NO905017L

NO905017L - ROLLER IN DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING OF THIN METAL STRIPS.

Info

Publication number: NO905017L
Application number: NO90905017A
Authority: NO
Inventors: Laurent Sosin
Original assignee: Usinor Sacilor
Priority date: 1989-11-22
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1991-05-23
Also published as: NO905017D0; EP0429385A1; JPH03169462A; FI905742A7; PT95950A; CA2030476A1; FI905742L; IE904168A1; FI905742A0; AU6678590A; FR2654656A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en valse i en anordning for kontinuerlig støping av tynne metallstrimler på en valse eller mellom to parallelle, roterende valser, av den type som omfatter et midtre element dekket av en påkrympet hylse. The present invention relates to a roller in a device for continuous casting of thin metal strips on a roller or between two parallel, rotating rollers, of the type comprising a central element covered by a shrink-wrapped sleeve.

Valser som hittil vanligvis har vært benyttet har en midtre, uoppvarmet sone, idet kjølekanaler er anordnet i hylsen eller mellom hylsen og overflaten av den midtre sone, som f. eks er av stål, mens hylsen er av kobber og er i kontakt med det flytende metall under støpeoperasjonen. Rollers that have usually been used up to now have a middle, unheated zone, with cooling channels arranged in the sleeve or between the sleeve and the surface of the middle zone, which is, for example, made of steel, while the sleeve is made of copper and is in contact with the liquid metal during the casting operation.

Pga forskjellen mellom utvidelseskoeffisientene og forskjellen mellom temperaturene i den midtre sone og hylsen, Oppstår forskjellig ekspansjon under støpingen i den midtre kjerne og i hylsen. Følgelig har hylsen en tendens til mer eller mindre å løsgjøres fra sin bærer, og dette kan medføre at hylsen slurer. I noen tilfeller er det således funnet at hylsen fjerner seg fra den sylindriske kjernen med en lengde på 0,1 - 0,2 mm. Dette problem ved den mekaniske fastgjøring av hylsen på bæreren øker med diameteren til valsene. Denne løsgjøring av hylsen har negativ virkning på kvaliteten til de tynne, støpte strimler. Det har derfor vært benyttet fastklemming av hylsen, men denne fastklemming kan bevirke lokale spenninger og brudd. Due to the difference between the expansion coefficients and the difference between the temperatures in the central zone and the sleeve, different expansion occurs during casting in the central core and in the sleeve. Consequently, the sleeve has a tendency to become more or less detached from its carrier, and this can cause the sleeve to slip. Thus, in some cases it has been found that the sleeve detaches from the cylindrical core by a length of 0.1 - 0.2 mm. This problem with the mechanical fixing of the sleeve on the carrier increases with the diameter of the rollers. This loosening of the sleeve has a negative effect on the quality of the thin cast strips. Clamping of the sleeve has therefore been used, but this clamping can cause local stresses and breakage.

Et formål med oppfinnelsen er derfor å komme frem til en valse som medfører at dette problem unngås. One purpose of the invention is therefore to arrive at a roller which means that this problem is avoided.

I henhold til oppfinnelsen kjennetegnes valsen i en anordning for kontinuerlig støping av tynne metallstrimler ved at det midtre element er laget av et materiale som har høy utvidelseskoeffisient og som er utstyrt med oppvarmingsmidler som er i stand til å bevirke en radial ekspansjon av elementet som er på samme verdi som for hylsen. According to the invention, the roll in a device for continuous casting of thin metal strips is characterized by the fact that the middle element is made of a material which has a high coefficient of expansion and which is equipped with heating means which are able to cause a radial expansion of the element which is on same value as for the sleeve.

Som et eksempel kan det midtre element være laget av aluminium og oppvarmes av elektriske motstander som er innleiret i elementet, idet oppvarmingen av dette reguleres på passende måte for å bevirke, pga utvidelseskoeffisienten til materialet i elementet, en radial ekspansjon av elementet som hoved-sakelig er lik ekspansjonen av hylsen under støpeoperasjonen. Følgelig unngås en forskjellig ekspansjon, og det sikres den mekaniske fastholdingen av hylsen på elementet. As an example, the central element may be made of aluminum and heated by electrical resistances embedded in the element, the heating thereof being suitably regulated to cause, due to the coefficient of expansion of the material in the element, a radial expansion of the element mainly is equal to the expansion of the sleeve during the casting operation. Consequently, a differential expansion is avoided, and the mechanical retention of the sleeve on the element is ensured.

Andre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse, under henvisning til de vedføyde tegninger, som viser to utførelser i form av ikke-begrensende eksempler. Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description, with reference to the attached drawings, which show two embodiments in the form of non-limiting examples.

