RU2141880C1 - Rolling stand - Google Patents
Rolling stand Download PDFInfo
- Publication number
- RU2141880C1 RU2141880C1 RU98105904A RU98105904A RU2141880C1 RU 2141880 C1 RU2141880 C1 RU 2141880C1 RU 98105904 A RU98105904 A RU 98105904A RU 98105904 A RU98105904 A RU 98105904A RU 2141880 C1 RU2141880 C1 RU 2141880C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- roll
- rolls
- electric current
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в цехах горячей и холодной прокатки черных и цветных металлов и сплавов, а также при прокатке неметаллических материалов. The invention relates to rolling production and can be used in the shops for hot and cold rolling of ferrous and non-ferrous metals and alloys, as well as for rolling non-metallic materials.
Известна прокатная клеть, содержащая станину, валки, привод валков, (А. Н. Целиков "Машины и агрегаты металлургических заводов", т. 3, М. Металлургия, 1981 г.). Known rolling mill containing a frame, rolls, drive rolls, (A. N. Tselikov "Machines and assemblies of metallurgical plants", t. 3, M. Metallurgy, 1981).
Недостатками известной клети являются неизбежный прогиб валков при прокатке, упругие деформации элементов клети (станины, валков, нажимных винтов, подшипников, подушек), возникающие под действием усилия прокатки. The disadvantages of the known stands are the inevitable deflection of the rolls during rolling, the elastic deformation of the elements of the stand (bed, rolls, pressure screws, bearings, pillows) arising from the rolling force.
При изменении усилия прокатки вследствие колебания механических свойств прокатываемого металла, толщины полосы, натяжения и других случайных факторов, изменяются упругие деформации клетей (т.е. жесткость клетей), что приводит к изменению предварительно установленного зазора. When the rolling force changes due to fluctuations in the mechanical properties of the rolled metal, strip thickness, tension, and other random factors, the elastic deformations of the stands (i.e., the rigidity of the stands) change, which leads to a change in the preset gap.
При прокатке тонких листов изменение межвалкового зазора и прогиб валков, как правило, соизмеримы не только с допусками на конечный продукт, но и с его толщиной. Изменение настройки клетей, вызванное упругими деформациями, в неблагоприятных случаях может привести к обрывам полосы, и разнотолщинности как по ширине, так и по ее длине. Изменение прогиба валков, вследствие отмеченных выше факторов приводит к снижению точности прокатки, увеличивает волнистость полос, что снижает качество поверхности готового продукта. When rolling thin sheets, the change in the roll gap and the roll deflection are, as a rule, commensurate not only with tolerances on the final product, but also with its thickness. A change in the stand setting caused by elastic deformations, in adverse cases, can lead to strip breaks and thickness variations both in width and in length. The change in the deflection of the rolls, due to the factors noted above, leads to a decrease in the accuracy of rolling, increases the undulation of the strips, which reduces the surface quality of the finished product.
Для уменьшения прогиба рабочих валков применяют опорные валки большего диаметра, устанавливают сложные системы противоизгиба валков, что снижает их долговечность. To reduce the deflection of the work rolls, support rolls of a larger diameter are used, complex roll anti-bending systems are installed, which reduces their durability.
Многовалковые клети сложны по конструкции, имеют более низкий коэффициент полезного действия по сравнению с двухвалковыми. Multi-roll stands are complex in design, have a lower coefficient of performance compared to two-roll stands.
Известна наиболее близкая к предложенной прокатная клеть, содержащая станину, валки, привод валков, источник электрического тока, магнитопровод (А.с. N 737032, М.Кл. B 21 B 1/02, опубл. 1980 г). Known closest to the proposed rolling mill containing a bed, rolls, roll drive, electric current source, magnetic circuit (A.S. N 737032, M. C. B 21 B 1/02, publ. 1980).
Недостатком клети является то, что в ней происходит передача усилия прокатки на элементы клети и, как следствие, возникновение упругих деформаций станины, валков, подушек, что приводит к колебаниям межвалкового зазора и размеров профиля прокатываемой полосы, что снижает качество готового проката. Для получения больших усилий прокатки необходимы большие токи, что может привести к перегреву валков, изменению профиля валка, т.е. к снижению качества продукции. The disadvantage of the stand is that it transfers the rolling force to the elements of the stand and, as a result, the occurrence of elastic deformations of the bed, rolls, pillows, which leads to fluctuations in the roll gap and profile sizes of the rolled strip, which reduces the quality of the finished product. To obtain large rolling forces, large currents are required, which can lead to overheating of the rolls, a change in the roll profile, i.e. to reduce product quality.
Цель изобретения - усовершенствование конструкции, расширение технологических возможностей прокатной клети, повышение качества готового проката. The purpose of the invention is improving the design, expanding the technological capabilities of the rolling stand, improving the quality of finished products.
