RU2826646C2 - Metal material retention system during metal casting - Google Patents
Metal material retention system during metal casting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2826646C2 RU2826646C2 RU2023123447A RU2023123447A RU2826646C2 RU 2826646 C2 RU2826646 C2 RU 2826646C2 RU 2023123447 A RU2023123447 A RU 2023123447A RU 2023123447 A RU2023123447 A RU 2023123447A RU 2826646 C2 RU2826646 C2 RU 2826646C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casting
- blowing
- containment
- end element
- hollow end
- Prior art date
Links
- 239000007769 metal material Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 title description 2
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 title 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 157
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 125
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 21
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 19
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 12
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims description 3
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 2
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 5
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 15
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 15
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 13
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 8
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910021652 non-ferrous alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Настоящее изобретение относится к системе удержания жидкого или полужидкого металлического материала, например, алюминия, цинка, магния или любого металлического сплава, во время литья предпочтительно плоских металлических изделий, например, полос в соответствии с технологией, которая называется двухвалковое литье, или другими альтернативными технологиями литья, в которых для создания плоского металлического изделия используется два литьевых элемента.The present invention relates to a system for holding liquid or semi-liquid metallic material, such as aluminum, zinc, magnesium or any metallic alloy, during casting of preferably flat metallic articles, such as strips, according to a technology called twin-roll casting or other alternative casting technologies in which two casting elements are used to create a flat metallic article.
Уровень техникиState of the art
Технология двухвалкового литья является известной технологией, используемой с середины 20-го века для изготовления твердых металлических полуфабрикатов, начиная с жидкого материала. Эту технологию, в основном, используют для изготовления плоских полос, но ее можно применять для длинных изделий таких как бруски, болванки и тому подобное, так как она позволяет повысить продуктивность для тонких изделий (толщиной или диаметром до 10 мм) и потому что такие формы можно отливать с высокой скоростью при помощи двухвалкового литья в сравнении с другими технологиями. Другим преимуществом двухвалкового литья является то, что форма тонких и малых полуфабрикатов соответствует форме готового изделия, что снижает объем работы по формованию (прокатку, волочение) в последующих процессах и позволяет получить готовое изделие, которое является дешевым и изготавливается в больших количествах.Twin-roll casting technology is a well-known technology used since the mid-20th century to produce solid metal semi-finished products starting from liquid material. This technology is mainly used to produce flat strips, but it can be applied to long products such as bars, blanks, etc., because it allows for increased productivity for thin products (up to 10 mm thick or in diameter) and because such shapes can be cast at high speed using twin-roll casting compared to other technologies. Another advantage of twin-roll casting is that the shape of thin and small semi-finished products matches the shape of the finished product, which reduces the amount of molding work (rolling, drawing) in subsequent processes and allows for a finished product that is cheap and can be produced in large quantities.
Для двухвалкового литья можно использовать разные материалы, например, железные и нежелезные сплавы, либо чистые металлы.Two-roll casting can be used with different materials, such as ferrous and non-ferrous alloys, or pure metals.
В стандартной компоновке литья стали двухвалковое литье выполняется на двухвалковой клети с охлаждаемыми горизонтальными валками, расположенными параллельно и рядом друг с другом, при этом их оси находятся на общей горизонтальной плоскости, в которой два охлаждаемых горизонтальных валка для литья алюминия, магния, цинка и/ или их сплавов расположены друг над другом, например, их оси расположены на общей вертикальной плоскости или на общей плоскости, которая наклонена относительно вертикали. Пространство, задаваемое литьевыми валками, питается при помощи толкателя, который подает жидкий металлический материал, контактирующий с охлаждаемыми валками, для начала отверждения. При подаче и удерживании материала толкатель работает при поддержке боковых барьеров, которые предотвращают боковое растекание жидкого или полужидкого материала до его полного отверждения и которые могут быть частью самого толкателя или отдельными узлами. В целом толкатель имеет систему каналов и камер, которые различаются в зависимости от материалов для литья и его особенностей. Обычно, жидкий материал подается самотеком или перекачиванием с помощью насосных средств, и каналы выполнены из материала, который имеет изолирующие свойства, чтобы предотвратить падение температуры и нежелательное локальное отверждение материала, и достаточное механическое сопротивление, чтобы обеспечить структурную целостность и химическую совместимость со сплавом в жидком состоянии.In a standard steel casting arrangement, twin-roll casting is performed on a twin-roll stand with cooled horizontal rolls arranged parallel and next to each other, with their axes on a common horizontal plane, in which two cooled horizontal rolls for casting aluminum, magnesium, zinc and/or their alloys are arranged one above the other, for example, with their axes on a common vertical plane or on a common plane that is inclined relative to the vertical. The space defined by the casting rolls is fed by a pusher, which feeds the liquid metal material that contacts the cooled rolls to initiate solidification. When feeding and holding the material, the pusher works with the support of side barriers that prevent the lateral flow of the liquid or semi-liquid material until it has completely solidified and which can be part of the pusher itself or separate units. In general, the pusher has a system of channels and chambers that vary depending on the materials to be cast and its features. Typically, the liquid material is supplied by gravity or pumping means, and the channels are made of a material that has insulating properties to prevent temperature drop and unwanted localized curing of the material, and sufficient mechanical resistance to ensure structural integrity and chemical compatibility with the alloy in the liquid state.
Одной из наиболее критичных проблем при литье металлической полосы является боковое растекание жидкого материала, которое вызвано рабочими условиями по краям и параметрами отверждения. One of the most critical problems in metal strip casting is lateral flow of liquid material, which is caused by edge operating conditions and curing parameters.
Обычно при увеличенной нагрузке литья условия потока жидкости и низкая скорость литья могут вызывать приоритетное охлаждение кромки полосы, что вызывает частичное боковое растекание полосы, повышенный габаритный контроль и сниженный риск протечки. Однако в результате этого ухудшается локальное качество полосы и создается необходимость подрезки боковой части полосы.Typically, with increased casting load, the liquid flow conditions and low casting speed can cause priority cooling of the strip edge, which causes partial lateral strip spreading, increased dimensional control and reduced risk of leakage. However, this results in deterioration of local strip quality and the need for side trimming of the strip.
Рабочие условия могут быть изменены для достижения более равномерных условий литья даже по бокам, но это может привести к риску повышенной боковой протечки жидкого материала, который прилипает к литьевому валку и наносит повреждения оборудования, в результате чего процесс останавливают. Этого можно избежать за счет улучшения (при помощи боковых барьеров) бокового удерживания полосы до отверждения, однако для достижения этих результатов с технической точки зрения имеются определенные ограничения.The operating conditions can be modified to achieve more uniform casting conditions even on the sides, but this can lead to the risk of increased lateral leakage of liquid material, which sticks to the casting roll and causes damage to the equipment, causing the process to be stopped. This can be avoided by improving (using side barriers) the lateral retention of the strip before solidification, but there are technical limitations to achieving these results.
Действительно, механические системы бокового удерживания или механические барьеры не должны выполняться из материалов, которые могут реагировать с жидким материалом, поступающим из литьевого устройства, и, если они сделаны из изолирующих материалов, то не могут эффективно удерживать материал. Кроме того, такие материалы не должны оказывать избыточное сопротивление на валки, чтобы избежать скользящего повреждения валков в результате случайного контакта. Обычно, для соблюдения этих требований такие материалы являются мягкими, например, окисные огнеупоры. Кроме того, при уменьшении литьевой нагрузки требуется также обеспечить эффективное боковое сдерживание в точках, которые находятся достаточно далеко от выхода толкателя, в положении рядом с выходом межвалкового зазора, то есть, в точке минимального расстояния между литьевыми валками, а для этого требуется использовать очень длинные и очень тонкие боковые барьеры. Указанные ранее материалы не позволяют добиться требуемой геометрии бокового барьера или работать с требуемой геометрией без растекания самого барьера или повреждения поверхности валка. За счет использования альтернативных материалов, например, стали или металлов для создания боковых барьеров, достигается эффект приклеивания жидкого металлического материла, например, алюминия или его сплавов, в дополнение к быстрому износу, который вызван химическими реакциями, коррозией и/ или абразией, поэтому возможен риск повреждения поверхности литьевых валков.Indeed, mechanical lateral containment systems or mechanical barriers must not be made of materials that can react with the liquid material coming from the casting device and, if they are made of insulating materials, they cannot effectively contain the material. In addition, such materials must not provide excessive resistance to the rolls in order to avoid sliding damage to the rolls due to accidental contact. Usually, to meet these requirements, such materials are soft, for example, oxide refractories. In addition, when reducing the casting load, it is also necessary to ensure effective lateral containment at points that are quite far from the exit of the pusher, in a position near the exit of the interroll gap, that is, at the point of minimum distance between the casting rolls, and this requires the use of very long and very thin lateral barriers. The previously mentioned materials do not allow the required geometry of the lateral barrier to be achieved or to work with the required geometry without the barrier itself spreading or damage to the surface of the roll. By using alternative materials such as steel or metals to create side barriers, the effect of gluing the liquid metal material such as aluminum or its alloys is achieved, in addition to the rapid wear caused by chemical reactions, corrosion and/or abrasion, so there is a risk of damaging the surface of the casting rolls.
Таким образом, требуется создать систему сдерживания, которая позволит преодолеть эти недостатки.Thus, it is necessary to create a containment system that will overcome these shortcomings.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Целью настоящего изобретения является создание системы бокового сдерживания жидкого металлического материала, в частности, алюминия или магния или цинка или металлического сплава на основе одного из этих металлов, при литье предпочтительно плоских металлических продуктов, при этом такая система выполнена с возможностью улучшить производительность в плане сдерживания жидкого металлического материала при любой литьевой нагрузке и увеличения области бокового сдерживания, при этом устраняет прямой контакт устройства бокового сдерживания с жидким металлическим материалом.The aim of the present invention is to create a system for lateral containment of liquid metal material, in particular aluminum or magnesium or zinc or a metal alloy based on one of these metals, when casting preferably flat metal products, wherein such a system is designed with the possibility of improving the performance in terms of containing the liquid metal material under any casting load and increasing the area of lateral containment, while eliminating direct contact of the lateral containment device with the liquid metal material.
Систему в соответствии с настоящим изобретением можно применять для литья, выполняемого по технологии двухвалкового литья, либо в соответствии с альтернативными технологиями литья, в которых для задания формы плоского металлического изделия используются два литьевых элемента. The system according to the present invention can be used for casting carried out using twin-roll casting technology or according to alternative casting technologies in which two casting elements are used to define the shape of a flat metal product.
