BRPI0617619B1 - rolo de guia de lingote - Google Patents

Abstract

<b>rolo de guia de lingote.<d> a invenção refere-se a um rolo de guia de lingote com ao menos uma camisa de rolo (1, 2, 3) e com ao menos dois eixos de apoio (4, 5, 6, 7), sendo que respectivamente dois eixos de apoio estão unidos à prova de rotação com uma camisa de rolo e cada eixo de apoio está rotativamente apoiado em um suporte de apoio (8, 9, 10, 11) . para obtenção de uma modalidade de construção simples e resistente às elevadas cargas térmicas e mecânica que ocorrem se propõe unir a camisa de rolo à prova de rotação com os eixos de apoio que a sustentam em ambos os lados por uniões de contração ou por uniões de ajuste forçado.

Description

ROLO DE GUIA DE LINGOTE A invenção refere-se a um rolo de guia de lingote com ao menos uma camisa de rolo e com ao menos dois eixos de apoio, sendo que respectivamente dois eixos de apoio estão unidos à prova de rotação com uma camisa de rolo e cada eixo de apoio está rotativamente apoiado em um suporte de apoio.

Um rolo de guia de lingote desse tipo jã ê conhecido da DE-A 24 23 224. Nesse rolo de guia de lingote em múltiplas partes camisas de rolo vizinhas em direção axial estão unidas por um eixo de apoio, que estã apoiado rotativamente em um mancai de suporte e que engata com pontas de eixo orientados em afastamento mútuo em recessos axiais das camisas de rolo vizinhas. Uma união com travamento devido à força entre o eixo de apoio e a respectiva camisa de rolo é efetuada por uma união aparafusada entre ambos os componentes e por áreas de apoio radiais cooperantes no eixo de apoio e na camisa de rolo, sendo assim alcançada uma segurança adicional contra desprendimento durante a operação da instalação. Essa solução construtiva, contudo, não se comprovou na prática, pois essa sujeição dos componentes não suporte a severa 4 - p g-r a ç ao de rude xvrrg _l carr.

Da WO 02/02253 Al jã é conhecido formar rolos acionadores em uma instalação de fundição de tira de uma camisa de rolo e dois eixos de apoio, sendo que os dois eixos de apoio se salientam em contraposição na camisa de rolo e estão aparafusada no lado frontal com a camisa de rolo (fig. 6) . Os parafusos de sujeição são empregados simultaneamente como órgãos de fecho dos condutos de agente refrigerante .

Da DE-A 28 40 902 é conhecido um rolo de guia de lingote em uma só parte, em que uma camisa de rolo estã unida de modo não soltãvel com dois eixos de apoio por uma união de solda periférica. A camisa de rolo estã recoberta com uma camada protetora resistente à abrasão, resistente ã corrosão. Danos a distintos componentes do rolo de guia de lingote conduzem em geral à sua perda total e a elevados custos de peças de reposição. O emprego de uma costura de solda para a união de camisa de rolo e eixo de apoio não pode ser aplicado especialmente para rolos de guia de lingote em várias partes, pois devem ser então obrigatoriamente empregados suportes divididos. Da DE-A 32 28 190 é conhecido um rolos de guia de lingote desse tipo, com suporte central, em que um eixo de apoio portando um suporte de apoio estã unidos por uniões de solda com camisas de rolo contíguas.

Em rolos de guia de lingote convencionais, resfriados perifericamente, como são jã conhecidos por exemplo da EP 0 543 531 Al ou da AT. 412 851 B, o agente refrigerante é conduzido através de canais de agente refrigerante dispostos sobretudo radialmente ou inclinados para com o eixo de -retaçãõ—der uroro~~do~centro~ao rolo para a periferia do rolo de guia de lingote, ali distribuído por condutos anulares, guiado por canais de agente refrigerante alinhados par ale lamente ao eixo de rolo nas proximidades da superfície da camisa de rolo e, de maneira análoga, novamente coletado e reconduzido ao centro. Para se poder produzir facilmente o sistema de conduto de agente refrigerante e os condutos anulares e fechã-los de modo vedante para fora, nas áreas frontais de camisa de rolo são usualmente aparafusados ou soldados corpos vedantes em forma de anel ou de tampão. Devido âs altas solicitações térmicas e de técnica de material no rolo de guia de lingote, esses métodos de vedação são dispendiosos, muito sensíveis e sujeitos a panes.