Поставленная цель достигается тем, что прокатная клеть, содержащая станину, валки, привод валков, магнитопроводы, источник электрического тока, снабжена по меньшей мере двумя автономными электромагнитными (магнитными) системами, расположенными симметрично относительно плоскости прокатки, каждая из которых состоит из магнитопровода, снабженного катушкой возбуждения, размещенной внутри емкости с охладителем, двух подвижных магнитопроводов-сердечников, обращенных друг к другу разноименными полюсами и заключенного между ними нажимного прокатного валка, смонтированного в обойме из магнитного материала с возможностью перемещения совместно с обоймой относительно полюсов, перпендикулярно плоскости прокатки и передачи электромагнитного (магнитного) усилия на прокатываемую полосу и/или рабочий валок, причем обойма установлена на амортизаторы, а нажимной валок установлен на неподвижный охлаждаемый вал, соединенный с источником электрического тока. This goal is achieved in that the rolling stand containing the bed, rolls, roll drive, magnetic circuits, an electric current source is equipped with at least two autonomous electromagnetic (magnetic) systems located symmetrically relative to the rolling plane, each of which consists of a magnetic circuit equipped with a coil excitation, located inside the tank with a cooler, of two movable magnetic cores-cores facing each other with opposite poles and a push between them a rolling roll mounted in a cage of magnetic material with the ability to move together with the cage relative to the poles, perpendicular to the plane of rolling and transmitting electromagnetic (magnetic) force to the rolled strip and / or work roll, the cage being mounted on shock absorbers, and the pressure roll mounted on a stationary cooled a shaft connected to an electric current source.
Предлагаемая клеть отличается тем, что в ней для создания усилия прокатки Pa используется известный эффект взаимодействия проводника с электрическим током с внешним магнитным/электромагнитным полем, для чего прокатная клеть снабжена источником магнитного поля и постоянного электрического тока, и средствами коммуникации. Сила, действующая на проводник с током, помещенный во внешнее магнитное поле, равна:
Pa = B•I•L (H), (1)
где B - магнитная индукция внешнего магнитного поля, Тл;
I - ток в проводнике (валке), А;
L - длина активной части проводника, м.The proposed stand is characterized in that it uses the known effect of the interaction of a conductor with electric current with an external magnetic / electromagnetic field to create a rolling force P a , for which the rolling stand is equipped with a source of magnetic field and direct electric current, and communication means. The force acting on a current conductor placed in an external magnetic field is:
P a = B • I • L (H), ( 1)
where B is the magnetic induction of an external magnetic field, T l ;
I is the current in the conductor (roll), A;
L is the length of the active part of the conductor, m
Индукция в воздушном зазоре "δ" определяется выражением:
где Iy - ток в катушке возбуждения, А;
W - число витков катушки;
μδ = 4π•10-7 Гн/м; магнитная проницаемость воздуха;
δ - воздушный зазор, м;
m - число воздушных зазоров, с учетом выражений (1) и (2) сила, действующая на один валок, будет равна:
Активное давление валка на металл с учетом того, что длина дуги контакта валка с металлом равна:
где R - радиус валка;
Δh - абсолютное обжатие,
определяется по формуле:
где bn - ширина полосы, м.Induction in the air gap "δ" is determined by the expression:
where I y is the current in the excitation coil, A;
W is the number of turns of the coil;
μ δ = 4π • 10 -7 GN / m; magnetic permeability of air;
δ is the air gap, m;
m is the number of air gaps, taking into account expressions (1) and (2), the force acting on one roll will be equal to:
Active pressure of the roll on the metal, taking into account the fact that the length of the arc of contact between the roll and the metal is
where R is the radius of the roll;
Δh is the absolute compression,
determined by the formula:
where b n is the bandwidth, m
Как следует из анализа формулы (3), усилие прокатки не зависит от расстояния "а" между валками, поэтому клеть можно конструировать типа ДУО, Кварто, Сексто как для горячей, так и холодной прокатки. As follows from the analysis of formula (3), the rolling force does not depend on the distance “a” between the rolls, therefore, the cage can be designed like DUO, Quarto, Sexto for both hot and cold rolling.
Кроме того, для увеличения тока в валках, обеспечения техники безопасности, бочки валков изолированы от токоведущего стержня, который охлаждается, например, жидким азотом, что позволяет снизить его электрическое сопротивление, т. е. увеличить ток (а следовательно, и усилие волочения Pa, не увеличивая мощность источника тока).In addition, to increase the current in the rolls, to ensure safety, the roll barrels are isolated from the current-carrying rod, which is cooled, for example, with liquid nitrogen, which reduces its electrical resistance, i.e., increases the current (and therefore the drawing force P a without increasing the power of the current source).