Другой целью настоящего изобретения является создание системы сдерживания, которая является гибкой, что позволяет отливать металлические изделия разной толщины без необходимости замены литьевых элементов.Another object of the present invention is to provide a containment system that is flexible, allowing metal products of varying thickness to be cast without the need to replace casting elements.
Настоящее изобретение достигает по меньшей мере одну их этих целей и другие цели, которые станут очевидными в свете настоящего описания, за счет системы сдерживания по меньшей мере частично жидкого металлического материала на открытом конце прохода, заданного двумя литьевыми элементами, при этом такая система содержит устройство подачи по меньшей мере одного сжатого газообразного вещества,The present invention achieves at least one of these objects, and other objects that will become apparent in light of the present description, by a system for containing at least partially liquid metallic material at the open end of a passage defined by two casting members, such system comprising a device for supplying at least one compressed gaseous substance,
при этом указанное устройство подачи снабжено полым торцевым элементом, выполненным с возможностью установки рядом с указанным открытым концом прохода,wherein said feed device is provided with a hollow end element designed to be installed next to said open end of the passage,
при этом указанный полый торцевой элемент задает по меньшей мере одну камеру в нем, а указанное устройство подачи выполнено с возможностью подачи по меньшей мере одного сжатого газообразного вещества в указанную по меньшей мере одну камеру,wherein said hollow end element defines at least one chamber therein, and said feed device is configured to feed at least one compressed gaseous substance into said at least one chamber,
при этом указанный полый торцевой элемент имеет по меньшей мере одну поверхность продувки указанного по меньшей мере одного сжатого газообразного вещества из указанной по меньшей мере одной камеры в зону бокового сдерживания для указанного по меньшей мере частично жидкого металлического материала,wherein said hollow end member has at least one surface for purging said at least one compressed gaseous substance from said at least one chamber into a lateral containment zone for said at least partially liquid metallic material,
при этом указанная по меньшей мере одна поверхность продувки имеет несколько сквозных отверстий;wherein said at least one blowing surface has several through holes;
и в которой две или более не находящихся в одной плоскости поверхностей продувки предусмотрены для разной ориентации потока указанного по меньшей мере одного газообразного вещества, или предусмотрена одна поверхность продувки, в которой предусмотрены две или более групп сквозных отверстий, каждая из которых ориентирована отлично от других групп.and in which two or more purging surfaces that are not in the same plane are provided for different orientation of the flow of said at least one gaseous substance, or one purging surface is provided in which two or more groups of through holes are provided, each of which is oriented differently from the other groups.
Другое изобретение относится к литейной машине для отливки металлических материалов, которая содержит:Another invention relates to a casting machine for casting metallic materials, which comprises:
- два литьевых элемента, задающих проход, имеющий два открытых конца для отверждения жидкого металлического материала, подаваемого в пространство между указанными литьевыми элементами и образующего конечное изделие;- two casting elements defining a passage having two open ends for the solidification of liquid metal material supplied into the space between said casting elements and forming the final product;
- первая система сдерживания, описанная выше, установленная рядом с первым открытым концом указанного прохода;- a first containment system described above, installed near the first open end of said passage;
- предпочтительно предусмотрена вторая система сдерживания, описанная выше, установленная рядом со вторым открытым концом указанного прохода;- preferably a second containment system as described above is provided, installed near the second open end of said passage;
в которой предпочтительно два литьевых элемента представляют собой вращающиеся в противоположных направлениях валки, или ленты, или дорожки, или их комбинации.wherein preferably the two casting elements are counter-rotating rolls, or belts, or tracks, or combinations thereof.
Также изобретение относится к способу литья металлических изделий, выполняемых указанной литейной машиной, при этом способ предусматривает следующие этапы:The invention also relates to a method for casting metal products produced by the said casting machine, wherein the method provides for the following steps:
- подают жидкий металлический материал в пространство между двумя литьевыми элементами;- supply liquid metal material into the space between two casting elements;
- выполняют отверждение металлического материала и получают изделие в проходе между двумя литьевыми элементами;- hardening of the metal material is performed and the product is obtained in the passage between two casting elements;
при этом боковое сдерживание жидкого металлического материала выполняют по меньшей мере на одном из двух открытых концов прохода при помощи первой системы сдерживания;wherein the lateral containment of the liquid metallic material is performed at least at one of the two open ends of the passage by means of the first containment system;
при этом боковое сдерживание жидкого металлического материала выполняют за счет подачи по меньшей мере одного сжатого газообразного вещества по меньшей мере в одну камеру указанного полого торцевого элемента, который при помощи по меньшей мере одной поверхности продувки продувает указанное по меньшей мере одно сжатое газообразное вещество из по меньшей мере одной камеры в сторону зоны бокового сдерживания указанного жидкого металлического материала;wherein the lateral containment of the liquid metallic material is performed by feeding at least one compressed gaseous substance into at least one chamber of the said hollow end element, which, using at least one blowing surface, blows the said at least one compressed gaseous substance from at least one chamber towards the lateral containment zone of the said liquid metallic material;
предпочтительно в котором первое боковое сдерживание жидкого металлического материала выполняют на первом открытом конце прохода при помощи указанной первой системы сдерживания, и второе боковое сдерживание жидкого металлического материала выполняют на втором открытом конце прохода при помощи указанной второй системы сдерживания.preferably in which the first lateral containment of the liquid metallic material is performed at the first open end of the passage by means of said first containment system, and the second lateral containment of the liquid metallic material is performed at the second open end of the passage by means of said second containment system.
В этом описании в качестве примера приводится технология двухвалкового литья, в которой в качестве литьевых элементов используются вращающиеся в противоположных направлениях валки.In this description, the twin-roll casting technology is given as an example, in which counter-rotating rolls are used as casting elements.
Решение в соответствии с настоящим изобретением заключается в создании барьера, включающего сжатое газообразное вещество, выполненное с возможностью сдерживать кромку плоского металлического изделия, например, полосы, во время процесса отверждения путем приложения усилия на указанную кромку таким образом, чтобы прижать жидкое металлическое изделие в направлении середины полосы и избежать бокового растекания или протечек расплавленного материала.The solution according to the present invention consists in creating a barrier comprising a compressed gaseous substance, designed to restrain the edge of a flat metal article, for example a strip, during the solidification process by applying a force to said edge in such a way as to press the liquid metal article towards the middle of the strip and to avoid lateral spreading or leakage of molten material.
Принцип изобретения основан на использовании устройства подачи по меньшей мере одного сжатого газообразного вещества, которое может частично иметь такую форму, что может располагаться очень близко к валкам литейной машины на стороне, где материал входит в валки, или на стороне, где материал выходит из валков, а также по бокам валков. Такое устройство подачи выполнено с возможностью продувки по меньшей мере одного сжатого газообразного вещества, например, воздуха или инертного газа, в пространство между валками, с одной стороны в сторону центра. Такое сжатое газообразное вещество имеет двойной эффект охлаждения жидкого материала на кромке полосы, что локально ускоряет отверждение, и механического сдерживания с целью предотвратить растекание жидкого материала.The principle of the invention is based on the use of a device for feeding at least one compressed gaseous substance, which may be partially shaped in such a way that it can be located very close to the rollers of the casting machine on the side where the material enters the rollers, or on the side where the material exits the rollers, as well as on the sides of the rollers. Such a feeding device is designed with the possibility of blowing at least one compressed gaseous substance, for example air or an inert gas, into the space between the rollers, from one side towards the center. Such a compressed gaseous substance has a double effect of cooling the liquid material at the edge of the strip, which locally accelerates the solidification, and mechanical restraint in order to prevent the liquid material from spreading.
У такого решения имеется множество преимуществ.This solution has many advantages.
Во-первых, применяется механическое воздействие и устраняется контакт между жидким металлическим материалом и любым другим материалом, поэтому исключается любая химическая реакция, коррозия или износ.Firstly, mechanical action is applied and contact between the liquid metal material and any other material is eliminated, therefore any chemical reaction, corrosion or wear is excluded.
Более конкретно, решение в соответствии с настоящим изобретением не предусматривает какого-либо прямого контакта между полым торцевым элементом и любой поверхностью литьевых валков или между полым торцевым элементом и жидким металлическим материалом.More specifically, the solution according to the present invention does not provide for any direct contact between the hollow end element and any surface of the casting rolls or between the hollow end element and the liquid metallic material.
В частности, расстояние, отличное от нуля, всегда предусмотрено между полым торцевым элементом и любой поверхностью литьевых валков, когда полый торцевой элемент находится полностью снаружи литьевых валков и когда он по меньшей мере частично вставлен между указанными литьевыми валками, например, за счет его клиновой формы.In particular, a distance different from zero is always provided between the hollow end element and any surface of the casting rolls when the hollow end element is located entirely outside the casting rolls and when it is at least partially inserted between said casting rolls, for example due to its wedge shape.
По меньшей мере одна поверхность продувки полого торцевого элемента сдерживает металлический материал исключительно путем продувки сжатого газообразного вещества без его контакта с отверждаемым материалом, чтобы предотвратить боковое вытекание материала из валков.At least one blowing surface of the hollow end member restrains the metallic material solely by blowing a compressed gaseous substance without its contact with the curing material in order to prevent lateral flow of the material from the rolls.
Другим преимуществом является то, что сдерживание можно выполнить в точке между валками, чего в решениях, известных из уровня техники, невозможно достичь применением какого-либо физического барьера из-за ограниченного пространства. Например, струи воздуха или инертного газа могут быть направлены к середине межвалкового зазора, а также для очень малой толщины литья. В этом случае физический барьер нельзя устроить между валками очень близко с межвалковым зазором из-за ограниченного зазора, обеспечиваемым окончательной толщиной литого изделия, например, полосы.Another advantage is that the containment can be performed at a point between the rolls, which in the solutions known from the prior art cannot be achieved by using any physical barrier due to the limited space. For example, air or inert gas jets can be directed towards the middle of the roll gap, also for very small casting thicknesses. In this case, a physical barrier cannot be arranged between the rolls very close to the roll gap due to the limited clearance provided by the final thickness of the cast product, for example, a strip.
Наконец, значительным преимуществом продувки является возможность герметизации любого зазора между валками, даже в случае изменения положения валка, без необходимости регулировки. Например, решение в соответствии с настоящим изобретением продолжает работать в случае контроля положения при помощи программного обеспечения и внезапного изменения нагрузки в связи с условиями литья, которые могут вызвать периодические смещения валков.Finally, a significant advantage of the blow-off is the ability to seal any gap between the rolls, even in the event of a change in the position of the roll, without the need for adjustment. For example, the solution according to the present invention continues to work in the case of position control by software and sudden changes in load due to casting conditions, which can cause periodic displacements of the rolls.
