Цилиндрический аппарат, обеспечивающий левитацию на воздушной подушке, и способ направляемой подачи бесконечной гибкой ленты на вход ленточной машины непрерывного литья

Цилиндрический аппарат, обеспечивающий левитацию на воздушной подушке, и способ направляемой подачи бесконечной гибкой ленты на вход ленточной машины непрерывного литья

Реферат

 

Изобретение относится к области ленточных машин непрерывного литья металла, имеющих прямую или плоскую полость кристаллизатора, внутри которой от входа по длине полости до ее выхода движется лента. Аппарат содержит стационарные элементы, направляющие ленту и задающие цилиндрическую траекторию ее движения. Элементы, направляющие ленту, выполнены с возможностью взаимодействия с подаваемым сжатым воздухом с обеспечением левитации ленты к ее внутренней поверхности, изогнутой по цилиндрической траектории. Уровень давления, создаваемого воздухом, обеспечивающим левитацию, составляет не менее 90%, которое выводит ленту из контакта со стационарными элементами. В способе устанавливают гибкую ленту так, чтобы ее внутренняя поверхность была обращена к рабочим поверхностям. Создают натяжение в установленной ленте для обеспечения прижима внутренней поверхности к рабочим поверхностям. Подают находящийся под давлением воздух через, по меньшей мере, одно дросселирующее отверстие для осуществления его контакта, обеспечивающего левитацию ленты, с внутренней поверхностью и приводят установленную, натянутую, принявшую заданную форму и подвергнутую левитации ленту в движение по замкнутой траектории для направляемой подачи движущейся ленты на вход в указанную полость кристаллизатора. Изобретение позволяет создать стационарный аппарат для направляемой подачи ленты, не содержащей частей, движущихся по замкнутой траектории, в котором использована воздушная подушка, имеющая выпуклую цилиндрическую форму. Предлагаемый аппарат отклоняет, изгибает или изменяет направление движения бесконечной гибкой тонкой ленты заданной толщины в процессе ее перемещения. 4 с. и 21 з.п.ф-лы, 14 ил.

Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к области ленточных машин непрерывного литья металла, имеющих, по существу, прямую или плоскую полость кристаллизатора, внутри которой от входа по длине полости до ее выхода движется лента (движутся ленты). Понятие "по существу, плоская" в контексте данного описания включает также небольшую продольную кривизну, которая может способствовать постоянному прижиму единственной натянутой ленты, движущейся с опорой на опорные средства в движущейся полости кристаллизатора, а также небольшую поперечную кривизну, которая может способствовать постоянному контакту ленты с поверхностью металла, затвердевающего в движущейся полости кристаллизатора.

Уровень техники Ленты в ленточных машинах непрерывного литья расплавленного металла обычно изготовляются, как это известно из уровня техники, из соответствующего теплопроводящего гибкого материала и имеют толщину, находящуюся, например, в интервале от 0,3 до 2 мм. Такая лента движется по замкнутой овальной траектории в условиях значительных растягивающих усилий вокруг соответствующей каретки. В процессе своего движения лента в известных машинах постоянно проходит по вращающемуся входному шкивному барабану и по вращающемуся выходному шкивному барабану, установленным соответственно у входного и выходного концов подвижного кристаллизатора.

Постоянно возникающая проблема при использовании подобных машин заключается в наличии пространственных ограничений, касающихся внутренней поверхности ленты вблизи входной зоны полости кристаллизатора, где расплавленный металл вступает в контакт с лентой, когда лента отходит от вращающегося входного шкивного барабана. Данное ограничение можно наблюдать на виде машин сбоку. Оно представляет собой образование зазора в форме зубца между внутренней поверхностью ленты и задней (по направлению движения металла) половиной вращающегося входного шкивного барабана на участке, где лента отходит по касательной от шкивного барабана.

В этой пространственно ограниченной, так называемой "седловой зоне" желательно обеспечить точный контроль над искажением профиля ленты, поскольку именно в этой зоне очень горячий разливаемый расплавленный металл вступает в контакт с движущейся лентой.

