Способ прокатки металла непосредственно из жидкого состояния Советский патент 1940 года по МПК B22D11/06 B22D11/10 

В осуществленных методах бесслиткового проката металлов последний в жидком виде подводится к прокатным валкам при одновременном или раздельном воздействия ферростатического и ферродинамического давления, которое создает целый ряд затруднений в сохранении стабильности процесса и его надежности. В частности, при непрерывном прокате листовых профилей из жидкого чугуна ферродинамические уси.тая, развивающиеся в быстро текущей струе, врезультате ее удара о валок, приводят к образованию чрезвычайно быстро затвердевающих капель металла, которые портят поверхность обоих валков и выводят их из строя. ЭтИКапли образуют на поверхности валков глубокие борозды ида же, вдавливаясь в тело валков, оставляют на их поверхности вмятины в виде лунок. Вследствие определенной математической зависимости скорости струи металла на жолобе и скорости вращения валков, усложняется регулирование последней. Ферростатическое давление выще определенной величины нежелательно вследствие выдавливания жидкого металла в пазах кромок валков и других причин.

При прокатке, по методу Хезелета, жидкий металл Контактирует с поверхностью валков одновременно с двух сторон, вследствие чего струя жидкого металла получает интенсивное двустороннее охлаждение.

Чрезмерная быстрота процесса порождает больщие трудности его регулирования, ускользающие из поля зрения рабочего, особенно в случае проката тонки.х листовых профилей.

Вопрос его регулирования усложняется тем, что он требует учета большого количества влияющих на него факторов, а именно:

1.Температура жидкого металла должна быть постоянной или колебаться в очень узких пределах. В целях сохранения стойкости валков, она должна быть минимальной.

2.Длина дуги касания жидкого металла на окружности; валкоа должна поддаваться регулированию и при заданном размере сохраняться неоп еделенное время.

3.Температура валков AOviMHa быть постоянной и поддаваться регулированию.

4.Скорость их вращения требуется также постоянной ,и тоже должна поддаваться регулированию.

При двустороннем охлаждении струи в прокате тонких листов сохранение стабильности процесса, необходимое для получения равномерного материала, является очень сложным, чрезвычайно затрудняющим освоение нынв предложенных конструкций установок.

Способом, описанным в основном авторском свидетельстве, имелось в виду изжить эти дефекты тем, что струю жидкого металла подают только на один валок, причем металл .увлекается в зазор, образованный первым и вторым валками.

Этот способ базируется на принципе одностороннего охлаждения щирокой струи металла, которая непрерывно вытягивается из жидкой ванны произвольной емкости независимо от размеров валков. Формообразование листа осуществляется на основе использования высокой вязкости металла в момент его затвердевания и силы трения его вязкой пленки о поверхность -охлаждающего валка.

Предлагаемый способ является дальнейшим развитием вышеописанного способа и отличается тем, что для подачи жидкого металла к одному из валков сливной носок ковша вводят в непосредственное соприкосновение с поверхностью рабочего валка. Благодаря этому, металл подводится к охлаждающему валку в спокойном состоянии, при отсутствии практически ферродинамического и ферростатического давления. Для этого применяется ковш, поворотный около оси, совпадающей с Qбpaзyющeй рабочего валка.

На чертеже фиг. 1 и 2 изображают вид спереди и в плане устройства для осуществления предлагаемого способа, фиг. 3 - видоизменение устройства.

Предлагаемое устройство предназначается, в первую очередь, для изготовления листового профиля из жидкого чугуна, но может быть использовано с равным успехом и для других металлов.

Ковш 5 с жидким мета.1лом снабжен широким сливным носком, который непосредственно приводится в соприкосновение с поверхностью валка 9. В этом месте жидкий металл контактирует с охлаждающей поверхностью валка и, вследствие увеличенной в результате охлаждения вязкости, увлекается валком в сторону его вращедия. При этоМ происходит не принудительное формование струи, как это осуществляется в известных методах, а свободное формование на основе образующейся высокой вязкости металла в момент его затвердевания и силы трения вязкой пленки о поверхность валка. При этом толщина увлекаемого слоя будет обусловливаться начальной температурой жидкого металла, высотой его слоя на участке касания, величиной теплоотдачи и скорости вращения валка. Полужидкий слой, вытянутый из жидкой ванны, может дополнительно охлаждаться на остальной части дуги окружности валка, наЧ|Инающейся от точки, лежащей выще уровня ванны. Второй валок 7 надавливает на вязкий слой, дополнительно его охлаждает и одновременно формует верхнюю его поверхность. В результате прохождения вязкого слоя металла между валками, обе его стороны приобретают гладкую поверхность и выходят из них с рассчитанной температур-эй охлаждения. Выходящий из валков лист подхватывается, съемником 10 И роликом //. При надобности он может подвергаться большему охлаждению с целью закаливания путем подъема ролика // (см. пунктир на фиг. 1) и увеличения дуги касания с валком 7 без изменения температуры нагрева валков. Цемент закала в белоМчугуне важно получить при максимальном сокращении времени на процесс его распада при томлений.