Система сдерживания в соответствии с настоящим изобретением позволяет создать более концентрированные или разрозненные струи согласно ее геометрии, чтобы распределить сдерживание за счет его регулирования по рабочим условиям и сокращения расхода воздуха или инертного газа. Кроме того, давление и механическое упорное усилие вдуваемого газа можно регулировать для компенсации разного металлостатического давления расплавленного материала.The containment system according to the present invention allows to create more concentrated or scattered jets according to its geometry in order to distribute the containment by adjusting it according to the working conditions and reducing the consumption of air or inert gas. In addition, the pressure and mechanical thrust of the injected gas can be adjusted to compensate for different metallostatic pressure of the molten material.
Пневматическая система или боковой барьер в соответствии с настоящим изобретением также позволяет выполнить следующие требования:The pneumatic system or side barrier according to the present invention also makes it possible to meet the following requirements:
- боковое сдерживание металлического материала под высоким давлением, например, столб жидкого металла до 100-120 мм; - lateral containment of metal material under high pressure, for example, a column of liquid metal up to 100-120 mm;
- область бокового сдерживания может иметь разную длину, например, 45-70 мм (обратное давление);- the lateral containment area can have different lengths, for example, 45-70 mm (back pressure);
- система является универсальной и обеспечивает разную длину отливаемой полосы без необходимости замены литьевых валков на другие валки, имеющие другую длину.- the system is universal and provides different lengths of the cast strip without the need to replace the casting rolls with other rolls of a different length.
Другие особенности и преимущества изобретения станут более очевидными в связи с подробным описанием не исчерпывающих примеров реализации.Other features and advantages of the invention will become more apparent in connection with the detailed description of non-exhaustive examples of implementation.
В зависимых пунктах формулы изобретения описаны определенные варианты реализации изобретения.The dependent claims of the invention describe specific embodiments of the invention.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Описание изобретения приводится со ссылкой на фигуры, представленные в качестве неисчерпывающего примера, а именно:The description of the invention is given with reference to the figures presented as a non-exhaustive example, namely:
На фигуре 1 показан вид горизонтальной литейной машины с системами бокового сдерживания в соответствии с настоящим изобретением;Figure 1 shows a view of a horizontal casting machine with lateral containment systems in accordance with the present invention;
На фигуре 2 показан вид в перспективе системы в соответствии с настоящим изобретением;Figure 2 shows a perspective view of a system in accordance with the present invention;
На фигуре 3 показано сечение литейной машины и участка затвердения;Figure 3 shows a section of the casting machine and the solidification section;
На фигуре 4 показан вид в перспективе узла системы по Фигуре 2;Figure 4 shows a perspective view of the system node of Figure 2;
На фигуре 5 показан вид сбоку варианта указанного узла, вставленного между двумя литьевыми валками;Figure 5 shows a side view of a variant of the said unit inserted between two casting rolls;
На фигуре 6 показано сечение узла по Фигуре 5;Figure 6 shows a cross-section of the unit according to Figure 5;
На фигуре 7 показан вид сбоку другого варианта указанного элемента;Figure 7 shows a side view of another embodiment of the said element;
На фигуре 8 показан вид сбоку другого варианта указанного элемента;Figure 8 shows a side view of another embodiment of the said element;
На фигуре 9 показан вид сбоку другого варианта указанного элемента;Figure 9 shows a side view of another embodiment of the said element;
На фигуре 10 показан вид сбоку другого варианта указанного элемента;Figure 10 shows a side view of another embodiment of the said element;
На фигуре 11 показан вид сбоку другого варианта указанного элемента;Figure 11 shows a side view of another embodiment of the said element;
На фигуре 12 показан вид сбоку другого варианта указанного элемента;Figure 12 shows a side view of another embodiment of the said element;
На фигуре 13 показан вид сбоку другого варианта указанного элемента;Figure 13 shows a side view of another embodiment of the said element;
На фигуре 14 показан вид сбоку другого варианта указанного элемента.Figure 14 shows a side view of another embodiment of the said element.
Одинаковые элементы или узлы имеют одинаковые ссылочные номера на фигурах.Identical elements or nodes have the same reference numbers on the figures.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Систему сдерживания в соответствии с настоящим изобретением можно применять для литья, выполняемого по технологии двухвалкового литья, либо в соответствии с альтернативными технологиями литья, в которых для задания формы плоского металлического изделия используются два литьевых элемента. The containment system according to the present invention can be used for casting carried out using twin-roll casting technology or according to alternative casting technologies in which two casting elements are used to define the shape of a flat metal product.
Например, такой альтернативной технологией литья может быть одна из следующих:For example, such an alternative casting technology could be one of the following:
- одновалковое литье, при котором плоский металлический продукт отверждают за счет контакта с одним, охлаждаемым водой вращающимся валком, начиная с пространства, ограниченного указанным валком и соплом толкателя, например, разливочного устройства; в этом случае два литьевых элемента - это одиночный валок и указанное сопло;- single-roll casting, in which a flat metal product is solidified by contact with a single, water-cooled rotating roll, starting from a space defined by said roll and a pusher nozzle, such as a pouring device; in this case, the two casting elements are the single roll and said nozzle;
- литье с двумя лентами или двумя дорожками (двухблочное литье), при котором плоский металлический продукт отверждают в проходе между двумя вращающимися в разных направлениях лентами или дорожками, соответственно.- casting with two belts or two tracks (two-block casting), in which a flat metal product is solidified in a passage between two belts or tracks rotating in different directions, respectively.
- комбинированное литье с валками и лентами, валками и дорожками или лентами и дорожками.- combined casting with rollers and belts, rollers and tracks, or belts and tracks.
В этом подробном описании в качестве примера приводится технология двухвалкового литья, в которой в качестве литьевых элементов используются вращающиеся в противоположных направлениях валки.In this detailed description, the twin-roll casting technology is used as an example, in which counter-rotating rolls are used as casting elements.
На фигуре 1 показан пример горизонтальной литейной машины с двумя горизонтальными литьевыми валками 20, 21, расположенными друг над другом, чьи оси лежат на общей вертикальной плоскости, при этом указанная машина содержит пару систем 1, 1’ сдерживания в соответствии с настоящим изобретением. Однако системы в соответствии с настоящим изобретением также можно использовать в литейных машинах, чьи оси двух валков лежат на общей плоскости, которая наклонена относительно вертикали. В частности, можно использовать вертикальную литейную машину с двумя литьевыми валками, установленными параллельно рядом друг с другом, чьи оси лежат на общей горизонтальной плоскости.Figure 1 shows an example of a horizontal casting machine with two horizontal casting rolls 20, 21, located one above the other, whose axes lie on a common vertical plane, wherein said machine comprises a pair of restraint systems 1, 1' in accordance with the present invention. However, the systems in accordance with the present invention can also be used in casting machines, whose axes of the two rolls lie on a common plane, which is inclined relative to the vertical. In particular, it is possible to use a vertical casting machine with two casting rolls installed parallel next to each other, whose axes lie on a common horizontal plane.
В вариантах реализации, показанных на фигурах 1 и 2, литейная машина для отливки плоских металлических изделий, например, полос, предпочтительно сделанных из алюминия, цинка, магния или их сплавов содержит:In the embodiments shown in Figures 1 and 2, a casting machine for casting flat metal products, such as strips, preferably made of aluminum, zinc, magnesium or their alloys comprises:
- два вращающихся в противоположных направлениях и совмещенных литьевых валка 20, 21, определяющих выход для металлического материала, имеющий два открытых торцевых конца, для отверждения жидкого металлического материала и получения плоского изделия;- two counter-rotating and combined casting rolls 20, 21, defining an outlet for the metal material, having two open end ends, for hardening the liquid metal material and obtaining a flat product;
- средства подачи жидкого металлического материала в пространство между двумя литьевыми валками к проходу, заданному двумя литьевыми валками;- means for feeding liquid metal material into the space between two casting rolls to a passage defined by the two casting rolls;
- первая система 1 сдерживания, установленная рядом с первым открытым концом прохода;- a first containment system 1 installed near the first open end of the passage;
- предпочтительно вторая система 1’ сдерживания, установленная рядом со вторым открытым концом указанного прохода.- preferably a second containment system 1’ installed near the second open end of said passage.
Достаточно использовать одну систему сдерживания, если требуется сдерживать жидкий металлический материал сбоку только с одного из двух боковых концов указанного прохода.It is sufficient to use one containment system if it is necessary to contain liquid metal material from the side only from one of the two side ends of the specified passage.
Средства подачи, которые известны сами по себе, содержат:The means of delivery, which are known in themselves, contain:
- разливочное устройство 34 для сбора жидкого металлического материала, например, поступающего из впускного канала (не показан);- a pouring device 34 for collecting liquid metal material, for example, coming from an inlet channel (not shown);
- толкатель 35, предпочтительно сделанный из керамического материала, для подачи жидкого металлического материала, поступающего из разливочного устройства 34, в проход, ограниченный двумя литьевыми валками 20, 21.- a pusher 35, preferably made of a ceramic material, for feeding liquid metal material coming from the casting device 34 into a passage limited by two casting rollers 20, 21.
Средства перемещения (не показаны) для перемещения первой системы 1 сдерживания и/ или второй системы 1’ сдерживания, могут быть предусмотрены для регулирования расстояния друг от друга в направлении, параллельном плоскости, содержащей оси вращения двух литьевых валков 20, 21. Такими средствами перемещения могут быть линейные приводы, например, гидравлические, пневматические, механические приводы, их комбинации и тому подобное.Moving means (not shown) for moving the first containment system 1 and/or the second containment system 1’ may be provided for adjusting the distance from each other in a direction parallel to the plane containing the axes of rotation of the two casting rolls 20, 21. Such moving means may be linear drives, such as hydraulic, pneumatic, mechanical drives, combinations thereof, and the like.
Это позволяет отливать металлические изделия разной длины, например, полосы, без необходимости замены литьевых валков. Для перехода с одного размера полосы на другой требуется только перемещение по меньшей мере одной из двух систем 1, 1’ бокового сдерживания относительно литьевых валков 20, 21 вдоль указанного направления. Это также применяется в случае применения одиночной системы сдерживания.This allows casting metal products of different lengths, such as strips, without the need to change the casting rolls. To change from one strip size to another, it is only necessary to move at least one of the two lateral restraint systems 1, 1' relative to the casting rolls 20, 21 along the specified direction. This also applies in the case of using a single restraint system.