Também em rolos de guia de lingote com um eixo nuclear contínuo é conhecido fixar camisas de rolo em várias camadas, por exemplo por uma união elástica de ajuste, à prova de rotação e de modo soltável sobre o eixo de núcleo, A estrutura em várias camadas da camisa de rolo é efetuada por distintas mangas de cilindro, que são unidas à prova de rotação por uma união de contração em plena área das áreas de manga de cilindro contrapostas. Nas áreas de contato das mangas de cilindro se encontram canais de agente refrigerante de produção simples (WO 2005/016578; WO 02/02253). A presente invenção visa evitar essas dificuldades e desvantagens e tem como objetivo propor um rolo de guia de lingote, que consista em vários componentes de fácil produção, que estejam de tal maneira unidos entre si que a união suporte as intensivas cargas térmicas e mecânicas diante -ar--opar-arçãer de dundxyãu, “que “consista em componentes de fácil produção e que possibilite uma decomposição e eventualmente o reemprego de componentes caros, como de preferência camisas de rolo e caixas de mancai.

Esse objetivo ê alcançado, de acordo com a invenção, pelo fato de que a camisa de rolo está unida à prova de rotação com os eixos de apoio que a sustentam em ambos os lados por uniões de contração ou por uniões de ajuste forçado. O suporte de apoio intermediário se efetua, em princípio, em contrações de rolo, que ocorrem pelos eixos de apoio com menor diâmetro contraídos nas camisas de rolo. A união de contração e ajuste forçado é de tal maneira projetada que cargas de rolo estacionárias e não- estacionárias e momentos de acionamento em rolos de guia de lingote acionados podem ser seguramente transmitidos e estão seguramente garantidas funções de vedação para a condução de agente refrigerante. A projeção da união de contração e ajuste forçado considera casos de carga especiais, usuais em operação, como - a contínua extração de lingote em rolos de guia de lingote giratórias, - o lingote retido em rolos de guia de lingote parados, - uma refrigeração de rolo externa e interna, uma refrigeração de rolo apenas externa ou apenas interna, - uma falha total da refrigeração de rolo condicionada por pane.

Também no mais desfavorável dos casos, em que a união de contração ou ajuste forçado perde capacidade de sust entapac -per- irtfiuêncxa térmica, aeve ser ainda garantida suficiente transmissão de flexão e torque bem como função de vedação. Isso significa, em rolos de guia de lingote com um diâmetro de rolo de 150 mm a 2 00 mm, um excesso de contração de 0,2 a 0,5 mm e, com diâmetro de rolo maior, de 200 mm a 250 mm, um excesso de contração de 0,25 a 0,4 mm. Como grandeza diretriz para a fixação do comprimento do assento de contração vale, aproximadamente, que a relação de comprimento de ajuste de contração para diâmetro de eixo da ponta de eixo é maior do que 1.

Pela união de contração, em comparação com rolos de corpo pleno inseridos, ocorrem tensões de entalhe menores, o que reduz o perigo de ruptura do rolo de guia de lingote, Para os eixos de apoio mais leves também pode ser selecionado material de maior resistência, podendo assim ser alcançado um aumento de resistência muito específico e, portanto, econômico.

Da disposição de componentes estruturais descrita com união de contração e ajuste forçado resultam no total as seguintes vantagens: ' A modalidade de construção de encaixe simples possibilita uma fácil montagem dos rolos de guia de lingote longos e a fabricação a baixo custo dos distintos componentes. - Com rolos de guia de lingote em várias partes não são necessários suportes de apoio intermediário divididos. 0 rolo de guia de lingote é apropriado como rolo descartável barato devido à fabricação especialmente econômica. - Alternativamente, porém, também é possível um reemprego parcial do rolo de guia de lingote, especialmente da camisa de—role com—isLc.1.0 de refrigeração periférico, e também é proporcionado o reemprego da caixa de mancai. Isso se efetua com simples desmontagem destrutiva, por exemplo com um corte de separação pela ponta de eixo do eixo de apoio. - A vedação das guias de agente refrigerante pode se dar amplamente sem elementos de vedação sintéticos, sensíveis, ou sem costuras de solda.

Cada eixo de apoio abrange ao menos uma ponta de eixo, cuja área de camisa exterior com uma área de camisa interior de um recesso em uma camisa de rolo forma a uniãc de contração ou união de ajuste forçado.

Convenientemente, a estrutura em principio doe componentes formando a união de contração ou ajuste forçadc tanto nas regiões extremas do rolo de guia de lingote comc também nas regiões entre camisas de rolo vizinhas é igual.

Correspondentemente, com várias camisas de rolo dispostas alinhadas em direção axial, respectivamente duas camisas de rolo vizinhas estão unidas à prova de rotação por um eixc de apoio apoiado centralmente com um suporte de apoio.