В патентах США 4061178 и 4061177 предложена замена вращающегося входного шкивного барабана. Техническое решение согласно патенту США 4061178 является ближайшим аналогом заявленной группы изобретений. В этом патенте раскрыты аппарат, обеспечивающий левитацию на воздушной подушке гибкой натянутой теплопроводной ленты, содержащий пространственно разделенные стационарные элементы, направляющие ленту и задающие цилиндрическую траекторию ее движения, а также способ направляемой подачи бесконечно гибкой ленты на вход ленточной машины непрерывного литья.

Траектория движения ленты задается множеством "катушек", плавающих в гидравлической жидкости. Описанные в названных патентах катушки функционировали при абсолютном давлении воздуха меньше атмосферного, т.е. при парциальном вакууме, для того чтобы обеспечить отвод охлаждающей жидкости от катушек и стабилизацию положения ленты почти в контакте с катушками.

Силы, имеющие место при парциальном вакууме, как оказалось, недостаточны для стабилизации ленты в той степени, которая обеспечивает получение высококачественного продукта литья. В указанном патенте США 4061177 для стабилизации лент предложено использовать охлаждающий агент, предварительно нагретый до 40-70^oС.

Однако результирующее высокое парциальное давление водяного пара, выделяемого горячей водой, ограничивает достижимый парциальный вакуум в машине по указанному патенту.

Кроме того, нагрев воды или охлаждающего агента даже до 70^oС недостаточен для адекватного предварительного нагрева ленты, требуемого для достижения высококачественного продукта.

При этом охлаждающий агент с температурой 55-70^oС создает опасность получения ожога персоналом, если этот горячий охлаждающий агент выйдет из-под контроля, например, в случае дефекта ленты или повреждения трубопровода.

Таким образом, оборудование, описанное в названных патентах, не решает проблемы требуемой стабилизации ленты в ленточной машине и получения высококачественного продукта.

Известно, что гладкие твердые объекты можно заставить "парить" на очень малом расстоянии от гладких твердых поверхностей при помощи текучей среды, подаваемой между ними под давлением. Однако когда один из объектов является гибким и движущимся, а также изогнутым, то при попытках использования сжатого воздуха для осуществления "парения" ленты, движущейся вдоль изогнутой стационарной опорной поверхности, возникают серьезные проблемы, такие как возникновение невыносимых пронзительных шумов и вибраций ленты.

Сущность изобретения Изобретателем создан жесткий стационарный аппарат для направляемой подачи ленты, не содержащий частей, движущихся по замкнутой траектории, в котором использована "воздушная подушка", имеющая выпуклую цилиндрическую форму. Аппарат является значительно менее сложным, чем известный аппарат с множеством катушек, обжигающе горячим охлаждающим агентом и парциальным вакуумом. При этом обнаружено, что аппарат с воздушной подушкой по настоящему изобретению может быть сконструирован таким образом, чтобы преодолеть или существенно уменьшить перечисленные проблемы. Аппарат по изобретению обеспечивает возможность отклонять, изгибать или изменять направление движения бесконечной гибкой тонкой ленты заданной толщины в процессе ее перемещения, а также освободить пространство, которое в большинстве известных ленточных машин занято задней частью входного шкивного барабана. Освобожденное таким образом пространство может быть использовано для улучшения охлаждения ленты и введения опор в критическую, так называемую "седловую" зону, в которой расплавленный металл вступает в контакт с лентой ленточной машины.

Таким образом, согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается аппарат с воздушной подушкой для направляемой подачи движущейся гибкой натянутой теплопроводящей ленты по цилиндрической траектории к входу в полость кристаллизатора машины непрерывного литья металла, содержащий стационарные элементы, направляющие ленту и задающие цилиндрическую траекторию ее движения. Отличительной особенностью аппарата является то, что указанные элементы, направляющие ленту, выполнены с возможностью взаимодействия с подаваемым сжатым воздухом с обеспечением левитации ленты к ее внутренней поверхности, изогнутой по цилиндрической поверхности и движущейся по цилиндрической траектории.