Поэтому при фиксированной равной ширине литьевых валков система бокового сдерживания может быть перемещена таким образом, чтобы задать разную ширину отливаемой полосы, и поэтому не требуется использовать отдельный набор валков как в решениях, известных из уровня техники, когда система сдерживания не может быть перемещена вбок, и поэтому требуется менять литьевые валки каждый раз при отливке полос разной ширины.Therefore, with a fixed equal width of the casting rolls, the lateral restraint system can be moved in such a way as to set a different width of the cast strip, and therefore there is no need to use a separate set of rolls as in the solutions known from the prior art, when the restraint system cannot be moved laterally, and therefore it is necessary to change the casting rolls each time when casting strips of different widths.
Системы 1, 1’ сдерживания на фигуре 1 установлены на стороне, где металлический материал (жидкий металл) поступает в пространство между двумя литьевыми валками 20, 21; при этом на фигуре 2 показана одна система 1 сдерживания, которая установлена на стороне, где металлический материал (жидкий металл) выходит из литьевых валков 20, 21. Направление подачи металлического материала указано стрелкой F на фигуре 2.The containment systems 1, 1’ in Figure 1 are installed on the side where the metallic material (liquid metal) enters the space between two casting rolls 20, 21; while Figure 2 shows one containment system 1, which is installed on the side where the metallic material (liquid metal) exits the casting rolls 20, 21. The direction of feed of the metallic material is indicated by arrow F in Figure 2.
В другом варианте реализации изобретения одна или две системы сдерживания могут быть предусмотрены на стороне входа металлического материала и на стороне выхода металлического материала.In another embodiment of the invention, one or two containment systems may be provided on the input side of the metal material and on the output side of the metal material.
Во всех вариантах реализации изобретения каждая боковая система 1, 1’ сдерживания отливаемого материала с соответствующей открытой торцевой стороны прохода, заданного между двумя литьевыми валками 20, 21, содержит (фигура 2) устройство 2 подачи по меньшей мере одного сжатого газообразного вещества, имеющее полый торцевой элемент 3, выполненный с возможностью установки рядом с указанной открытой торцевой стороной прохода, заданного литьевыми валками 20, 21. In all embodiments of the invention, each lateral system 1, 1’ for containing the cast material from the corresponding open end side of the passage defined between two casting rollers 20, 21 comprises (Figure 2) a device 2 for feeding at least one compressed gaseous substance, having a hollow end element 3, designed with the possibility of being installed next to the said open end side of the passage defined by the casting rollers 20, 21.
Полый торцевой элемент 3 может, по меньшей мере, частично иметь форму клина, чтобы его можно было вставить, по меньшей мере, частично между двумя литьевыми валками на открытой стороне прохода.The hollow end element 3 may at least partially have a wedge shape so that it can be inserted at least partially between two casting rolls on the open side of the passage.
В качестве альтернативы форме клина полый торцевой элемент 3 может иметь форму прямоугольного или пирамидального параллелепипеда или любую другую форму, выполненную с возможностью размещения указанного полого элемента рядом с проходом, заданным между двумя литьевыми валками, при этом упомянутый полый элемент 3 может быть, по меньшей мере, частично вставлен между двумя литьевыми валками на открытом конце прохода.As an alternative to the wedge shape, the hollow end element 3 may have the shape of a rectangular or pyramidal parallelepiped or any other shape designed to accommodate said hollow element next to a passage defined between two casting rolls, wherein said hollow element 3 may be at least partially inserted between the two casting rolls at the open end of the passage.
В примере, показанном на фигурах, полый торцевой элемент 3 имеет форму клина.In the example shown in the figures, the hollow end element 3 has the shape of a wedge.
Предпочтительно каждое устройство подачи 2 и соответствующий торцевой элемент 3 расположены продольно и в наружном положении, например, в полностью наружном положении, относительно зоны, занятой толкателем 35.Preferably, each feed device 2 and the corresponding end element 3 are arranged longitudinally and in an external position, for example in a completely external position, relative to the area occupied by the pusher 35.
Полый торцевой элемент 3 задает в нем по меньшей мере одну камеру 4, например, одиночную камеру, как показано в варианте реализации на фигуре 6, не имеющем ограничительного характера. В других вариантах реализации может быть предусмотрено от двух до шести камер. Однако варианты с количеством камер больше (и даже значительно больше чем) шесть не исключены, например, если камеры соответствуют пористости материала, из которого сделан полый элемент 3.The hollow end element 3 defines at least one chamber 4 in it, for example a single chamber, as shown in the embodiment in figure 6, which is not limiting. In other embodiments, two to six chambers may be provided. However, embodiments with a number of chambers greater than (and even significantly greater than) six are not excluded, for example if the chambers correspond to the porosity of the material from which the hollow element 3 is made.
Устройство 2 подачи выполнено с возможностью подачи по меньшей мере одного сжатого газообразного вещества, например, воздуха или инертного газа, внутри по меньшей мере одной камеры 4.The feeding device 2 is designed to feed at least one compressed gaseous substance, such as air or an inert gas, inside at least one chamber 4.
Предпочтительно полый торцевой элемент 3 имеет по меньшей мере одну поверхность продувки сжатого газообразного вещества из указанной по меньшей мере одной камеры 4 в зону бокового сдерживания для металлического материала, отливаемого между литьевыми валками 20, 21. Preferably, the hollow end element 3 has at least one surface for blowing compressed gaseous substance from the at least one chamber 4 into a lateral containment zone for the metal material cast between the casting rollers 20, 21.
Как показано в варианте реализации на Фигуре 2, не имеющем ограничительного характера, каждая система 1 сдерживания может быть установлена на ее первом конце на упоре 23 нижнего литьевого валка 21, и снабжена опорным рычагом 24, поддерживающим соответствующий полый торцевой элемент 3 на втором конце системы, противоположном первому концу.As shown in the non-limiting embodiment of Figure 2, each restraint system 1 can be mounted at its first end on a stop 23 of the lower casting roll 21, and provided with a support lever 24 supporting a corresponding hollow end element 3 at the second end of the system, opposite the first end.
Средства 40 перемещения полого торцевого элемента 3 одной из двух систем 1, 1’ сдерживания могут быть предусмотрены для регулирования расстояния друг от друга в направлении, параллельном плоскости, содержащей оси вращения двух литьевых валков 20, 21.The means 40 for moving the hollow end element 3 of one of the two restraint systems 1, 1’ can be provided for regulating the distance from each other in a direction parallel to the plane containing the axes of rotation of the two casting rolls 20, 21.
Например, для каждой системы 1, 1’ сдерживания предусмотрено одного средство 40 перемещения.For example, for each containment system 1, 1’ one means of movement 40 is provided.
В частности, средство 40 перемещения выполнено с возможностью перемещения опорного рычага 24 полого торцевого элемента 3 в направлении, параллельном плоскости, содержащей оси вращения двух литьевых валков 20, 21.In particular, the moving means 40 is designed with the possibility of moving the support lever 24 of the hollow end element 3 in a direction parallel to the plane containing the axes of rotation of the two casting rollers 20, 21.
Таким средством 40 перемещения, например, может быть линейный привод, в том числе гидравлический, пневматический или механический привод. Предпочтительно по меньшей мере одна поверхность продувки имеет несколько сквозных отверстий, сообщающихся по меньшей мере с одной камерой 4, или выполнена из пористого связующего материала для выброса струй воздуха или инертного газа.Such means 40 of movement, for example, can be a linear drive, including a hydraulic, pneumatic or mechanical drive. Preferably, at least one purging surface has several through holes communicating with at least one chamber 4, or is made of a porous binding material for ejecting jets of air or inert gas.
Во всех вариантах реализации изобретения полый торцевой элемент 3 содержит первую наружную поверхность 10, которая может быть направлена к боковой зоне сдерживания и содержащую по меньшей мере одну поверхность продувки.In all embodiments of the invention, the hollow end element 3 comprises a first outer surface 10, which can be directed toward the lateral containment zone and comprises at least one purging surface.
Предпочтительно полый торцевой элемент 3 также содержит: Preferably, the hollow end element 3 also comprises:
- вторую наружную поверхность 11, противоположную первой поверхности 10, предпочтительно содержащую по меньшей мере одно входное отверстие 5 для по меньшей мере для одного сжатого газообразного вещества,- a second outer surface 11, opposite the first surface 10, preferably comprising at least one inlet opening 5 for at least one compressed gaseous substance,
- третью наружную поверхность 8 и четвертую наружную поверхность 9, противоположные друг другу и соединяющие первую поверхность 10 со второй поверхностью 11.- a third outer surface 8 and a fourth outer surface 9, opposite to each other and connecting the first surface 10 with the second surface 11.
В примере, который не носит исчерпывающий характер, полый торцевой элемент 3, по меньшей мере, частично имеет форму клина, которая подходит для вставки между двумя литьевыми валками. Третья наружная поверхность 8 и четвертая наружная поверхность 9 задают форму клина полого торцевого элемента 3 (Фигуры с 7 по 14).In a non-exhaustive example, the hollow end element 3 at least partially has a wedge shape that is suitable for insertion between two casting rolls. The third outer surface 8 and the fourth outer surface 9 define the wedge shape of the hollow end element 3 (Figures 7 to 14).
Третья поверхность 8 и четвертая поверхность 9 могут быть плоскими или криволинейными, либо частично плоскими и частично криволинейными, и сходятся в центральной плоскости Z полого элемента 3, задавая форму клина. The third surface 8 and the fourth surface 9 can be flat or curved, or partially flat and partially curved, and converge in the central plane Z of the hollow element 3, defining the shape of the wedge.
В случае криволинейных или частично криволинейных поверхностей 8 и 9 радиус их кривизны практически равен наружному радиусу соответствующего литьевого валка. In the case of curved or partially curved surfaces 8 and 9, the radius of their curvature is practically equal to the outer radius of the corresponding casting roll.
В качестве примера, во время работы системы сдерживания в соответствии с изобретением минимальное расстояние между полым торцевым элементом 3 и литьевыми валками 20, 21, которое является минимальным расстоянием между поверхностями 8, 9 и соответствующим литьевым валком, составляет примерно от 0,5 до 2 мм, например, около 1 мм. Предпочтительно, расстояние между полым торцевым элементом 3 и краем жидкого металлического материала составляет примерно от 8 до 12 мм, например, 10 мм.As an example, during operation of the containment system according to the invention, the minimum distance between the hollow end element 3 and the casting rollers 20, 21, which is the minimum distance between the surfaces 8, 9 and the corresponding casting roller, is approximately 0.5 to 2 mm, for example about 1 mm. Preferably, the distance between the hollow end element 3 and the edge of the liquid metal material is approximately 8 to 12 mm, for example 10 mm.