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично представлен общий вид прокатной клети "Кварто", на фиг. 2 - вид этой клети в разрезе А-А. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 schematically shows a general view of the Quarto rolling mill, FIG. 2 is a sectional view of this stand AA.
Прокатная клеть (фиг. 1, фиг. 2) состоит из рамы 1, выполненной из немагнитного материала, магнитопроводов 2, катушек возбуждения 3, холодильников 4, источников постоянного тока - 5, подвижных полюсов - 6, нажимных валков - 7, рабочих валков - 8, обойм - 9 из магнитного материала, механизмов установки зазора δ - 10, системы охлаждения валков - 11, токопроводов - 12, токосъемников - 13, контактных колец - 14, токоведущих валов - 15, на которых смонтированы валки - 7, снабженные подшипниками скольжения - 16, амортизаторов - 17, компенсирующих вес валков и центрирующих валки относительно плоскости прокатки. Рабочие валки - 8, нажимные валки - 7 попарно установлены в обоймы - 9, изготовленные из магнитного материала. Между внутренней поверхностью обоймы - 9 и поверхностью валка - 7 предусмотрен технологический зазор "C" ( по 0,1 мм) для подачи СОЖ, а между наружными поверхностями магнитопроводов 6 и обоймами предусмотрены зазоры "δ". С помощью механизмов - 10 зазор "δ" можно изменить от 0 до нескольких миллиметров, наклонять поверхность полюса 6 в горизонтальной плоскости на угол "α" в обе стороны, изменяя тем самым магнитную индукцию бочек валков - 7, а следовательно, и усилие прокатки Pa и давление рабочих валков - 8 на металл по ширине полосы.The rolling stand (Fig. 1, Fig. 2) consists of a frame 1 made of non-magnetic material, magnetic cores 2, excitation coils 3, refrigerators 4, DC sources - 5, moving poles - 6, pressure rolls - 7, work rolls - 8, holder - 9 made of magnetic material, clearance mechanisms δ - 10, roll cooling systems - 11, current conductors - 12, current collectors - 13, slip rings - 14, current-carrying shafts - 15, on which rollers - 7 are mounted, equipped with sliding bearings - 16, shock absorbers - 17, compensating the weight of the rolls and centering the roll and relative to the rolling plane. Work rolls - 8, pressure rolls - 7 are installed in pairs in holders - 9, made of magnetic material. Between the inner surface of the cage - 9 and the surface of the roll - 7 there is a technological gap "C" (0.1 mm each) for supplying coolant, and gaps "δ" are provided between the outer surfaces of the
Прокатная клеть работает следующим образом. Rolling mill works as follows.
Включается система 11 охлаждения катушек 3 и нажимных валков 7, Включается источник постоянного тока 5, в катушки 3 подается ток Iy, а в валки 7 подаются токи I разного направления. При этом электромагнитные силы Pa действуют в разные стороны от плоскости прокатки и валки 7 отодвигаются вместе с обоймами 9 друг от друга. Так как валки 8 смонтированы в тех же обоймах 9, то они также разойдутся друг от друга, образовав зазор, достаточный для захвата полосы. Включаются привода валков 8 (привода валков не показаны). В момент захвата полосы происходит переключение направления тока I в одном из валков и его значение доводится до величины, необходимой для создания усилия прокатки Pa. При этом электромагнитные силы Pa действуют в сторону плоскости прокатки, перемещая нажимные валки 7 навстречу друг другу, а валки 7 передают эти усилия на валки 8, которые в свою очередь давят на металл с двух противоположных сторон, деформируя его. Давление "qb" передается со стороны валков 8 на металл равномерно. Поскольку силы Pa, действующие на валки 7 и 8, равны по величине и направлены навстречу, они полностью компенсируются, результирующая их равна нулю, следовательно, усилие прокатки не передается на опоры валков, подшипники, станину и т.п., поэтому их упругие деформации отсутствуют.The
Для регулировки толщины полосы по ширине изменяют зазор "δ" вдоль бочки валков 7 вышеописанным способом, тем самым изменяя величину вытяжки полосы по ширине. Этим способом можно также устранить ребристость и серповидность полосы. Уменьшение изгибающих моментов в валках положительно скажется на планшетность полосы. To adjust the thickness of the strip along the width, the gap "δ" along the roll barrel 7 is changed in the manner described above, thereby changing the amount of strip stretching across the width. In this way, the ribbing and crescent shape of the strip can also be eliminated. Reducing bending moments in the rolls will positively affect the flatness of the strip.
Применение предлагаемой клети позволяет повысить качество проката за счет предотвращения таких дефектов, как коробоватость, желобчатость, серповидность, поперечная и продольная разнотолщинность, связанных с недостаточной жесткостью клети. Уменьшение изгибающих моментов в валках значительно повышает их долговечность. The use of the proposed stand allows you to improve the quality of the rental by preventing defects such as warping, grooves, crescent, transverse and longitudinal thickness variations associated with insufficient rigidity of the stand. Reducing bending moments in the rolls significantly increases their durability.