В предпочтительном варианте аппарат дополнительно содержит стационарную опору для указанных элементов, направляющих ленту, установленных на этой опоре, причем в указанной опоре выполнено, по меньшей мере, одно отверстие для приведения находящегося под давлением воздуха в контакт с указанными элементами, направляющими ленту, и указанная опора снабжена установочными компонентами для установки аппарата с воздушной подушкой в заданном стационарном положении в машине непрерывного литья вблизи входа в полость кристаллизатора. Указанное, по меньшей мере, одно отверстие может содержать сопло для управления давлением воздуха, приводимого под давлением в контакт с указанными элементами, направляющими ленту.

В другом варианте выполнения аппарата указанные элементы, направляющие ленту, имеют стационарные поверхности, обращенные наружу, в направлении изогнутой по цилиндру движущейся внутренней поверхности указанной ленты, движущейся по цилиндрической траектории, причем указанные поверхности указанных элементов, направляющих ленту, имеют в своем составе прочный, износостойкий материал, эффективный применительно к скользящему контакту.

Аппарат может также дополнительно содержать вытянутый стационарный дросселирующий барьер для воздуха, ориентированный в поперечном направлении относительно указанной цилиндрической траектории, т.е. поперек направления движения указанной ленты, движущейся по указанной цилиндрической траектории.

В следующем предпочтительном варианте указанный вытянутый стационарный дросселирующий барьер для воздуха имеет стационарную поверхность, обращенную наружу, в направлении изогнутой по цилиндру движущейся внутренней поверхности указанной ленты, движущейся по цилиндрической траектории, причем в указанной поверхности указанного дросселирующего барьера выполнены канавки для распределения давления воздуха.

В еще одном варианте аппарат дополнительно содержит стационарное уплотнение, расположенное по периметру вокруг указанной цилиндрической траектории и выполненное с возможностью взаимодействия с изогнутой по цилиндру движущейся внутренней поверхностью указанной ленты, движущейся по цилиндрической траектории, для ограничения возможности выхода находящегося под давлением воздуха за пределы изогнутой движущейся внутренней поверхности указанной ленты, причем указанный вытянутый дросселирующий барьер для воздуха является частью указанного уплотнения.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предлагается аппарат с воздушной подушкой для направляемой подачи движущейся гибкой натянутой теплопроводящей ленты по цилиндрической траектории к входу в полость кристаллизатора машины непрерывного литья металла, содержащий пространственно разделенные стационарные элементы. Отличительной особенностью аппарата является то, что указанные пространственно разделенные стационарные элементы имеют стационарные поверхности, направляющие ленту, которые расположены вдоль выпуклой цилиндрической траектории и ориентированы наружу вдоль выпуклой цилиндрической траектории для обеспечения подачи ленты, движущейся по цилиндрической траектории, причем изогнутая по цилиндру движущаяся внутренняя поверхность ленты обращена к поверхностям, направляющим ленту; а аппарат также снабжен по меньшей мере одним отверстием для подачи находящегося под давлением воздуха в пространство между указанными элементами для приведения находящегося под давлением воздуха в обеспечивающий левитацию контакт с изогнутой по цилиндру движущейся внутренней поверхностью движущейся ленты.

В предпочтительном варианте указанная натянутая лента создает первый силовой компонент предварительно определенной величины, приложенный к указанному аппарату; подача находящегося под давлением воздуха в пространства между указанными элементами является управляемой для приведения находящегося под давлением воздуха в контакт, обеспечивающий левитацию, с указанной изогнутой по цилиндру движущейся внутренней поверхностью движущейся ленты при приложении к указанной изогнутой по цилиндру движущейся внутренней поверхности второго силового компонента, имеющего величину, составляющую, по меньшей мере, около 90% предварительно определенной величины первого силового компонента, причем второй силовой компонент направлен от указанного аппарата противоположно первому силовому компоненту.

В еще одном из предпочтительных вариантов выполнения аппарата с воздушной подушкой подача находящегося под давлением воздуха в пространства между указанными элементами является управляемой для приведения находящегося под давлением воздуха в контакт, обеспечивающий левитацию, с указанной изогнутой по цилиндру движущейся внутренней поверхностью движущейся ленты при приложении к указанной изогнутой по цилиндру движущейся внутренней поверхности второго силового компонента, имеющего величину, выбранную в интервале между 90% и 100% предварительно определенной величины первого силового компонента, причем второй силовой компонент направлен от указанного аппарата противоположно первому силовому компоненту.