По варианту реализации полого торцевого элемента 3 по меньшей мере одно впускное отверстие 5 может быть предусмотрено в пятой поверхности 16 (Фигура 4), которая удалена от заостренного конца 25 клинообразной формы, и которая соединяет первую поверхность 10 со второй поверхностью 11 и третью поверхность 8 с четвертой поверхностью 9. According to the embodiment of the hollow end element 3, at least one inlet opening 5 can be provided in the fifth surface 16 (Figure 4), which is removed from the pointed end 25 of the wedge shape, and which connects the first surface 10 with the second surface 11 and the third surface 8 with the fourth surface 9.
В примере на Фигурах 4 и 5 третья поверхность 8 и четвертая поверхность 9, которые задают форму клина, являются криволинейными, а также имеют плоскую часть 8’, 9’, расположенную у пятой поверхности 16. По меньшей мере одного впускное отверстие для по меньшей мере одной камеры 4 также (или исключительно) может быть предусмотрено в плоской части 8’ и/ или в плоской части 9’. Плоские части 8’ и 9’ также могут быть не предусмотрены; в этом случае третья поверхность 8 и четвертая поверхность 9 являются полностью искривленными и задают форму клина полого торцевого элемента 3.In the example in Figures 4 and 5, the third surface 8 and the fourth surface 9, which define the shape of the wedge, are curved and also have a flat part 8', 9', located at the fifth surface 16. At least one inlet opening for at least one chamber 4 can also (or exclusively) be provided in the flat part 8' and/or in the flat part 9'. The flat parts 8' and 9' can also not be provided; in this case, the third surface 8 and the fourth surface 9 are completely curved and define the shape of the wedge of the hollow end element 3.
Предпочтительно, третья поверхность 8 и четвертая поверхность 9 установлены симметрично центральной плоскости Z полого элемента 3.Preferably, the third surface 8 and the fourth surface 9 are installed symmetrically to the central plane Z of the hollow element 3.
Предпочтительно, во всех вариантах реализации изобретения полый торцевой элемент 3 может быть выполнен в виде неразъемного элемента при помощи 3D-принтера предпочтительно из одного из следующих материалов: графит, силикат кальция, медь, бронза.Preferably, in all embodiments of the invention, the hollow end element 3 can be made in the form of a non-detachable element using a 3D printer, preferably from one of the following materials: graphite, calcium silicate, copper, bronze.
В качестве альтернативы полый торцевой элемент 3 может быть выполнен из нескольких элементов, каждый из разных материалов. Alternatively, the hollow end element 3 may be made of several elements, each made of different materials.
Например, деталь или элемент, содержащие по меньшей мере одну поверхность продувки, или детали или элементы, содержащие соответствующую поверхность продувки, могут быть выполнены из пористого связующего материала, например, спеченной бронзы или пенокерамики, либо могут быть заданы тканой металлической нитью, либо в которой упомянутое связующее получают при помощи аддитивной технологии.For example, a part or element comprising at least one blowing surface, or parts or elements comprising a corresponding blowing surface, may be made of a porous binder, such as sintered bronze or foam ceramics, or may be defined by a woven metal thread, or in which the said binder is obtained using additive technology.
Предпочтительно, но необязательно, устройство 2 подачи может быть пневматическим устройством или устройством, выполненным с возможностью сжатия и подачи газообразного вещества.Preferably, but not necessarily, the supply device 2 may be a pneumatic device or a device capable of compressing and supplying a gaseous substance.
В первом варианте реализации полого торцевого элемента 3 первая поверхность 10 имеет две или более поверхности продувки, которые находятся в разных плоскостях относительно друг друга, для разной ориентации потока газообразного вещества в сторону зоны сдерживания. Такая конфигурация позволяет продувать струи воздуха или инертного газа по меньшей мере в двух направлениях и поэтому в сторону по меньшей мере двух разных зон пространства, заключенного между двумя литьевыми валками, для улучшенного бокового сдерживания жидкого металлического материала и/ или удлинения зоны сдерживания.In the first embodiment of the hollow end element 3, the first surface 10 has two or more blowing surfaces that are in different planes relative to each other, for different orientation of the gaseous substance flow towards the containment zone. Such a configuration allows blowing air or inert gas streams in at least two directions and therefore towards at least two different zones of the space enclosed between two casting rolls, for improved lateral containment of the liquid metal material and/or extension of the containment zone.
Например, сквозные отверстия каждой поверхности продувки взаимно параллельны или наклонены на угол, отличный от нуля, относительно сквозных отверстий других поверхностей продувки.For example, the through holes of each blowing surface are mutually parallel or inclined at an angle different from zero relative to the through holes of other blowing surfaces.
Предпочтительно внутри полого торцевого элемента 3 может быть предусмотрен ряд камер 4, чье количество равно количеству поверхностей продувки, при этом каждая камера подает материал на соответствующую поверхность продувки.Preferably, a series of chambers 4 may be provided inside the hollow end element 3, the number of which is equal to the number of blowing surfaces, wherein each chamber supplies material to the corresponding blowing surface.
В вариантах реализации изобретения, показанных на фигурах 5, 6, 7, 8, 9 и 11 этого первого варианта реализации, полый торцевой элемент 3 имеет форму клина, но, как указано выше, упомянутый полый элемент может иметь другие формы.In the embodiments of the invention shown in Figures 5, 6, 7, 8, 9 and 11 of this first embodiment, the hollow end element 3 has the shape of a wedge, but, as indicated above, said hollow element may have other shapes.
Первый вариант указанного первого варианта реализации, показанный на Фигуре 5, имеет поверхности 6, 7 продувки на первой поверхности 10. The first variant of the said first embodiment shown in Figure 5 has blowing surfaces 6, 7 on the first surface 10.
Поверхность 6 продувки задает плоскость Х, а поверхность 7 продувки, которая предпочтительно расположена рядом с поверхностью 6 продувки, задает плоскость Y, находящуюся под углом к плоскости Х.The blowing surface 6 defines the X plane, and the blowing surface 7, which is preferably located next to the blowing surface 6, defines the Y plane, which is at an angle to the X plane.
Поверхность 6 продувки удалена от заостренного конца 25 полого торцевого элемента 3, а поверхность 7 продувки расположена рядом с этим заостренным концом.The blowing surface 6 is removed from the pointed end 25 of the hollow end element 3, and the blowing surface 7 is located next to this pointed end.
Например, поверхность 6 продувки является плоской и имеет прямоугольную форму, предпочтительно вытянутую, при этом поверхность 7 продувки является плоской и имеет треугольную форму, предпочтительно в форме равнобедренного треугольника, при этом основание равнобедренного треугольника предпочтительно расположено рядом с одной из двух меньших сторон прямоугольной формы поверхности 6 продувки.For example, the blowing surface 6 is flat and has a rectangular shape, preferably elongated, while the blowing surface 7 is flat and has a triangular shape, preferably in the shape of an isosceles triangle, while the base of the isosceles triangle is preferably located near one of the two smaller sides of the rectangular shape of the blowing surface 6.
Центральная плоскость Z разделяет две поверхности 6, 7 продувки на две равные части.The central plane Z divides the two blowing surfaces 6, 7 into two equal parts.
Когда система сдерживания установлена на открытой стороне прохода, заданного между двумя вращающимися в разных направлениях литьевыми валками 20, 21, поверхность 6 продувки установлена перпендикулярно плоскости подачи металлического материала, а поверхность 7 продувки имеет первый конец, которая расположен рядом с поверхностью 6 продувки и зоной бокового сдерживания, и второй конец, который удален от поверхности 6 продувки и указанной зоной бокового сдерживания. When the containment system is installed on the open side of the passage defined between two casting rolls 20, 21 rotating in different directions, the blowing surface 6 is installed perpendicular to the plane of feeding the metal material, and the blowing surface 7 has a first end, which is located near the blowing surface 6 and the lateral containment zone, and a second end, which is removed from the blowing surface 6 and the said lateral containment zone.
Другими словами, когда поверхность 7 продувки приближается к межвалковому зазору, она отклоняется относительно центральной плоскости литьевых валков, которая перпендикулярна плоскости, содержащей обе оси вращения упомянутых литьевых валков. Поэтому с учетом направления подачи металлического материала, поверхность 7 продувки отклоняется относительно кромки металлического материала, поступающего между литьевыми валками, если система установлена на стороне, где материал поступает между валками, или сходится относительно кромки металлического материала, выходящего из литьевых валков, если система установлена на стороне, где материал выходит из валков. Поверхность продувки 6, главным образом, параллельна указанной кромке. Такое выполнение позволяет продувать струи воздуха или инертного газа, направленные к кромке материала, а также к внутренней зоне, расположенной рядом с межвалковым зазором, в пространстве между двумя литьевыми валками, для повышенного бокового сдерживания в зоне, что не достигается механическими барьерами, известными из уровня техники.In other words, when the blowing surface 7 approaches the inter-roll gap, it deviates relative to the central plane of the casting rolls, which is perpendicular to the plane containing both axes of rotation of the said casting rolls. Therefore, taking into account the direction of feeding the metal material, the blowing surface 7 deviates relative to the edge of the metal material entering between the casting rolls, if the system is installed on the side where the material enters between the rolls, or converges relative to the edge of the metal material exiting the casting rolls, if the system is installed on the side where the material exits the rolls. The blowing surface 6 is mainly parallel to the said edge. Such an embodiment makes it possible to blow air or inert gas jets directed toward the edge of the material, as well as toward the inner zone located near the inter-roll gap, in the space between two casting rolls, for increased lateral containment in the zone, which is not achieved by mechanical barriers known from the prior art.
В примере на Фигуре 5 поверхность продувки 6 имеет несколько сквозных отверстий 14, при этом поверхность 7 продувки несколько сквозных отверстий 15. In the example in Figure 5, the blowing surface 6 has several through holes 14, while the blowing surface 7 has several through holes 15.
Сквозные отверстия 14 могут быть взаимно параллельны и наклонены относительно взаимно параллельных сквозных отверстий 15, например, на острый угол, предпочтительно между 5° и 45°, более предпочтительно между 10° и 35°. Стрелки А и В на Фигуре 6 показывают направление струй, выходящих из сквозных отверстий 14 и 15, соответственно.The through holes 14 can be mutually parallel and inclined relative to the mutually parallel through holes 15, for example, at an acute angle, preferably between 5° and 45°, more preferably between 10° and 35°. Arrows A and B in Figure 6 show the direction of the jets emerging from the through holes 14 and 15, respectively.
В качестве альтернативы сквозным отверстиям поверхности 6, 7 продувки могут быть выполнены из пористого связующего материала.As an alternative to through holes, the surfaces 6, 7 of the purge can be made of a porous binding material.
