RU187731U1

RU187731U1 - Inductor for hardening rolls of rolling mills

Info

Publication number: RU187731U1
Application number: RU2018120568U
Authority: RU
Inventors: Виктор Болеславович Демидович; Петр Александрович Ситько; Юрий Юрьевич Перевалов; Ильяс Юсыфович Абдулхаков
Priority date: 2018-06-04
Filing date: 2018-06-04
Publication date: 2019-03-15

Abstract

Полезная модель относится к области индукционной термообработки цилиндрических тел и может быть применена для закалки валков. Для повышения энергоэффективности, улучшения распределения средней температуры валка при нагреве перед закалкой индуктор содержит основание, спрейер, многослойную многовитковую обмотку катушки с фиксаторами положения в радиальном и вертикальном направлении, основную футеровку, расположенную внутри катушки индуктора по всей его высоте, дополнительную футеровку, расположенную над основной футеровкой, фиксаторы, установленные на основании для дополнительной футеровки. Дополнительная футеровка может достигать толщины до 100 мм и высоты до 750 мм. 1 ил.The utility model relates to the field of induction heat treatment of cylindrical bodies and can be used for hardening rolls. To increase energy efficiency and improve the distribution of the average temperature of the roll during heating before quenching, the inductor contains a base, a sprayer, a multi-layer multi-turn coil winding with position locks in the radial and vertical directions, a main lining located inside the inductor coil along its entire height, an additional lining located above the main lining, retainers mounted on the base for additional lining. Additional lining can reach a thickness of up to 100 mm and a height of up to 750 mm. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к индукционной термообработке цилиндрических тел, в частности к индукторам для нагрева крупногабаритных валков прокатных станов под закалку, и может найти применение в машиностроении.The utility model relates to induction heat treatment of cylindrical bodies, in particular, to inductors for heating large rolls of rolling mills for quenching, and can find application in mechanical engineering.

Известно устройство индукционного нагрева прокатных валков под закалку, включающее размещенные один под другим три кольцевых индуктора, питаемых токами различной частоты, причем расстояние между верхним индуктором и вторым индуктором, размещенным ниже, составляет 10-15 мм, а между вторым индуктором и третьим индуктором, размещенным еще ниже - 75-100 мм. Высота кольцевых индукторов составила 150-200 мм, диаметр 500-600 мм. Перед осуществлением индукционного нагрева валки предварительно нагревают в печи до температуры 250-350°C (RU 2477026 С2, опубликовано 27.02.2013).A device is known for induction heating of rolling rolls for hardening, including three ring inductors placed one below the other, fed by currents of different frequencies, the distance between the upper inductor and the second inductor located below being 10-15 mm, and between the second inductor and the third inductor located even lower - 75-100 mm. The height of the ring inductors was 150-200 mm, the diameter of 500-600 mm. Before induction heating, the rolls are preheated in a furnace to a temperature of 250-350 ° C (RU 2477026 C2, published 02.27.2013).

Недостатками известного устройства, которое описывается схематично, является невозможность его использования для индукционного нагрева под закалку крупногабаритных валков диаметром от 700 до 1600 мм и массой 20-60 тонн, поскольку для обеспечения требуемых скорости и температуры нагрева валка должно иметься конкретное конструктивное решение кольцевого индуктора.The disadvantages of the known device, which is described schematically, is the impossibility of its use for induction heating for quenching of large rolls with a diameter of 700 to 1600 mm and a mass of 20-60 tons, since in order to ensure the required speed and temperature of heating the roll, there must be a specific design solution of the ring inductor.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности является индуктор для закалки валков прокатных станов, включающий нижнее основание, многослойную многовитковую обмотку катушки, выполненную из медной трубки прямоугольного сечения и снабженную на концах клеммами для подвода тока и штуцерами для подачи и слива охлаждающей воды, при этом обмотка катушки снабжена фиксаторами положения в радиальном и вертикальном направлении. Многовитковая обмотка катушки индуктора выполнена набранной из галет, соединенных между собой, каждая галета является многослойной катушкой, которая имеет собственные клеммы для подвода тока и штуцеры для охлаждающей жидкости, галета выполнена в виде двух спиралей соединенных последовательно, в состав индуктора дополнительно входит спрейер и футеровка, при этом спрейер расположен ниже катушки индуктора и крепится на нижнем основании, а футеровка, являющаяся основной, расположена внутри катушки индуктора по всей его высоте, фиксаторы положения катушки в радиальном и вертикальном направлении установлены с возможностью изменения расстояния между обмоткой катушки индуктора и спрейером (RU 177463 U1, опубликовано 06.07.2017).Closest to the claimed technical solution by technical essence is an inductor for hardening rolls of rolling mills, including a lower base, a multi-layer multi-turn coil winding made of a copper tube of rectangular cross section and equipped at the ends with terminals for supplying current and fittings for supplying and draining cooling water, the coil winding is provided with position locks in the radial and vertical directions. The multi-turn winding of the inductor coil is made up of biscuits connected to each other, each biscuit is a multilayer coil that has its own terminals for supplying current and fittings for coolant, the biscuit is made in the form of two spirals connected in series, the sprayer and lining are additionally included in the inductor, wherein the sprayer is located below the inductor coil and is mounted on the lower base, and the lining, which is the main one, is located inside the inductor coil along its entire height, clamps Assumption of the coil in the radial and vertical direction are arranged to change the distance between the coil winding and the inductor sprayer (RU 177 463 U1, published on 07.06.2017).