В следующем варианте полость кристаллизатора выполнена, по существу, плоской, начиная от входа, в, по существу, прямолинейном направлении движения металла в машине непрерывного литья; указанная выпуклая цилиндрическая траектория охватывает угол, составляющий около 180^o; радиус R₁ указанной выпуклой цилиндрической траектории выбран равным примерно 305 мм; находящийся под давлением воздух, приводимый, посредством управляемой подачи, в контакт, обеспечивающий левитацию, с указанной изогнутой по цилиндру движущейся внутренней поверхностью движущейся ленты, создает силовой компонент, действующий противоположно направлению движения металла и составляющий около 250 Н на миллиметр ширины ленты.

Аппарат может также содержать опору, наружная поверхность которой имеет, по существу, выпуклую цилиндрическую форму, причем указанные пространственно разделенные, стационарные элементы установлены на указанной наружной поверхности опоры.

В еще одном варианте указанные пространственно разделенные, стационарные элементы представляют собой решетку, расположенную на наружной поверхности указанной опоры; указанная решетка расположена вдоль указанной выпуклой цилиндрической траектории, и указанные поверхности, направляющие ленту, представляют собой обращенные наружу поверхности указанной решетки.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предлагается аппарат с воздушной подушкой для использования в машине непрерывного литья металла, содержащей, по меньшей мере, одну бесконечную гибкую натянутую теплопроводящую ленту, движущуюся по замкнутой петле в направлении движения металла через полость кристаллизатора от входа в полость до выхода из полости с возвращением от выхода из полости к ее входу по возвратной части замкнутой петли, удаленной от полости кристаллизатора. Аппарат снабжен стационарными элементами с рабочими поверхностями, определяющими цилиндрическую траекторию, продолжающую указанную возвратную часть замкнутой петли в направлении входа в указанную полость кристаллизатора для направленной подачи движущейся ленты по указанной цилиндрической траектории таким образом, что изогнутая по цилиндру движущаяся внутренняя поверхность указанной ленты расположена в непосредственной близости от указанных рабочих поверхностей; и источником для подачи находящегося под давлением воздуха, обеспечивающего левитацию, к стационарным элементам для создания усилия, приложенного к изогнутой по цилиндру движущейся внутренней поверхности движущейся ленты в направлении от указанного аппарата и составляющего, по меньшей мере, 90% от величины суммарного силового компонента, направленного по направлению движения металла и действующего на указанный аппарат со стороны натянутой ленты, движущейся по замкнутой петле.

В предпочтительном варианте выполнения аппарат дополнительно содержит оболочку, создающую воздушную подушку, имеющую, по существу, выпуклую цилиндрическую наружную поверхность и внутренний объем, причем указанное множество стационарных элементов расположено на указанной наружной поверхности; указанный аппарат содержит стенки, прикрепленные к указанной камере и формирующие камеру давления, сообщающуюся с указанным внутренним объемом камеры, создающей воздушную подушку; в указанной оболочке выполнено, по меньшей мере, одно сквозное отверстие от камеры давления до указанной наружной поверхности; указанный источник сжатого воздуха представляет собой указанную камеру давления, связанную с, по меньшей мере, одним сквозным отверстием в указанной оболочке.

В следующем предпочтительном варианте находящийся под давлением воздух, обеспечивающий левитацию ленты, который воздействует в направлении наружу на изогнутую по цилиндру движущуюся внутреннюю поверхность движущейся ленты, создает силовой компонент, направленный против движения металла и составляющий около 250 Н на миллиметр ширины ленты, причем создание указанного силового компонента соответствует формированию в движущейся ленте напряжений на растяжение на уровне около 10000 Н, что примерно соответствует напряжениям на растяжение, имеющим место в известных машинах непрерывного литья.