Второй вариант указанного варианта реализации, показанный на Фигуре 7, предусматривает первую поверхность 10, имеющую четыре расположенные в разных плоскостях поверхности 6, 7, 12 продувки для разной ориентации потока газообразного вещества в зону сдерживания.The second variant of the specified embodiment, shown in Figure 7, provides for a first surface 10 having four purging surfaces 6, 7, 12 located in different planes for different orientation of the flow of gaseous substance into the containment zone.
Помимо двух поверхностей 6, 7 продувки по первому варианту, по второму варианту реализации предусмотрены две боковые поверхности 12 продувки рядом с поверхностью 6 продувки, установленные симметрично центральной плоскости Z полого торцевого элемента 3, который разделяют поверхность 6 продувки и поверхность 7 продувки на две равные части.In addition to the two blowing surfaces 6, 7 according to the first embodiment, according to the second embodiment, two side blowing surfaces 12 are provided next to the blowing surface 6, installed symmetrically to the central plane Z of the hollow end element 3, which divides the blowing surface 6 and the blowing surface 7 into two equal parts.
Если поверхность сдерживания установлена на открытом торцевом конце прохода, заданного между двумя литьевыми валками, две поверхности 12 продувки имеют соответствующий первый конец, расположенный рядом с поверхностью 6 продувки, но на расстоянии от зоны бокового сдерживания, относительно их соответствующего второго конца, который удален от поверхности 6 продувки, но расположен рядом с зоной бокового сдерживания. If the containment surface is mounted on the open end of a passage defined between two casting rolls, the two blowing surfaces 12 have a corresponding first end located near the blowing surface 6, but at a distance from the lateral containment zone, relative to their corresponding second end, which is removed from the blowing surface 6, but located near the lateral containment zone.
Другими словами, каждая поверхность 12 продувки задает соответствующую плоскость, расположенную под углом рядом с плоскостью Х поверхности 6 продувки и, начиная с плоскости Х, отклоняющуюся относительно центральной плоскости Z, для продувки дополнительных струй воздуха или инертного газа, которые сходятся, например, обе сверху или снизу в случае горизонтальной литейной машины, к плоскости подачи металлического материала, в частности, к краю металлического материала на этапе литья для увеличения бокового сдерживания жидкого металла. In other words, each blowing surface 12 defines a corresponding plane, located at an angle next to the plane X of the blowing surface 6 and, starting from the plane X, deviating relative to the central plane Z, for blowing additional jets of air or inert gas, which converge, for example, both from above or from below in the case of a horizontal casting machine, to the plane of feeding the metal material, in particular to the edge of the metal material in the casting stage to increase the lateral containment of the liquid metal.
В частности, боковые поверхности 12 продувки и центральная поверхность 6 продувки задают паз первой поверхности 10.In particular, the side surfaces 12 of the blowing and the central surface 6 of the blowing define the groove of the first surface 10.
В качестве примера поверхности 12 продувки являются плоскими и прямоугольными или трапециевидными по форме, предпочтительно имеют форму прямоугольной трапеции, при этом самое большое основание прямоугольной трапеции предпочтительно расположено рядом с одной из двух больших сторон прямоугольной формы поверхности 6 продувки.As an example, the blowing surfaces 12 are flat and rectangular or trapezoidal in shape, preferably having the shape of a rectangular trapezoid, wherein the largest base of the rectangular trapezoid is preferably located near one of the two large sides of the rectangular shape of the blowing surface 6.
В примере реализации на Фигуре 7 поверхность продувки 6 имеет несколько сквозных отверстий 14, поверхность 7 продувки имеет несколько сквозных отверстий 15, а две поверхности 12 продувки имеют несколько сквозных отверстий 17.In the example of implementation in Figure 7, the blowing surface 6 has several through holes 14, the blowing surface 7 has several through holes 15, and two blowing surfaces 12 have several through holes 17.
Сквозные отверстия 14 могут быть взаимно параллельны и наклонены относительно взаимно параллельных сквозных отверстий 15, например, на острый угол, предпочтительно между 5° и 45°, более предпочтительно между 10° и 35°. The through holes 14 can be mutually parallel and inclined relative to the mutually parallel through holes 15, for example, at an acute angle, preferably between 5° and 45°, more preferably between 10° and 35°.
Сквозные отверстия 17 могут быть взаимно параллельны и наклонены относительно сквозных отверстий 14, например, на острый угол, предпочтительно между 5° и 45°, более предпочтительно между 10° и 35°. Однако оси сквозных отверстий 17 поверхностей 12 продувки наклонены относительно осей сквозных отверстий 15 поверхности 7 продувки.The through holes 17 can be mutually parallel and inclined relative to the through holes 14, for example, at an acute angle, preferably between 5° and 45°, more preferably between 10° and 35°. However, the axes of the through holes 17 of the blowing surfaces 12 are inclined relative to the axes of the through holes 15 of the blowing surface 7.
В качестве альтернативы сквозным отверстиям поверхности продувки 6, 7, 12 могут быть выполнены из пористого связующего материала.As an alternative to through holes, the blowing surfaces 6, 7, 12 can be made of a porous binding material.
Третий вариант указанного варианта реализации, показанный на Фигуре 8, предусматривает первую поверхность 10, имеющую четыре расположенных в разных плоскостях поверхности 6, 7, 13 продувки для разной ориентации потока газообразного вещества в зону сдерживания. The third variant of the specified embodiment, shown in Figure 8, provides for a first surface 10 having four purging surfaces 6, 7, 13 located in different planes for different orientation of the flow of gaseous substance into the containment zone.
Помимо двух поверхностей 6, 7 продувки по первому варианту, третий вариант реализации предусматривает две боковые поверхности продувки 13 рядом с поверхностью 7 продувки, установленные симметрично центральной плоскости Z полого торцевого элемента 3, который разделяют поверхность 6 продувки и поверхность 7 продувки на две равные части.In addition to the two blowing surfaces 6, 7 according to the first embodiment, the third embodiment provides for two lateral blowing surfaces 13 next to the blowing surface 7, installed symmetrically to the central plane Z of the hollow end element 3, which divides the blowing surface 6 and the blowing surface 7 into two equal parts.
Если поверхность сдерживания установлена на открытом торцевом конце прохода, заданного между двумя литьевыми валками, две поверхности 13 продувки имеют соответствующий первый конец, расположенный рядом с поверхностью 7 продувки и с зоной бокового сдерживания, относительно их соответствующего второго конца, который удален от поверхности 7 продувки и от зоны бокового сдерживания. If the containment surface is mounted on the open end of a passage defined between two casting rolls, the two blowing surfaces 13 have a corresponding first end located near the blowing surface 7 and with the lateral containment zone, relative to their corresponding second end, which is removed from the blowing surface 7 and from the lateral containment zone.
Другими словами, каждая поверхность 13 продувки задает соответствующую плоскость, расположенную под углом и рядом с плоскостью Y поверхности 7 продувки и, начиная с плоскости Y, отклоняющуюся относительно центральной плоскости Z, таким образом, что две поверхности 13 продувки направлены одна к литьевому валку 20, а другая к литьевому валку 21, и поэтому они не направлены к плоскости подачи металлического материала. Это позволяет продувать дополнительные струи воздуха или инертного газа, направленные к литьевому валку 20 и литьевому валку 21 таким образом, чтобы эти литьевые валки удерживали воздух в пространстве между ними, определяя зону с повышенным давлением перед краем отливаемого изделия, что уменьшает растекание жидкого металла рядом с межвалковым зазором.In other words, each blowing surface 13 defines a corresponding plane, located at an angle and next to the plane Y of the blowing surface 7 and, starting from the plane Y, deviating relative to the central plane Z, in such a way that the two blowing surfaces 13 are directed, one to the casting roll 20, and the other to the casting roll 21, and therefore they are not directed to the plane of feeding the metal material. This makes it possible to blow additional streams of air or inert gas directed to the casting roll 20 and the casting roll 21 in such a way that these casting rolls retain air in the space between them, defining a zone with increased pressure in front of the edge of the cast product, which reduces the spreading of the liquid metal near the inter-roll gap.
В качестве примера поверхности 13 продувки являются плоскими и прямоугольными или трапециевидными по форме, при этом предпочтительно самое маленькое основание трапеции расположено рядом с одной из двух равных сторон равнобедренного треугольника поверхности 7 продувки.As an example, the blowing surfaces 13 are flat and rectangular or trapezoidal in shape, wherein preferably the smallest base of the trapezoid is located near one of the two equal sides of the isosceles triangle of the blowing surface 7.
В примере на Фигуре 8 поверхность 6 продувки имеет несколько сквозных отверстий 14, поверхность 7 продувки имеет несколько сквозных отверстий 15, а две поверхности 13 продувки имеют несколько сквозных отверстий 18.In the example in Figure 8, the blowing surface 6 has several through holes 14, the blowing surface 7 has several through holes 15, and the two blowing surfaces 13 have several through holes 18.
Сквозные отверстия 14 могут быть взаимно параллельны и наклонены относительно взаимно параллельных сквозных отверстий 15, например, на острый угол, предпочтительно между 5° и 45°, более предпочтительно между 10° и 35°. The through holes 14 can be mutually parallel and inclined relative to the mutually parallel through holes 15, for example, at an acute angle, preferably between 5° and 45°, more preferably between 10° and 35°.
Сквозные отверстия 18 могут быть взаимно параллельны и наклонены относительно сквозных отверстий 15, например, на острый угол, предпочтительно между 5° и 45°, более предпочтительно между 10° и 35°. The through holes 18 can be mutually parallel and inclined relative to the through holes 15, for example, at an acute angle, preferably between 5° and 45°, more preferably between 10° and 35°.
Предпочтительно оси сквозных отверстий 18 поверхностей 13 продувки наклонены относительно осей сквозных отверстий 14 поверхности 6 продувки.Preferably, the axes of the through holes 18 of the blowing surfaces 13 are inclined relative to the axes of the through holes 14 of the blowing surface 6.
В качестве альтернативы сквозным отверстиям поверхности продувки 6, 7, 13 могут быть выполнены из пористого связующего материала.As an alternative to through holes, the blowing surfaces 6, 7, 13 can be made of a porous binding material.
Четвертый вариант указанного варианта реализации, показанный на Фигуре 9, предусматривает первую поверхность 10, снабженную шестью расположенными в разных плоскостях поверхностями 6, 7, 12, 13 продувки для разной ориентации потока газообразного вещества в зону сдерживания.The fourth variant of the specified embodiment, shown in Figure 9, provides for a first surface 10 equipped with six purging surfaces 6, 7, 12, 13 located in different planes for different orientation of the flow of gaseous substance into the containment zone.