Os rolos de guia de lingote são equipados com uma refrigeração interna, sendo especialmente convenientes duas formas de execução: Segundo uma possível forma de execução da refrigeração de rolo, a camisa de rolo está atravessada por ao menos urr canal de agente refrigerante e esse canal de agente refrigerante está disposto a distância constante da área externa de camisa de rolo cilíndrica da camisa de rolo.

Nesse caso, o canal de agente refrigerante forma por exemplo um compartimento anular continuo. De preferência, a camisa de rolo é atravessada por uma pluralidade de canais de agente--ref r igeraiite, que estão dispostos a distância constante da área externa de camisa de rolo cilíndrica. Os condutos de adução e descarga essencialmente radiais para c meio refrigerante atravessam a união de contração entre eixo de apoio e camisa de rolo. Os condutos de adução e descarga podem estar também dispostos inclinados para com o eixo de rotação do rolo de guia de lingote.

Segundo uma configuração do sistema de conduto de agente refrigerante, simples em termos de técnica de fabricação, entre camisa de rolo e eixo de apoio está disposto um anel de vedação de distribuidor, que forma com a camisa de rolo um conduto distribuidor de agente refrigerante, em que desembocam os condutos de adução e descarga essencialmente radiais e canais de agente refrigerante axialmente paralelos, e sendo que esse anel de vedação de distribuidor forma com a camisa de rolo e com o eixo de apoio uma união de contração ou uma união de ajuste forçado â prova de rotação.

Com essa refrigeração periférica é obtida longa vida útil do rolo de guia de lingote pela descarga térmica precoce da camisa de rolo. Ademais, pela intensiva refrigeração de camisa de rolo é possibilitada uma modalidade de operação a seco da instalação de fundição contínua e lingotes, especialmente lingotes finos, com temperatura mais alta podem ser transportados pela guia de lingote da instalação de fundição contínua.

Segundo outra forma de execução possível da refrigeração de rolo, atravessa um canal de agente refrigerante guiado centralmente em direção axial com seção transversal constante os eixos de apoio e camisas de rolo ae- -sucedendo aúxeTnadãTnêTibél Essa refrigeração axial se destaca especialmente por sua simplicidade e modalidade de construção barata.

Pela união de contração ou ajuste forçado não ocorrem vazamentos de agente refrigerante em ambas as formas de execução da refrigeração de rolo. Podem-se dispensar vedações especais dentro do rolo de guia de lingote, pois a vedação é produzida pela união de contração. Ετη um rolo de guia de lingote acionado, a união de contração ou ajuste forçado descrita pode ser empregada na união aos elementos de acionamento, na medida em que uma conexão de eixo articulado de um rolo de guia de lingote acionado está unida à prova de rotação com um eixo de apoio apoiado centralmente em um suporte de apoio por uma união de contração ou por uma união de ajuste forçado. A vedação dos canais de agente refrigerante e condutos de distribuição de agente refrigerante por anéis de vedação distribuidores introduzidos por união de contração ou ajuste forçado na camisa de rolo dispensa elementos de vedação autônomos sensíveis e uniões por solda.

Especialmente os suportes de apoio, executados como mancai solto, do rolo de guia de lingote são formados por mancais de rolamento, cujos corpos de rolamento podem compensar deslocamentos e desvios de alinhamento axiais condicionados pela operação. Para tanto podem ser empregados por exemplo mancais toroidais, como são descritos também por exemplo no documento de modelo de utilidade alemão DE 200 21 514 UI.

Outras vantagens e características da presente invenção se depreendem da descrição a seguir de exemplos de ssecHçae üfc-TcütikiVõBr sehdb que se faz referência âs figuras em anexo, que mostram o seguinte: Fig- 1 - um rolo de guia de lingote de acordo com a invenção com duas camisas de rolo e um revestimento de camisa de rolo periférico, Fig. 2 - um rolo de guia de lingote de acordo com a invenção com três camisas de rolo e uma refrigeração de rolo central, 3 - uma seção transversal pelo rolo de guia de lingote com uma representação da adução de agente refrigerante ac longo da linha de corte A-A na fig. 1, Fig. 4 - um corte parcial do rolo de guia de lingote corr fixação de um anel de vedação de distribuidor para com c conduto de passagem de agente refrigerante.