Fig. 1 viser et tverrsnitt gjennom en halvdel av en første Fig. 1 shows a cross-section through one half of a first

utførelse av valsen i henhold til oppfinnelsen. execution of the roller according to the invention.

Fig. 2 viser et tverrsnitt gjennom en halvdel av en andre Fig. 2 shows a cross-section through one half of another

Fig. 3 viser et aksialsnitt etter linjen 3-3 i fig. 2. Fig. 3 shows an axial section along the line 3-3 in fig. 2.

Valsen 1 vist i fig. 1 er beregnet for en anordning, som ikke er vist og som i og for seg er kjent, for kontinuerlig støping av tynne metallstrimler mellom to slike valser, som er parallelle og roterbare. The roller 1 shown in fig. 1 is intended for a device, which is not shown and which is known per se, for continuous casting of thin metal strips between two such rollers, which are parallel and rotatable.

Valsen 1 omfatter et massivt midtre element 2 som er dekket med en hylse 3 som er festet til elementet ved hjelp av en krympepasning og er i kontakt med badet av flytende metall under støpeoperasjonen, og kanaler 4 for kjøling av hylsen 3 er anordnet mellom hylsen og elementet 2. Det massive midtre element 2 kan omfatte et aksialt, sylindrisk hulrom 5, og er laget av et materiale med høy utvidelseskoeffisient, slik som aluminium. Det massive element 2 er innvendig utstyrt med elektriske varmemotstander 6 anordnet i konsentriske kanaler 7 dannet i elementet 2, i passende avstand fra aksen til elementet. Strømstyrken i motstandene 6 reguleres slik at det bevirkes en ekspansjon av materialet i elementet 2 som er mer radial enn aksial, og som pga utvidelseskoeffisienten til The roll 1 comprises a solid central element 2 which is covered with a sleeve 3 which is attached to the element by means of a shrink fit and is in contact with the bath of liquid metal during the casting operation, and channels 4 for cooling the sleeve 3 are arranged between the sleeve and the element 2. The massive central element 2 may comprise an axial, cylindrical cavity 5, and is made of a material with a high coefficient of expansion, such as aluminium. The massive element 2 is internally equipped with electrical heating resistors 6 arranged in concentric channels 7 formed in the element 2, at a suitable distance from the axis of the element. The current strength in the resistors 6 is regulated so that an expansion of the material in the element 2 is caused which is more radial than axial, and which due to the expansion coefficient of

elementet og utvidelseskoeffisienten til materialet i hylsen 3 (f. eks kobber), medfører en radial ekspansjon av elementet the element and the expansion coefficient of the material in the sleeve 3 (e.g. copper), causes a radial expansion of the element

Claims

1. Roll for a device for continuous casting of thin metal strips on a roll or between two parallel and rotatable rolls, the roll comprising a central element which is covered by a shrunk sleeve, characterized in that the central element is made of a material which has a high coefficient of expansion and is equipped with heating means capable of causing a radial expansion of the element which is of the same value as that of the sleeve.

2. Roll as specified in claim 1, characterized in that the heating means comprise electrical resistances which are embedded in the middle element and distributed along the middle element.

3. Roll as stated in claim 1, characterized in that the central element comprises an axial core, an outer casing which is covered by the casing and radial expansion rods which connect the core to the casing and are equipped with the heating means, e.g. induction coils which are wound around the rods.

2 which are equal. the expansion of the sleeve 3 due to the heating of the sleeve which is in contact with the liquid casting metal.

Under these conditions, during the casting of the liquid metal, the sleeve can be kept in mechanical contact with the element 2 with its entire inside, without having to be clamped, as has previously been proposed.

The heating and cooling of the element 2 is regulated during the transition states during use, especially at the beginning of the casting, in accordance with the same thermodynamics as for the sleeve 3, in periods corresponding to one revolution of the roller, or within a few seconds.

The heating can in particular be regulated in accordance with the pressure forces that occur between the sleeve and the middle element, measured for example with voltage meters.

In a second embodiment shown in fig. 2 and 3, the middle element 8 of the roller 9 is formed by an axial core 11 and an outer sleeve 12 which is covered by the sleeve 3.

The casing 12 is connected to the core 11 by means of a group of radial expansion rods 13 which are equipped with heating means, e.g. induction coils 14 which are wound around the rods 13.

The coils 14 are connected in a known manner, at the ends of the roller 9, to a power supply circuit (not shown).

The material which forms the central core 11, the radial rods 13 and the casing 12 is chosen so that it has a coefficient of expansion which is sufficiently high to ensure that a minimal heating by induction in the coils 14 causes a maximum radial extension of the rods 13 and a corresponding radial expansion of the casing

12. For, for example, a sleeve 3 made of copper, the material in the middle element 8 can be aluminium.