Недостатком прототипа является небольшая высота футеровки, которая только защищает галеты индуктора от высокой температуры, но не способствует равномерному распределению средней температуры по длине валка в процессе закалки.The disadvantage of the prototype is the small height of the lining, which only protects the biscuits of the inductor from high temperature, but does not contribute to the uniform distribution of the average temperature along the length of the roll during hardening.

Задача и технический результат, на решение которой направлено предлагаемое изобретение - повышение энергоэффективности, улучшение распределения средней температуры валка при подогреве валка перед закалочным проходом.The objective and technical result, which the invention is directed to, is to increase energy efficiency, improve the distribution of the average temperature of the roll when the roll is heated before the quenching passage.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в индукторе для закалки валков прокатных станов, содержащем нижнее основание, многослойную многовитковую обмотку катушки, выполненную из медной трубки прямоугольного сечения и снабженную на концах клеммами для подвода тока и штуцерами для подачи и слива охлаждающей воды, при этом обмотка катушки снабжена фиксаторами положения в радиальном и вертикальном направлении, причем многовитковая обмотка катушки индуктора выполнена набранной из галет, соединенных между собой, каждая галета является многослойной катушкой, которая имеет собственные клеммы для подвода тока и штуцеры для охлаждающей жидкости, галета выполнена в виде двух спиралей соединенных последовательно, в состав индуктора дополнительно входит спрейер и футеровка, при этом спрейер расположен ниже катушки индуктора и крепится на нижнем основании, а футеровка, являющаяся основной, расположена внутри катушки индуктора по всей его высоте, фиксаторы положения катушки в радиальном и вертикальном направлении установлены с возможностью изменения расстояния между обмоткой катушки индуктора и спрейером добавлена дополнительная футеровка, расположенная над индуктором, а также специальные фиксаторы для дополнительной футеровки, установленные на нижнем основании.The specified technical result is achieved due to the fact that in the inductor for quenching the rolls of rolling mills, containing a lower base, a multilayer multi-turn coil winding made of a copper tube of rectangular cross section and equipped at the ends with terminals for supplying current and fittings for supplying and draining cooling water, at the coil winding is provided with position locks in the radial and vertical directions, and the multi-turn winding of the inductor coil is made up of biscuits interconnected, each I galeta is a multilayer coil that has its own terminals for supplying current and fittings for coolant, the galeta is made in the form of two spirals connected in series, the inductor additionally includes a sprayer and lining, while the sprayer is located below the inductor coil and is mounted on the lower base, and the lining, which is the main one, is located inside the inductor coil along its entire height, the position of the coil in the radial and vertical directions are installed with the possibility of changing oyaniya between the winding coil inductor and the sprayer includes an additional lining, located above the inductor, and special locks for extra lining installed on the lower base.

Дополнительная футеровка, расположенная над основной футеровкой и способна значительно повысить термический КПД индуктора, поскольку процесс подогрева и закалки валка занимает значительное время, а футеровка способна уменьшить потери с поверхности валка. Дополнительная футеровка может достигать толщины до 100 мм и высоты до 750 мм.An additional lining located above the main lining and can significantly increase the thermal efficiency of the inductor, since the heating and hardening of the roll takes a considerable time, and the lining can reduce losses from the surface of the roll. Additional lining can reach a thickness of up to 100 mm and a height of up to 750 mm.

На фиг. 1 представлен общий вид индуктора для закалки валков прокатных станов.In FIG. 1 shows a general view of an inductor for hardening rolls of rolling mills.