В еще одном варианте указанная лента имеет заданную толщину, причем указанные стационарные элементы, расположенные на наружной поверхности оболочки, создающей воздушную подушку, образуют изолированные зоны; при охвате указанной оболочки, создающей воздушную подушку, движущейся лентой указанные изолированные зоны формируют изолированные камеры, осуществляющие левитацию ленты и расположенные ниже рабочих поверхностей указанных стационарных элементов; указанные изолированные камеры, осуществляющие левитацию ленты, имеют ширину в направлении, поперечном к движущейся ленте, превышающую заданную толщину указанной ленты менее чем в 150 раз; в указанной оболочке, создающей воздушную подушку, выполнено множество сквозных отверстий, индивидуально сообщающихся с камерами, осуществляющими левитацию ленты; указанные отверстия обеспечивают фиксированное дросселирование находящегося под давлением воздуха, текущего через них из камеры давления к указанным стационарным элементам для снабжения воздухом, обеспечивающим левитацию ленты.

В дальнейшем предпочтительном варианте аппарат с воздушной подушкой дополнительно содержит стационарную опору, имеющую выпуклую наружную поверхность, причем указанные стационарные элементы расположены на указанной выпуклой наружной поверхности; указанные рабочие поверхности указанных стационарных элементов определяют цилиндрическую траекторию; указанная цилиндрическая траектория имеет постоянный радиус R₁ в своей основной части, имеющей форму дуги и начинающейся вблизи указанной возвратной части замкнутой петли; указанный аппарат сконфигурирован с возможностью формирования меньшей части в форме дуги указанной цилиндрической траектории с изменяющимся радиусом R+, значение которого прогрессивно увеличивается по длине указанной меньшей части указанной цилиндрической траектории к указанному входу, за счет чего обеспечивается прогрессивное уменьшение напряжения в указанной ленте, движущейся по указанной меньшей части указанной цилиндрической траектории к указанному входу.

В еще одном варианте аппарат дополнительно содержит основание, имеющее выпуклую наружную поверхность, по существу, цилиндрической формы, причем указанное множество стационарных элементов расположено на указанной выпуклой наружной поверхности; указанные стационарные элементы выполнены выступающими над выпуклой наружной поверхностью, определяя изолированные углубления между стационарными элементами; указанные рабочие поверхности стационарных элементов расположены на высоте h над указанной выпуклой наружной поверхностью; указанная высота h выбрана в интервале от 25 мкм до 2,5 мм; указанный источник воздуха под давлением снабжен отверстиями, индивидуально сообщающимися с указанными изолированными углублениями; указанные отверстия обеспечивают фиксированное дросселирование находящегося под давлением воздуха, поступающего индивидуально в указанные изолированные углубления для снабжения указанных углублений находящимся под давлением воздухом, обеспечивающим левитацию ленты; изогнутая по цилиндру движущаяся внутренняя поверхность указанной ленты, движущейся по указанной цилиндрической траектории, расположена в непосредственной близости от рабочих поверхностей и совместно с ними обеспечивает утечку с дросселированием находящегося под давлением воздуха, обеспечивающего левитацию ленты, благодаря чему, по существу, исключаются пронзительные шумы.

В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения воздух (или другой газ), осуществляющий левитацию, вводят под контролируемым давлением и в контролируемом объеме в узкое, частично герметизированное пространство или пространства между движущейся изогнутой внутренней поверхностью ленты и выпуклой, по существу, цилиндрической поверхностью аппарата с воздушной подушкой. Тем самым обеспечивается возможность движения ленты по своей обычной замкнутой траектории в условиях минимального трения. Еще одним преимуществом является возможность обеспечения нормального натяжения ленты при ее использовании.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предлагается способ осуществления направляемого движения по замкнутой траектории гибкой теплопроводящей ленты в машине непрерывного литья металлов к входу в полость кристаллизатора машины, согласно которому устанавливают стационарные элементы с пространственно разделенными рабочими поверхностями, определяющими траекторию движения и обеспечивающими направленную подачу ленты, таким образом, что их рабочие поверхности расположены на секторе выпуклого цилиндра и обращены наружу; устанавливают указанную гибкую ленту таким образом, чтобы ее внутренняя поверхность была обращена к указанным рабочим поверхностям; создают натяжение в установленной ленте для обеспечения прижима внутренней поверхности указанной ленты к указанным рабочим поверхностям с приведением формы внутренней поверхности установленной и натянутой ленты указанному сектору выпуклого цилиндра; подают находящийся под давлением воздух через, по меньшей мере, одно дросселирующее отверстие для осуществления его контакта, обеспечивающего левитацию ленты, с внутренней поверхностью установленной и натянутой ленты с созданием усилия, действующего на установленную, натянутую и принявшую заданную форму ленту наружу относительно указанного выпуклого цилиндра, чтобы уменьшить усилие, действующее со стороны внутренней поверхности установленной, натянутой, принявшей заданную форму, подвергнутой левитации и подготовленной к началу движения ленты на указанные рабочие поверхности; и приводят установленную, натянутую, принявшую заданную форму и подвергнутую левитации ленту в движение по замкнутой траектории для направляемой подачи движущейся ленты на вход в указанную полость кристаллизатора.