Процесс формования листа прюисходит в спокойных условиях без образования брызг, при отсутствии и. ферростатического и ферродинамического воздействия на жидкий металл.

Положеиие ковша в части высоты носка относительно валка 9 регулируется с помощью винта 8, путем вращения опоры на подшипнике 17 или помощью другого какого-либо устройства. Ковш может отводиться в сторону с помощью опорных роликов 19. Он снабжен шлакоуловительным устройствам в форме сектора. Ковш поддерЖИвается подшипниками 22 и имеет ось врашения, совпадающую с образующей поверхности цилиндрического валка при соответствующей его установке.

Вращение производится электродвигателем 25, связанным через редуктор 24 с шестернями 15 и рейкой 16 на ковще. Указанная форма ковша при равномерном вращении обеспечивает равномерную подачу жидкого металла.

В целях сохранения непрерывности процесса, ковш может быть снабжен автоматическим устройством, которое обеспечивает доливку его свежей порцией металла без изменения высоты уровня в нем жидкой ванны относительно металлоприемного валка и, следовательно, без нарушения режима питания им установки. На фиг. 3 показана схема такого устройства. Оно состоит в том, что между секторным ковшом 5 и валком 9 включается металло-приемник 6. Последний имеет возможность поворачиваться около опоры, ось которой совпадает с образующей валка и уравновешивается скрепленным с концом 6а металлоприемника 6 рычагом 1 с подвижным грузом. Во избежание резких колебаний рычага в качестве успокоителя предусматривается катаракт 2. Ферродипамическое и ферростатические усилия, в случае изменения количества вытекающего из ковща металла, улавливаются металлоприемником и обусловливают возможность перемещения конца рычага /. На конце рычага / укреплен контакт 3, взаимодействующий с контактами 4, 12, 13 переключения двигателя 18 поворота ковша 5. При нормальной струе, электроцепь, включающая двигатель 18 у ковша 5, замыкается контактами 5 и 4. При этом происходит равномерное врашение ковша по часовой стрелке. При доливании последнего новым металлом, по мере его убыли, произойдет увеличение струи. При этом металлоприемник поднимет указанный конец рычага и переключит контакты. При включении в цепь контактов 3-12

двигатель будет заторможен и остановлен. При дальнейшем изменении струи цепь будет переключена на контакт 13. При этом произойдет переключение фаз тока: двигатель приведет во вращение ковш против часовой стрелки, т. е. в обратную сторону, с рассчитанной скоростью, связанной со скоростью заливки ковша свежим метал;юм. При достижении наиболее низкого положения ковша уровень в нем металла подойдет к уровню заливочного отверстия, и, следовательно, в это время может быть здален ИЗ него шлак.

После прекращения доливки ковща двигатель изменит направление своего врашения, которое снова пойдет по часовой стрелке.

В цепь указанного устройства включается механическое или электрическое устройство 14, позволяющее уменьшить число оборотов мотора перед его остановкой при переключении фаз. Описанное устройство может включать в цепь ток рабочего напряжения непосредственно или с помощью реле, применяемых в подобных случаях.

В устройстве приводным валком является только валок 9. Оба валка снабжаются устройством для автоматического терморегулирования.

Предмет изобретения.

1. Прием выполнения способа прокатки металла по п. 2 основного авторского свидетельства ч 57902, от имающийся тем, что для подачи жидкого металла к одному из валков сливной носок ковша вводят в непосредственное соприкосновение с поверхностью рабочего валка.

2. Устройство для осуществления

способа по п. 1, отличающееся применением ковша, поворотного около оси, совпадающей с образующей рабочего валка.

3. Видоизменение устройства по п. 2, отличающееся применением металлоприемника 6, помещенного между

ковщом и валком и поворотного около кольца 6а и рычага /, воздействующего, при изменении количества металла в металлоприемнике и изменении веса

последнего, другим своим концом- с целью обеспечения постоянства контактом 3 на контакты 4, 12, 13 уровней металла в последнем и в мевключения двигателя пово-рота ковша 5, таллоприемнике 6.

.,.. 4