Индуктор для закалки валков прокатных станов (см. фиг. 1) состоит из нижнего основания 1, многослойной, многовитковой обмотки катушки 2, выполненной из медной трубки прямоугольного сечения и снабженной на концах клеммами для подвода тока и штуцерами для подачи и слива охлаждающей воды. В состав индуктора входит спрейер 3 и футеровка 4, при этом спрейер 3 расположен ниже катушки 2 индуктора и крепится на нижнем основании 1, а основная футеровка 4 расположена внутри катушки 2 индуктора по всей его высоте, катушка 2 индуктора выполнена в виде многовитковой катушки, набранной из галет, соединенных между собой, каждая галета является многослойной катушкой, которая имеет собственные клеммы для подвода тока и штуцеры для охлаждающей жидкости, фиксаторы для дополнительной футеровки 6, установленные на нижнем основании 1, дополнительная футеровка 5, расположенная над основной футеровкой 4. Индуктор работает следующим образом. Подлежащий закалки валок 7 устанавливается вертикально в специализированный станок. В начальный момент времени индуктор находится ниже валка 7. Запускается цикл подогрева и закалки валка 7 - индуктор начинает двигаться вверх, включается источник питания, частота 50…175 Гц, происходит подогрев валка, индуктор доходит до верхней точки, после чего нагрев выключатся и индуктор опускается вниз. Таких проходов - подогревов индуктор делает необходимое количество раз, согласно технологической карте, пока температура на поверхности валка не станет равна 500…800°С. Процесс подогрева валка может занимать значительное время, за счет размеров и массы валка, дополнительная футеровка 5 позволяет уменьшить тепловые потери с поверхности валка на этапах подогрева и закалки валка 7 и тем самым это способствует увеличению термического КПД, а так же выравниванию средней температуры по длине валка 7. После подогрева наступает закалочный проход. На закалочном проходе индуктор двигается снизу вверх с включенным источником питания и спрейером 5. При закалке валков больших диаметров в индуктор необходимо вкладывать мощность порядка 1..3 МВт, следовательно, через индуктор и гибкие кабели для подключения источника питания с напряжением 800…1000 В, потечет ток порядка 1…5 кА.The inductor for hardening the rolls of rolling mills (see Fig. 1) consists of a lower base 1, a multilayer, multi-turn winding of a coil 2 made of a copper tube of rectangular cross section and equipped at its ends with terminals for supplying current and fittings for supplying and draining cooling water. The inductor includes a sprayer 3 and a lining 4, while the sprayer 3 is located below the coil 2 of the inductor and is mounted on the lower base 1, and the main lining 4 is located inside the coil 2 of the inductor over its entire height, the coil 2 of the inductor is made in the form of a multi-turn coil, typed of biscuits interconnected, each biscuit is a multilayer coil, which has its own terminals for supplying current and fittings for coolant, clamps for additional lining 6, mounted on the lower base 1, additional lining 5 located above the main lining 4. The inductor operates as follows. The quenching roll 7 is mounted vertically in a specialized machine. At the initial time, the inductor is below roll 7. The heating and quenching cycle of roll 7 starts - the inductor starts to move up, the power source turns on, the frequency is 50 ... 175 Hz, the roll heats up, the inductor reaches the top point, after which the heating turns off and the inductor drops way down. Such passages - heating, the inductor makes the necessary number of times, according to the flow chart, until the temperature on the surface of the roll becomes 500 ... 800 ° C. The process of heating the roll can take a considerable time, due to the size and weight of the roll, additional lining 5 can reduce heat loss from the surface of the roll at the stages of heating and hardening of the roll 7 and thereby contributes to an increase in thermal efficiency, as well as equalization of the average temperature along the length of the roll 7. After heating, the quenching passage begins. At the quenching passage, the inductor moves from bottom to top with the power source and sprayer turned on 5. When quenching large diameter rolls, it is necessary to invest power of about 1..3 MW into the inductor, therefore, through the inductor and flexible cables to connect the power supply with a voltage of 800 ... 1000 V, a current of about 1 ... 5 kA will flow.

Предлагаемое конструктивное решение индуктора для закалки валков прокатных станов обеспечивает достижение поставленного технического результата: за счет введения дополнительной футеровки.The proposed constructive solution of the inductor for hardening the rolls of rolling mills ensures the achievement of the technical result: due to the introduction of additional lining.

Claims

An inductor for hardening large rolls of rolling mills, comprising a lower base, a multi-layer multi-turn coil winding made of a rectangular copper tube and provided at the ends with terminals for supplying current and nipples for supplying and draining cooling water, while the coil winding is equipped with position locks in the radial and vertical direction, and the multi-turn winding of the inductor coil is made up of biscuits interconnected, each biscuit is a multilayer coil, which I have my own terminals for supplying current and fittings for the coolant, the biscuit is made in the form of two spirals connected in series, a sprayer and a vertically mounted main lining, while the sprayer is located below the inductor coil and is mounted on the lower base, the main lining is located inside the inductor coil its entire height, and the position of the coil in the radial and vertical directions are installed with the possibility of changing the distance between the coil of the inductor coil and the sprayer, distinguishing The fact that it is equipped with an additional lining located vertically above the main lining, and latches for additional lining installed on the lower base.