В предпочтительном варианте способа снижают, за счет контакта находящегося под давлением воздуха, обеспечивающего левитацию ленты, с внутренней поверхностью установленной, натянутой, принявшей заданную форму и подвергнутой левитации ленты, усилие, действующее со стороны указанной внутренней поверхности на указанные рабочие поверхности, не менее чем на 90%, но не более чем на 100% по сравнению с указанным усилием, имевшим место до начала подачи находящегося под давлением воздуха.

В еще одном предпочтительном варианте обеспечивают выход в атмосферу находящегося под давлением воздуха, вступившего в контакт, обеспечивающий левитацию ленты, с движущейся внутренней поверхностью установленной, натянутой, принявшей заданную форму и подвергнутой левитации ленты; и частично перекрывают указанный выход в атмосферу находящегося под давлением воздуха.

В следующем варианте обеспечивают выход в атмосферу находящегося под давлением воздуха, вступившего в контакт, обеспечивающий левитацию ленты, с движущейся внутренней поверхностью установленной, натянутой, принявшей заданную форму и подвергнутой левитации ленты, причем указанный выход воздуха в атмосферу осуществляют по периметру указанного сектора выпуклого цилиндра; и частично перекрывают указанный выход в атмосферу находящегося под давлением воздуха.

В дальнейшем предпочтительном варианте уменьшают кривизну выпуклого цилиндра на небольшой части указанного сектора, расположенной ближе к входу в полость кристаллизатора, чем остальная часть указанного сектора, причем указанное уменьшение кривизны производят в направлении направляемого движения движущейся по замкнутой траектории ленты к входу в полость кристаллизатора.

В еще одном варианте способа осуществляют сухой предварительный нагрев движущейся, установленной, натянутой, принявшей заданную форму и подвергнутой левитации ленты вблизи указанного выпуклого цилиндра.

За счет предварительного нагрева осуществляется контроль напряжений в ленте, вызываемых нагревом. Благодаря этому лента сохраняет плоскую форму, тем самым обеспечивается защита непрерывно разливаемого затвердевающего расплавленного металла от возникновения дефектов, обусловленных непредсказуемыми, внезапными деформациями, которые в противном случае могли бы возникнуть как следствие термических напряжений в ленте в зоне, где она расположена вблизи горячего металла. Предварительный нагрев ленты позволяет производить разливку высококачественного продукта. Предварительный нагрев описан в нескольких патентах США, принадлежащих заявителю настоящего изобретения.

Подача потока воздуха комнатной температуры к предварительно нагретой ленте не приводит к существенному изменению состояния нагрева. С другой стороны, контакт горячей ленты, например, с охлаждающей жидкостью, имеющей комнатную температуру, привел бы к значительному снижению температуры ленты в зоне контакта охлаждающей жидкости с лентой. Настоящее изобретение существенно облегчает сухой предварительный нагрев, например радиационный нагрев. Среди достоинств применения сухого предварительного нагрева можно, в первую очередь, назвать те, которые связаны с отказом от опасной, обжигающе горячей предварительно нагретой охлаждающей жидкости, как это предусмотрено в указанных патентах США 4061178 и 4061177. Кроме того, использование горячей воды в помещении, в котором установлена машина непрерывного литья, приведет к насыщению окружающего воздуха водяным паром. Данная влага, находящаяся в воздухе, может конденсироваться в виде капель на лентах ленточной машины и может приводить к минивзрывам, когда подобные капли соприкасаются с расплавленным металлом. Кроме того, высокая влажность поблизости от литьевой машины неблагоприятно действует на рабочих, выполняющих операции, требующие собранности и постоянно напряженного внимания, а также быстрой и квалифицированной реакции, необходимой при управлении параметрами протекающего процесса непрерывного литья.