As representações de figura mostram rolos de guia de lingote de acordo com a invenção em representação esquemãtica, como são apropriados por exemplo para emprego em uma guia de lingote de uma instalação de fundição contínua para produção de lingotes de metal de grande largura de lingote com seção transversal de desbaste plano e desbaste fino. Componentes iguais ou equivalentes em diversas formas de execução são caracterizados com iguais números de referência. O rolo de guia de lingote em duas partes, não acionado, representado na figura 1 em um corte longitudinal, abrange duas camisas de rolo 1, 2 e três eixos de apoio 4, 5, 6, sendo que os eixos de apoio estão apoiados rotativamente em suportes de apoio 8, 9, 10. O eixo de apoio 5 disposto entre duas camisas de rolo 1, 2 termina em duas pontas de eixo 12, 13, que estão orientadas ei°—afastamento mutuo em direção axiar e se projetam para dentro de recessos 14, 15 cilíndricos das camisas de rolo 1, 2 vizinhas. A união com travamento devido à força entre a ponta de eixo 12, 13 e a camisa de rolo 1, 2 é produzida por uma união de contração ou uma união de ajuste forçado, que leva em consideração as cargas térmicas e mecânicas predominantes durante o transporte de um lingote de aço pela guia de lingote. Dois eixos de apoio 4, 6 portando nas extremidades do rolo de guia de lingote as camisas de role lt 2 apresentam respectivamente apenas uma ponta de eixo 16, 17, que estão inseridos em recessos das camisas de rolo 1, 2, formando uma união de contração ou ajuste forçado. O rolo de guia de lingote é equipado com uma refrigeração interna executada como refrigeração periférica, que está representada nas figuras 1 e 3. O conduto de agente refrigerante no eixo de apoio 4 se faz por uma introdução rotativa 21 acoplado do lado frontal. O eixo de apoio 4 apresenta um canal de agente refrigerante 22, 22a central, partindo do qual na região da ponta de eixo 16 vários condutos de sangria 23, 23a, 23b, 23c radiais conduzem até â camisa de rolo 1 e ali desembocam em um compartimento anular 24 com alargamentos 25a, 25b, 25c em forma de foice. Partindo desses alargamentos em forma de foice, condutos de agente refrigerante 26, 26a, 26b, 26c estão guiados a pequena distância abaixo da superfície de camisa e simultaneamente distribuídos pela periferia da camisa de rolo 1 paralelamente ao eixo de rotação do rolo de guia de lingote, sendo que está prevista uma múltipla inversão de direção. Na região da ponta de eixo 12 do eixo de apoio 5 os condutos de agente refrigerante 26 desembocam d£ novo- -sm- -aiargamerrtos· em iorrr.a de foice de um compartimento anular, a partir do qual conduzem condutos de sangria radiais para o canal de agente refrigerante 22b central na ponta de eixo 12 do eixo de apoio 5. Na região da ponta de eixo 13 se repete a passagem de agente refrigerante para a camisa de rolo 2 analogamente à passagem de agente refrigerante descrita na camisa de rolo 1. Essa disposição se repete ainda em correspondência ao número das camisas de rolo, das quais é formado um rolo d< guia de lingote em várias partes. O canal de agent* refrigerante central desemboca em uma introdução rotativ; 21a, pela qual é novamente derivado o agente refrigerant< atravessando em fluxo o rolo de guia de lingote. O; condutos de agente refrigerante são de tal maneira guiado: que na região da união de contração se estendem do eixo d< apoio para a camisa de rolo ou de volta, de modo que ; união de contração estanque atua simultaneamente comc vedação contra vazamentos de agente refrigerante.

Na figura 2 está representado em uma representaçãc esquemática um rolo de guia de lingote em três partes, qu< abrange três camisas de rolo 1, 2, 3, eixos de apoio 4, 5, 6 portando essas camisas de rolo e suportes de apoio 8, 9 10, 11 sustentado rotativamente esses eixos de apoio. A: camisas de rolo e os eixos de apoio, como já descrito ante: com relação ao rolo de guia de lingote segundo figura 1 são unidos com travamento devido â força por uma união dí contração ou união de ajuste forçado. A passagem de agente refrigerante ocorre por um canal de agente refrigerante 21 central, que atravessa os eixos de apoio sucessivos e camisas de rolo em direção axial. No lado de entrada e ne lado ãe salda—do canal "de "ãgêríte refrigerante estãe previstas passagens rotativas 21 para a adução e descarge do agente refrigerante, das quais apenas a passager rotativa para a adução de agente refrigerante este representada. As uniões por contração entre as camisas de rolo e os eixos de apoio vedam as passagens do canal de agente refrigerante central entre camisa de rolo e eixos de apoio contra perdas por vazamento para fora. A figura 1 mostra um rolo de guia de lingote acionado, em várias partes, em que o eixo de apoio 6 do lado de borda apresenta duas pontas de eixo 17, 30. A ponta de eixo 17 é unida com a camisa de rolo 2 por uma união de contração e a ponta de eixo 3 0 se projeta para dentro de um elemento de união 31 de um eixo articulado de acionamento, que está igualmente unido por uma união de contração com a ponta de eixo 30.

