 изображено удерживание затравки 4 и вытягивание затравки 4 с непрерывно отливаемой заготовкой 5 из кристаллизатора 1. В фазе 1 затравка удерживается приводными и/или устанавливаемыми роликами направляющей проводки и закрепляется фиксирующим устройством 8a. После начала разливки фиксирующее устройство 8a раскрепляется, т.е. отпирается, и затравка 4 с образующейся непрерывно отливаемой заготовкой 5 вытягивается из кристаллизатора 1 в направлении R вытягивания. Для этого впоследствии фиксирующие устройства 8a-8c расположенных последовательно в ряд сегментов 3a, 3b, 3c направляющей проводки последовательно раскрепляются, благодаря чему затравка и непрерывно отливаемая заготовка закрепляются также при вытягивании.

На фиг.3 изображен сегмент 3 направляющей проводки установки непрерывной разливки в вертикальный кристаллизатор. Сегмент направляющей проводки состоит по существу из опорной рамы 12, расположенных снаружи и внутри роликов 7a, 7b направляющей проводки, а также фиксирующего устройства 8, которое включает в себя установленную с возможностью перемещения с верхней торцевой стороны 9 сегмента 3 направляющей проводки плиту 9 и выполненное в виде рабочего цилиндра манипуляционное устройство 11. Расположенный снаружи, в направлении R транспортировки непрерывно отливаемой заготовки внизу, ролик 7c направляющей проводки выполнен в виде приводного ролика направляющей проводки. Также расположенный внизу, однако находящийся внутри ролик 7d направляющей проводки выполнен в виде ролика направляющей проводки, устанавливаемого посредством перестановочного устройства 13, выполненного в виде гидравлического цилиндра. Благодаря этому ролики 7b, 7d в опорной раме 12 выполнены с возможностью перемещения относительно роликов 7a, 7c направляющей проводки, благодаря чему возможна установка относительно затравки или, соответственно, непрерывно отливаемой заготовки или, соответственно, уменьшение толщины непрерывно отливаемой заготовки. При закреплении затравки плита 10 фиксирующего устройства 8 посредством манипуляционного устройства 1 перемещается из находящегося вне пути 6 транспортировки открытого положения в запирающее путь транспортировки положение улавливания. Рабочий цилиндр манипуляционного устройства работает против - положение, определяющее исходное положение плиты на пути 6 транспортировки - не изображенной пружины, так что плита при выходе из строя одного из устройств гидравлики, электрики или коммуникации, автоматически перемещается в исходное положение, т.е. по пути 6 транспортировки.

На фиг.4 показано схематичное изображение заправки затравки 4 в направляющую клеть 2, образованную роликовой тянущей клетью. В фазе 1 либо заправленная сверху посредством крана через кристаллизатор 1 в направляющую клеть 2 (англ. top feeding), либо введенная снизу посредством устанавливаемых и приводных роликов 7c, 7d направляющей проводки затравка 4 прилегает к запертому, выполненному в виде пальца фиксирующему устройству 8c. В фазе 2 устанавливаемые и приводные ролики 7c, 7d направляющей проводки устанавливаются, при необходимости кран отцепляется, фиксирующее устройство 8c отпирается, и затравка 4 точно позиционируется. В фазе 3 затравка достигла заданного конечного положения (сравн. со стартовым положением вверху) и выполненное в виде пальца фиксирующее устройство 8c посредством не изображенного манипуляционного устройства перемещается в продолговатое отверстие затравки. В фазе 4 затравка, будучи, таким образом, полностью закреплена, находится в стартовом положении.

На фиг.5 изображена часть направляющей проводки установки непрерывной разливки в вертикальный кристаллизатор. При этом заправленная затравка 4 удерживается устанавливаемыми и приводными роликами 7c, 7d направляющей проводки и, как только затравка достигла стартового положения, закрепляется выполненным в виде пальца фиксирующим устройством 8 кассетной конструкции. Манипуляционное устройство для фиксирующего устройства 8 выполнено в виде гидравлического рабочего цилиндра, благодаря чему затравка за счет отношения площадей рабочего цилиндра в сочетании с не изображенным гидравлическим ресивером автоматически закрепляется. Благодаря исполнению фиксирующего устройства в виде кассетной конструкции возможен, к тому же, быстрый монтаж и демонтаж.

Спецификация позиций

1 Кристаллизатор

2 Направляющая клеть

3, 3a…3d Сегмент направляющей проводки

4 Затравка

5 Непрерывно отливаемая заготовка

6 Путь транспортировки

7a, 7b Ролик направляющей проводки

7c Приводной ролик направляющей проводки

7d Устанавливаемый ролик направляющей проводки

8a…8c Фиксирующее устройство

9 Торцевая сторона сегмента направляющей проводки

10 Плита

11 Манипуляционное устройство

12 Опорная рама сегмента направляющей проводки

13 Перестановочные устройства на сегменте направляющей проводки

R Направление транспортировки непрерывно отливаемой заготовки