Перечень фигур Прочие задачи, аспекты, признаки и достоинства настоящего изобретения станут более понятными из дальнейшего подробного описания вариантов его осуществления, которые представляются предпочтительными и которые будут приведены со ссылками на прилагаемые чертежи. Чертежи прилагаются только в качестве иллюстраций; они не обязательно выполнены в постоянном масштабе или при соответствующей ориентации и не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения. Продольное направление, соответствующее направлению движения потока металла от входа к выходу полости кристаллизатора машины непрерывного литья, обозначается большими белыми стрелками.

Фиг. 1 соответствует виду сбоку с наружной стороны на двухленточную машину непрерывного литья, приведенную в качестве иллюстративного примера машины непрерывного литья, в которой успешно может быть использовано настоящее изобретение. Аппарат с воздушной подушкой, воплощающий настоящее изобретение, показан в зоне входа в полость как для верхней, так и для нижней кареток.

Фиг. 2 представляет собой перспективное изображение аппарата, использующего изолированные углубления для создания воздушной подушки. Аппарат представлен в том же положении, что и на фиг.1, т.е. установленным вблизи входной зоны кристаллизатора верхней или нижней каретки.

Фиг. 3 соответствует виду, аналогичному виду, представленному на фиг.2, но аппарат по фиг.3 снабжен дросселирующими барьерами, расположенными по его периметру.

На фиг.4 на виде по стрелкам 4 на фиг.3, в увеличенном масштабе показана концевая часть аппарата с изолированными углублениями.

На фиг. 5 в увеличенном масштабе представлены частичные поперечные сечения верхнего и нижнего аппаратов с воздушной подушкой, использующих изолированные углубления, причем показано, как ленты указанных аппаратов движутся во входную зону машины непрерывного литья, представленной на фиг.1. Положение плоскости сечения по фиг.5 обозначено как 5-5 на фиг.4.

Фиг.6 соответствует участку аппарата с воздушной подушкой, показанному в значительно увеличенном масштабе на частичном перспективном виде (с частичным разрезом) по стрелкам 6-6 на фиг.4, т.е. по диагонали в направлении, обратном движению металла. Представлены два варианта выполнения канавок для распределения давления, выполненных в наружной поверхности расположенного по периметру уплотнения.

Фиг. 7 аналогична фиг.6, но здесь показана часть аппарата с использованием изолированных выступов для создания воздушной подушки.

Фиг.8 аналогична фиг.5, но здесь изображены части верхнего и нижнего аппаратов с воздушной подушкой, использующих изолированные выступы и части соответствующих движущихся лент.

На фиг. 9 в еще большем масштабе показана входная зона, изображенная на фиг. 5. Фиг.9 иллюстрирует уменьшение кривизны (т.е. увеличение радиуса) переходных кривых, задаваемых профилем задающих траекторию частей аппарата с воздушной подушкой, которые обеспечивают подачу ленты в подвижную полость кристаллизатора.

На фиг.10 в увеличенном масштабе представлено частичное сечение аппарата, на котором показан дефлектор, который изменяет первоначальное направление потока охлаждающей жидкости, движущегося с высокой первоначальной скоростью, и направляет его вдоль нижней ленты в направлении движения металла.

На фиг. 11 на виде по стрелкам 10-10 на фиг.10 и 12 показаны поддерживающие ролики. Эти поддерживающие ролики снабжены намагниченными ребрами с чередующейся полярностью N, S, N, S, как это описано в патенте США 5728036.

На фиг. 12 на виде, аналогичном представленному на фиг.10, показан модифицированный вариант аппарата по фиг. 5, содержащего множество сопел (изображено только одно из них) для подачи потока охлаждающей жидкости, движущегося с высокой первоначальной скоростью, на нижнюю ленту в направлении движения металла.

Фиг. 13 аналогична фиг.3, за исключением того, что представленный здесь вариант предусматривает выполнение изолированных углублений в форме вытянутых полукруглых углублений, ориентированных параллельно направлению движению ленты.