Помимо двух поверхностей 6, 7 продувки первого варианта, этот четвертый вариант предусматривает две дополнительные поверхности 13 продувки, предусмотренные в третьем варианте, и две дополнительные поверхности 12 продувки, предусмотренные во втором варианте.In addition to the two blowing surfaces 6, 7 of the first variant, this fourth variant provides for two additional blowing surfaces 13, provided in the third variant, and two additional blowing surfaces 12, provided in the second variant.
Пятый вариант указанного варианта реализации, показанный на Фигуре 11, имеет первую поверхность 10, имеющую три расположенных в разных плоскостях поверхности 6’, 12’ продувки для разной ориентации потока газообразного вещества в зону сдерживания.The fifth variant of the specified embodiment, shown in Figure 11, has a first surface 10 having three purging surfaces 6’, 12’ located in different planes for different orientation of the flow of gaseous substance into the containment zone.
Центральная поверхность 6 продувки задает первую плоскость Х, а две боковые поверхности 12’ продувки расположены рядом с поверхностью 6 продувки и установлены симметрично центральной плоскости Z полого торцевого элемента 3, который разделяет поверхность 6 продувки на две равные части.The central surface 6 of the blowdown defines the first plane X, and two side surfaces 12’ of the blowdown are located next to the surface 6 of the blowdown and are installed symmetrically to the central plane Z of the hollow end element 3, which divides the surface 6 of the blowdown into two equal parts.
Если поверхность сдерживания установлена на открытом конце прохода, заданного между двумя литьевыми валками, две поверхности 12’ продувки имеют соответствующий первый конец, расположенный рядом с поверхностью 6 продувки, но на расстоянии от зоны бокового сдерживания, относительно их соответствующего второго конца, который удален от первой поверхности 6’ продувки, но расположен рядом с зоной бокового сдерживания. If the containment surface is mounted at the open end of a passage defined between two casting rolls, the two blowing surfaces 12' have a corresponding first end located near the blowing surface 6, but at a distance from the lateral containment zone, relative to their corresponding second end, which is removed from the first blowing surface 6', but located near the lateral containment zone.
Другими словами, каждая поверхность 12’ продувки задает соответствующую плоскость, расположенную под углом рядом с плоскостью Х поверхности 6’ продувки и, начиная с плоскости Х, отклоняющуюся относительно центральной плоскости Z, для продувки дополнительных струй воздуха или инертного газа, которые сходятся, например, обе сверху или снизу в случае горизонтальной литейной машины к плоскости подачи металлического материала, в частности, к краю металлического материала на этапе литья для увеличения бокового сдерживания жидкого металла.In other words, each blowing surface 12' defines a corresponding plane, located at an angle next to the plane X of the blowing surface 6' and, starting from the plane X, deviating relative to the central plane Z, for blowing additional jets of air or inert gas, which converge, for example, both from above or from below in the case of a horizontal casting machine, to the plane of feeding the metal material, in particular to the edge of the metal material during the casting stage to increase the lateral containment of the liquid metal.
В частности, боковые поверхности 12’ продувки и центральная поверхность 6’ продувки задают паз первой поверхности 10.In particular, the side surfaces 12’ of the blowing and the central surface 6’ of the blowing define a groove of the first surface 10.
Например, центральная поверхность 6’ продувки является плоской и треугольной, предпочтительно имеет форму равнобедренного треугольника, а поверхность 12’ продувки является плоской и прямоугольной или трапециевидной, при этом ее сторона расположена рядом с одной из равных сторон равнобедренного треугольника поверхности 6’ продувки.For example, the central surface 6' of the blowing is flat and triangular, preferably has the shape of an isosceles triangle, and the surface 12' of the blowing is flat and rectangular or trapezoidal, with its side located next to one of the equal sides of the isosceles triangle of the surface 6' of the blowing.
В примере на Фигуре 11 поверхность 6’ продувки имеет несколько сквозных отверстий 14’, при этом поверхность 12’ продувки имеет несколько сквозных отверстий 17’.In the example in Figure 11, the 6' blowing surface has several through holes 14', while the 12' blowing surface has several through holes 17'.
Сквозные отверстия 17’ каждой боковой поверхности 12’ продувки могут быть взаимно параллельны и наклонены относительно сквозных отверстий 14’, например, на острый угол, предпочтительно между 5° и 45°, более предпочтительно между 10° и 35°. The through holes 17' of each side surface 12' of the purge can be mutually parallel and inclined relative to the through holes 14', for example, at an acute angle, preferably between 5° and 45°, more preferably between 10° and 35°.
В качестве альтернативы сквозным отверстиям поверхности 6’, 12’ продувки могут быть выполнены из пористого связующего материала.As an alternative to through holes, the surfaces 6’, 12’ of the purge can be made of a porous binder material.
Во втором варианте реализации полого торцевого элемента 3 первая поверхность 10 имеет одну поверхность продувки, в которой предусмотрено две или более групп сквозных отверстий, предпочтительно разного размера, каждая группа при этом по-разному ориентирована относительно других групп для разной ориентации потока газообразного вещества в зону сдерживания. Такое выполнение позволяет продувать струи воздуха или инертного газа, направленные к краю материала, по меньшей мере в двух направлениях и поэтому в сторону по меньшей мере двух разных зон пространства, заключенного между двумя литьевыми валками, для улучшенного бокового сдерживания жидкого металлического материала и удлинения зоны сдерживания. In the second embodiment of the hollow end element 3, the first surface 10 has one blowing surface, in which two or more groups of through holes are provided, preferably of different sizes, each group being differently oriented relative to the other groups for different orientation of the gaseous substance flow into the containment zone. Such an embodiment allows blowing air or inert gas streams directed toward the edge of the material in at least two directions and therefore toward at least two different zones of the space enclosed between two casting rolls for improved lateral containment of the liquid metal material and lengthening the containment zone.
Например, сквозные отверстия каждой группы продувки взаимно параллельны или наклонены на угол, отличный от нуля, относительно сквозных отверстий других групп.For example, the through holes of each blowing group are mutually parallel or inclined at an angle different from zero relative to the through holes of other groups.
Предпочтительно одна, две или больше двух камер 4 предусмотрены внутри полого торцевого элемента 3.Preferably, one, two or more than two chambers 4 are provided inside the hollow end element 3.
В вариантах реализации изобретения, показанных на Фигурах 10, 12, 13 и 14 этого второго варианта реализации, полый торцевой элемент 3 имеет форму клина, но, как указано выше, упомянутый полый элемент может иметь другие формы.In the embodiments of the invention shown in Figures 10, 12, 13 and 14 of this second embodiment, the hollow end element 3 has the shape of a wedge, but, as indicated above, said hollow element may have other shapes.
Первый вариант указанного второго варианта реализации, показанный на Фигуре 10, имеет одну поверхность 6 продувки на первой поверхности 10, при этом поверхность продувки предпочтительно выполнена в углублении указанной первой поверхности 10.The first variant of said second embodiment shown in Figure 10 has one blowing surface 6 on the first surface 10, wherein the blowing surface is preferably formed in a recess of said first surface 10.
Центральная поверхность 6 продувки является плоской или криволинейной. The central surface 6 of the blowdown is flat or curved.
Когда поверхность сдерживания установлена на открытой стороне прохода, заданного между двумя вращающимися в противоположные стороны литьевыми валками, поверхность 6 продувки, если она является плоской, расположена перпендикулярна плоскости подачи металлического материала.When the containment surface is mounted on the open side of a passage defined between two counter-rotating casting rolls, the blowing surface 6, if it is flat, is located perpendicular to the plane of feeding the metal material.
В случае криволинейной поверхности по мере ее приближения к межвалковому зазору она отклоняется относительно центральной плоскости литьевых валков, которая перпендикулярна плоскости, содержащей обе оси вращения упомянутых литьевых валков. Поэтому с учетом направления подачи металлического материала, поверхность продувки 6 отклоняется относительно кромки металлического материала, поступающего между литьевыми валками, если система установлена на стороне, где материал поступает между валками, или сходится относительно кромки металлического материала, выходящего из литьевых валков, если система установлена на стороне, где материал выходит из валков. Такое выполнение позволяет продувать струи воздуха или инертного газа, направленные к кромке материала, а также к внутренней зоне, расположенной рядом с межвалковым зазором, в пространстве между двумя литьевыми валками, для повышенного бокового сдерживания в зоне, что не достигается механическими барьерами, известными из уровня техники.In the case of a curved surface, as it approaches the inter-roll gap, it deviates relative to the central plane of the casting rolls, which is perpendicular to the plane containing both axes of rotation of the said casting rolls. Therefore, taking into account the direction of feeding the metal material, the blowing surface 6 deviates relative to the edge of the metal material entering between the casting rolls, if the system is installed on the side where the material enters between the rolls, or converges relative to the edge of the metal material exiting the casting rolls, if the system is installed on the side where the material exits the rolls. Such an embodiment makes it possible to blow air or inert gas jets directed toward the edge of the material, as well as toward the inner zone located near the inter-roll gap, in the space between two casting rolls, for increased lateral containment in the zone, which is not achieved by mechanical barriers known from the prior art.
В примере на Фигуре 10 поверхность 6 продувки является треугольной и имеет вершину в заостренном конце 25 клиновидного полого торцевого элемента 3.In the example in Figure 10, the blowing surface 6 is triangular and has a vertex at the pointed end 25 of the wedge-shaped hollow end element 3.
Центральная плоскость Z разделяет поверхность 6 продувки на две равные части.The central plane Z divides the blowing surface 6 into two equal parts.
В примере на Фигуре 10 поверхность 6 продувки имеет несколько сквозных отверстий 14.In the example in Figure 10, the blowing surface 6 has several through holes 14.
Может быть предусмотрено две или более группы сквозных отверстий 14, например, разного размера, при этом каждая группа имеет разную ориентацию или наклон по сравнению с другими группами для разной ориентации потока газообразного вещества к зоне сдерживания. Таким образом, по-разному ориентированные струи воздуха или инертного газа можно получить аналогично струям, получаемым при помощи различных вариантов первого варианта реализации, в котором предусмотрено две или более поверхностей продувки.Two or more groups of through holes 14 may be provided, for example, of different sizes, wherein each group has a different orientation or inclination compared to the other groups for a different orientation of the gaseous substance flow to the containment zone. Thus, differently oriented air or inert gas jets can be obtained similarly to the jets obtained using different variants of the first embodiment, in which two or more blowing surfaces are provided.