Na figura 4 está representada uma outra forma de execução de um rolo de guia de lingote com uma refrigeração periférica em um corte parcial e mostra a recondução de agente refrigerante dos condutos de agente refrigerante 26 atravessando a camisa de rolo 1 em direção axial para o canal de agente refrigerante 22b centralmente disposto na ponta de eixo 12. Todos os condutos de agente refrigerante 26 guiados paralelamente desembocam em um conduto distribuidor de agente refrigerante 33 formado de um conduto anular contínuo, cujas paredes são formadas pela camisa de rolo 1 e um anel de vedação de distribuidor 34.

Alguns poucos condutos de descarga 23a radialmente orientados unem os condutos anulares 33 com o canal de agente refrigerante 22b. De mesma maneira, em outro local cccrr-e- -a adrrçãxr tfé agente refrigerante por condutos distribuidores de agente refrigerante analogamente dispostos. No total, mostra a figura 4 quatro variantes construtivas possíveis do anel de vedação de distribuidor 34, 35, 36, 37. O anel de vedação de distribuidor 34 está pressionado na camisa de rolo 1 e forma com a mesma uma união de contração ou ajuste forçado à prova de rotação. Igualmente, o anel de vedação de distribuidor 34 está contraído juntamente com a camisa de rolo 1 sobre a ponta de eixo 12.

Claims (8)

1. Rolo de guia de lingote com ao menos uma camisa de rolo (1, 2, 3) e com ao menos dois eixos de apoio (4, 5, 6, 7), sendo que respectivamente dois eixos de apoio estão unidos à prova de rotação com uma camisa de rolo e cada eixo de apoio está rotativamente apoiado em um suporte de apoio (8, 9, 10, 11) , caracterizado pelo fato de que a camisa de rolo está unida à prova de rotação com os eixos de apoio que a sustentam em ambos os lados por uniões de contração ou por uniões de ajuste forçado, em que a camisa de rolo (1, 2, 3) está atravessada por ao menos um canal de agente refrigerante (26, 26a, 26b, 26c) e esse ao menos um canal de agente refrigerante está disposto em uma distância constante da superfície externa cilíndrica da camisa de rolo, e condutos de adução e descarga (23a, 23b, 23c) radiais para o meio refrigerante atravessar a união de contração entre eixo de apoio e camisa de rolo, e em que uma vedação é produzida por uniões de contração ou por uniões de ajuste forçado.

2. Rolo de guia de lingote, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um canal refrigerante (28) com um seção transversal constante e uma orientação central na direção axial passa através dos eixos de suporte alternativamente sucessivos (4, 5, 6, 7) e das camisas de rolo (1, 2, 3) .

3. Rolo de guia de lingote, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que cada eixo de apoio (4, 5, 6, 7) compreende ao menos uma ponta de eixo (12, 13, 16, 17), a superfície lateral externa da qual forma uma união de contração ou união de ajuste forçado com uma superfície lateral interna de um recesso em uma camisa de rolo (1, 2, 3).

4. Rolo de guia de lingote, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que com um número de camisas de rolo (1, 2, 3) dispostas alinhadas em direção axial, respectivamente duas camisas de rolo vizinhas (1, 2 e 2, 3) estão unidas à prova de rotação por um eixo de apoio (5, 6) apoiado centralmente por um suporte de apoio (9, 10).

5. Rolo de guia de lingote, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que entre a camisa de rolo (1, 2, 3) e o eixo de apoio (4, 5, 6, 7) está disposto um anel de vedação de distribuidor (34, 35, 36, 37), que forma com a camisa de rolo um conduto distribuidor de agente refrigerante (33), em que desembocam os condutos de adução e descarga radiais (23a, 23b, 23c) e os canais de agente refrigerante (26, 26a, 26b, 26c) axialmente paralelos, e em que esse anel de vedação de distribuidor (34) forma com a camisa de rolo (1, 2, 3) e com o eixo de apoio (4, 5, 6, 7) uma união de contração ou uma união de ajuste forçado à prova de rotação.

6. Rolo de guia de lingote, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que um elemento de união (31) de uma conexão de eixo articulado de um rolo de guia de lingote acionado está unido à prova de rotação com um eixo de apoio (7) apoiado centralmente em um suporte de apoio (10) por uma união de contração ou por uma união de ajuste forçado.

7.

Rolo de guia de lingote, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que os suportes de apoio (8, 9, 10) que são formados como mancai solto são mancais toroidais (mancais CARB).