Фиг. 14 аналогична фиг.13, за исключением того, что представленный здесь вариант предусматривает подачу воздуха через единственный жиклер в объединенную в пределах всего аппарата зону, обеспечивающую левитацию.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Данное описание составлено применительно к двухленточным машинам для непрерывного литья, которые в типовом случае имеют верхнюю и нижнюю каретки для приведения в движение по замкнутой траектории верхней и нижней лент. Движущиеся по замкнутой траектории ленты формируют подвижную полость кристаллизатора, расположенную между лентами. Ленты движутся от входа в подвижную полость вдоль полости к выходу из нее. Ленты несут разливаемый расплавленный металл и ограничивают занимаемое им пространство; кроме того, они охлаждают расплавленный металл и ограничивают объем образующегося в результате затвердевающего металла с образованием затвердевшего металлического продукта, выводимого через выходную часть кристаллизатора.

В двухленточной литьевой машине траектория, по которой движется затвердевающий металл, заполняющий полость М кристаллизатора, по существу, представляет собой прямую. В машине с одной лентой (которая далее рассматриваться не будет) траектория может быть слегка изогнутой и выпуклой, если рассматривать ее сбоку.

Используемые в данном описании термины "цилиндрическая поверхность", "цилиндрическая форма", "цилиндрический(ая)" и "цилиндр" должны трактоваться в широком смысле, т.е. включать в себя как круговые цилиндрические поверхности, так и выпуклые цилиндрические поверхности, отличные от круговых.

На фиг.1 на виде снаружи представлена двухленточная машина 20 непрерывного литья. Ее нижняя и верхняя каретки обозначены соответственно как L и U.

Через разливочное оборудование известного типа (не изображено) расплавленный металл подают во входной конец 22 полости М подвижного кристаллизатора (см. фиг.1, 5, 8, 9) Подача расплавленного металла схематично изображена в виде крупной светлой стрелки 24 в левой части названных фигур. Продукт Р, получаемый в результате непрерывного литья и показанный в правой части фиг.1, выводится (в направлении, обозначенном стрелкой 26) из выходного конца полости М подвижного кристаллизатора.

Нижняя и верхняя стороны полости М подвижного кристаллизатора ограничены верхней и нижней бесконечными гибкими тонкими калиброванными металлическими теплопроводящими лентами 28 и 30 соответственно, движущимися по замкнутым траекториям. Эти ленты охлаждаются по своим внутренним поверхностям жидким охлаждающим агентом (как правило, водой), текущим с высокой скоростью. Две боковые стороны полости М подвижного кристаллизатора ограничены двумя краевыми ограждениями 32 известной конструкции, движущимися по замкнутым траекториям. Как показано на фиг.1, краевое ограждение вводится в полость через входной конец 22 посредством роликов 33, расположенных в форме полумесяца. Верхняя лента 28 приводится в движение (как это обозначено стрелкой 36) посредством вращающегося верхнего выходного шкивного барабана 34, установленного над выходным концом полости М подвижного кристаллизатора. Нижняя лента 30 и краевые ограждения 32 приводятся в движение (как это обозначено стрелкой 37) посредством вращающегося нижнего выходного шкивного барабана 38, установленного под выходным концом полости М подвижного кристаллизатора. Дополнительную информацию о подобных двухленточных машинах для непрерывного литья можно получить из патентов Хэзлитта и др.

На входном и выходном концах машины для непрерывного литья верхняя и нижняя ленты 28, 30 проходят по неподвижному, зафиксированному, жесткому выпуклому цилиндрическому аппарату 40 левитации на воздушной подушке верхней ленты и по аналогичному аппарату 42 левитации на воздушной подушке нижней ленты. Каждый аппарат 40, 42 содержит секторную оболочку 44, создающую воздушную подушку, которая представляет собой сегмент цилиндрической формы. В каждой оболочке 44 проделано, по меньшей мере, одно, а в большинстве вариантов осуществления изобретения множество отверстий 87, действующих как жиклеры для воздуха и выполненных в соплах 85 (фиг.5, 8, 9, 10 и 12). Угол А (см. фиг. 1), охватываемый геометрическим сегментом