Второй вариант указанного второго варианта реализации, показанный на Фигуре 12, идентичен варианту на Фигуре 10, за исключением того, что он имеет поверхность 6 продувки с практически треугольной формой и предпочтительно скругленную вершину, расположенную на расстоянии от заостренного конца 25 клиновидного полого торцевого элемента 3.The second variant of the said second embodiment, shown in Figure 12, is identical to the variant in Figure 10, except that it has a blowing surface 6 with a substantially triangular shape and a preferably rounded apex located at a distance from the pointed end 25 of the wedge-shaped hollow end element 3.
По третьему и четвертому вариантам указанного второго варианта реализации, показанных на Фигурах 13 и 14, соответственно, предусмотрены полностью плоская или криволинейная первая поверхность 10, которая совпадает с единственной поверхностью продувки.According to the third and fourth variants of the said second embodiment, shown in Figures 13 and 14, respectively, a completely flat or curved first surface 10 is provided, which coincides with the only blowing surface.
Поверхность 10 имеет две или более групп сквозных отверстий, предпочтительно разного размера, каждая группа при этом по-разному ориентирована относительно других групп для разной ориентации потока газообразного вещества в зону сдерживания. Surface 10 has two or more groups of through holes, preferably of different sizes, each group being oriented differently relative to the other groups for different orientation of the flow of gaseous substance into the containment zone.
Например, может быть предусмотрено две или более групп сквозных отверстий, каждая группа имеет разную ориентацию или наклон относительно других групп для разного ориентирования струй воздуха или инертного газа аналогично струям, полученным при помощи разных вариантов по первому варианту реализации, который предусматривает две или более поверхности продувки.For example, two or more groups of through holes may be provided, each group having a different orientation or inclination relative to the other groups for different orientation of air or inert gas jets similar to the jets obtained using different variants of the first embodiment, which provides two or more blowing surfaces.
В примере на Фигуре 13 сквозные отверстия распределены по-разному на поверхности 10, но исключительно в центральной зоне поверхности 10. В частности, сквозные отверстия можно разделить на шесть групп, соответствующие сквозным отверстиям 14, 15, 17, 18 варианта по Фигуре 9, который предусматривает шесть поверхностей продувки.In the example in Figure 13, the through holes are distributed differently on the surface 10, but exclusively in the central zone of the surface 10. In particular, the through holes can be divided into six groups, corresponding to the through holes 14, 15, 17, 18 of the variant according to Figure 9, which provides for six blowing surfaces.
В примере на Фигуре 14 сквозные отверстия 14 распределены по-разному, но в целом по всей поверхности 10.In the example in Figure 14, the through holes 14 are distributed differently, but generally over the entire surface 10.
Во всех вариантах реализации, указанных выше (Фигуры 5-14), сквозные отверстия можно расположить в виде сот на одной или нескольких поверхностях продувки, то есть с распределением сквозных отверстий в рядах с отступом. Предпочтительно плотность отверстий на поверхности 10 полого торцевого элемента 3 выполнена таким образом, что общая площадь поверхности на поверхности 10 составляет от 50% до 70% площади поверхности 10.In all embodiments indicated above (Figures 5-14), the through holes can be arranged in the form of honeycombs on one or more blowing surfaces, i.e. with the distribution of through holes in rows with an indent. Preferably, the density of holes on the surface 10 of the hollow end element 3 is made in such a way that the total surface area on the surface 10 is from 50% to 70% of the surface area of 10.
Процесс отверждения жидкого металлического материала при помощи литейной машины показан на Фигурах 1-3. В этом процессе изделия, например, полосы или листы, напрямую отливают из жидкого металлического материала через толкатель 35 между двумя охлаждаемыми и вращающимися в противоположных направлениях литьевыми валками 20, 21. Поперечное сечение области отверждения показано на Фигуре 3. Как только жидкий металлический материал касается валков 20, 21, начинает образовываться твердая оболочка, которая увеличивается при движении к выходному проходу 38. Твердая оболочка, приклеенная к верхнему валку 20 и нижнему валку 21, достигает точки 36 отверждения непосредственно перед выходным проходом 38 (обычно общая длина отверждения составляет от 10 до 20 мм при стандартном процессе литья при скорости литья 1,2 м/мин и толщине металлического листа 5 мм), и там металлическое изделие деформируется литьевыми валками 20, 21, в результате чего получают литьевое изделие 37.The process of solidification of liquid metal material using a casting machine is shown in Figures 1-3. In this process, products, such as strips or sheets, are directly cast from liquid metallic material through a pusher 35 between two cooled and counter-rotating casting rolls 20, 21. A cross-section of the solidification region is shown in Figure 3. As soon as the liquid metallic material touches the rolls 20, 21, a hard shell begins to form, which increases as it moves toward the outlet pass 38. The hard shell, adhered to the upper roll 20 and the lower roll 21, reaches a solidification point 36 just before the outlet pass 38 (typically the total solidification length is from 10 to 20 mm in a standard casting process at a casting speed of 1.2 m/min and a metal sheet thickness of 5 mm), and there the metal product is deformed by the casting rolls 20, 21, resulting in a casting product 37.
Система сдерживания в соответствии с настоящим изобретением в одном из его вариантов реализации может использоваться, в частности, для перемещения жидкого металла или жидкого металлического сплава путем приложения давления по глубине 39 тигля (Фигура 3, в соответствии с фактической длиной отверждения) во время литья. Это давление, которое создается исключительно воздухом или инертным газом, подаваемым устройством 2 подачи, контролирует положение бокового края металлического материала в области между толкателем 35 и выходным проходом 38, где отсутствует реальное физическое сдерживание. The containment system according to the present invention in one of its embodiments can be used, in particular, for moving liquid metal or liquid metal alloy by applying pressure along the depth 39 of the crucible (Figure 3, according to the actual solidification length) during casting. This pressure, which is created exclusively by air or inert gas supplied by the supply device 2, controls the position of the lateral edge of the metal material in the area between the pusher 35 and the outlet passage 38, where there is no real physical containment.
Система сдерживания в соответствии с настоящим изобретением также может использоваться после выходного прохода 38 для сдерживания жидкого металлического материала, все еще присутствующего на выходе из литьевых валков.The containment system according to the present invention can also be used after the exit pass 38 to contain the liquid metal material still present at the exit from the casting rolls.
Claims (31)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102021000003029 | 2021-02-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2023123447A RU2023123447A (en) | 2023-10-06 |
| RU2826646C2 true RU2826646C2 (en) | 2024-09-16 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2150348C1 (en) * | 1994-11-30 | 2000-06-10 | Юзинор | Plant for continuous casting between two rolls |
| RU2173606C2 (en) * | 1995-08-16 | 2001-09-20 | Маннесманн Актиенгезельшафт | Metal strip casting method and apparatus |
| DE10055410A1 (en) * | 2000-11-09 | 2002-05-23 | Sms Demag Ag | Device, for continuously casting steel strip, comprises coolable radially interspersed rollers defining casting gap and having adjustable sealing elements with front and rear walls parallel to each other |
| KR100779572B1 (en) * | 2006-08-02 | 2007-11-29 | 주식회사 포스코 | Edge Skull Reduction Method and Edge Skull Reduction Edge in Double Roll Sheet Metal Casting Process |
| RU2323063C2 (en) * | 2002-10-15 | 2008-04-27 | Фоест-Альпине Индустрианлагенбау Гмбх Унд Ко | Continuous production process of thin steel strip |
| UA84703C2 (en) * | 2003-05-19 | 2008-11-25 | Фоэст-Альпине Индустрианлагенбау Гмбх Энд Ко | method for producing a cast metal strip and a twin roll casting installation |
| JP4224050B2 (en) * | 2005-10-31 | 2009-02-12 | 日本アビオニクス株式会社 | Heater chip thermocouple mounting structure and thermocouple mounting method |
| RU2701242C2 (en) * | 2014-05-30 | 2019-09-25 | Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд. | Method of making hot-plated articles from thin steel strip directly from molten steel without etching |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2150348C1 (en) * | 1994-11-30 | 2000-06-10 | Юзинор | Plant for continuous casting between two rolls |
| RU2173606C2 (en) * | 1995-08-16 | 2001-09-20 | Маннесманн Актиенгезельшафт | Metal strip casting method and apparatus |
| DE10055410A1 (en) * | 2000-11-09 | 2002-05-23 | Sms Demag Ag | Device, for continuously casting steel strip, comprises coolable radially interspersed rollers defining casting gap and having adjustable sealing elements with front and rear walls parallel to each other |
| RU2323063C2 (en) * | 2002-10-15 | 2008-04-27 | Фоест-Альпине Индустрианлагенбау Гмбх Унд Ко | Continuous production process of thin steel strip |
| UA84703C2 (en) * | 2003-05-19 | 2008-11-25 | Фоэст-Альпине Индустрианлагенбау Гмбх Энд Ко | method for producing a cast metal strip and a twin roll casting installation |
| JP4224050B2 (en) * | 2005-10-31 | 2009-02-12 | 日本アビオニクス株式会社 | Heater chip thermocouple mounting structure and thermocouple mounting method |
| KR100779572B1 (en) * | 2006-08-02 | 2007-11-29 | 주식회사 포스코 | Edge Skull Reduction Method and Edge Skull Reduction Edge in Double Roll Sheet Metal Casting Process |
| RU2701242C2 (en) * | 2014-05-30 | 2019-09-25 | Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд. | Method of making hot-plated articles from thin steel strip directly from molten steel without etching |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100357356B1 (en) | Twin belt casting method and device | |
| US8813826B2 (en) | Method of and apparatus for casting metal slab | |
| EP0876231B1 (en) | Continuous chain caster and method | |
| EP0388472B1 (en) | Apparatus for continuously casting thin metal plates | |
| EP2411171B1 (en) | Adjustable side dam for continuous casting apparatus | |
| RU2826646C2 (en) | Metal material retention system during metal casting | |
| EP1677927B1 (en) | Surface texturing of casting belts of continuous casting machines | |
| KR19990067275A (en) | Method and apparatus for inducing billet in continuous casting equipment | |
| KR102903596B1 (en) | Metal material containment system for metal product casting | |
| US12151284B2 (en) | Metal material containment system in metal product casting | |
| JP7423727B2 (en) | Short belt side dam for twin belt casting machine | |
| US20030205356A1 (en) | Continuous chain caster and method | |
| KR102280890B1 (en) | Systems and methods for continuous casting | |
| JPH0252154A (en) | Belt cooling device for belt type continuous casting machine and method for adjusting position of cooling water nozzle | |
| JP2662467B2 (en) | Injection method of belt type continuous casting | |
| JPS59199145A (en) | Long side synchronous continuous casting machine | |
| JPH01202346A (en) | Continuous casting method for cast strip | |
| JPH06328207A (en) | Deformation preventing belt mold for casting thin cast slab | |
| JPH0847760A (en) | Continuous casting method for wide and thin slabs |