Упрощается управление процессом прокатки в связи с отсутствием в предлагаемой клети нажимных механизмов, устройств для противоизгиба валков и их осевого перемещения. The management of the rolling process is simplified due to the absence of push mechanisms, devices for anti-bending of the rolls and their axial movement in the proposed stand.
Регулирование профиля полосы и ее толщины осуществляется за счет изменения тока в катушках электромагнитов, т.е. непосредственного воздействия на регулируемую электрическую величину, а не на инертные системы, к которым относятся гидравлические и электромеханические устройства в существующих прокатных клетях. The profile of the strip and its thickness are controlled by changing the current in the coils of electromagnets, i.e. direct impact on an adjustable electrical quantity, and not on inert systems, which include hydraulic and electromechanical devices in existing rolling stands.
Применение предлагаемой клети позволяет осуществлять прокатку жести в клетях Кварто взамен двадцативалковых клетей, и позволяет значительно поднять КПД прокатных клетей за счет уменьшения работы, затрачиваемой приводом валков на преодоление упругих деформаций элементов прокатной клети. The use of the proposed stand allows the rolling of tin in Quarto stands instead of twenty roll stands, and can significantly increase the efficiency of the rolling stands by reducing the work required by the drive rolls to overcome the elastic deformations of the rolling stand elements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98105904A RU2141880C1 (en) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Rolling stand |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98105904A RU2141880C1 (en) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Rolling stand |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2141880C1 true RU2141880C1 (en) | 1999-11-27 |
Family
ID=20204112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98105904A RU2141880C1 (en) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Rolling stand |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2141880C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002076644A1 (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'severstal' | Rolling method, a roll mill and a screw-down structure |
EP1398089A1 (en) * | 2001-04-23 | 2004-03-17 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo "Severstal" | Pressure device for rolling mill |
-
1998
- 1998-04-03 RU RU98105904A patent/RU2141880C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Целиков А.Н. Машины и агрегаты металлургических заводов, т.3. - М.: Металлургия, 1981. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002076644A1 (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'severstal' | Rolling method, a roll mill and a screw-down structure |
EP1400289A1 (en) * | 2001-03-28 | 2004-03-24 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo "Severstal" | Rolling method, a roll mill and a screw-down structure |
EP1400289A4 (en) * | 2001-03-28 | 2007-07-18 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschest | Rolling method, a roll mill and a screw-down structure |
EP1398089A1 (en) * | 2001-04-23 | 2004-03-17 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo "Severstal" | Pressure device for rolling mill |
EP1398089A4 (en) * | 2001-04-23 | 2005-08-10 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschest | Pressure device for rolling mill |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101099868B1 (en) | Method for increasing the range of production of a metal product rolling installation and installation therefor | |
RU2387935C2 (en) | Roller-hearth furnace for heating and/or temperature equalisation of workpieces of continuous casting from steel or steel alloys, and system containing such furnace for multiple-pass casting | |
EA024683B1 (en) | Magnesium roll mill | |
RU2141880C1 (en) | Rolling stand | |
JPH03174905A (en) | Multistage rolling mill and rolling method | |
RU2207925C2 (en) | Method of rolling, stand of rolls and hold-down device of stands of rolls | |
ZA200501197B (en) | Low-friction bending system in a roll stand comprising several rolls. | |
RU2138346C1 (en) | Rolling stand | |
US5195347A (en) | Guide device for shape rolling | |
RU2166390C2 (en) | Rolling stand | |
EP0027785B1 (en) | Two-high rolling stand for bar and/or wire rolling mill | |
EP1065014A1 (en) | "C" Block roll bending | |
JPH0131963B2 (en) | ||
RU2146971C1 (en) | Lengthwise rolling method and rolling stand for performing the same | |
SU1123756A1 (en) | Arrangement for straightening strip rolled stock | |
JPS5813243B2 (en) | Rolling machine for rolling continuous casting ingots | |
RU2139153C1 (en) | Rolling method | |
CN109909302A (en) | A kind of slab casting-rolling method in continuous casting machine fan-shaped segment exit | |
JPH05329512A (en) | Rolling mill | |
EP0065936A2 (en) | Limited-capacity reversible rolling mill, particularly for the hot-rolling of special steels and non-ferrous metals | |
RU2187394C1 (en) | Screwd0wn mechanism of rolling stand | |
US4059001A (en) | Mill for rolling continuously cast ingot | |
RU2348473C2 (en) | Rolling mill | |
WO2005065856A1 (en) | Method and apparatus for extrusion | |
JPH0675727B2 (en) | Continuous rolling mill using non-driving roll |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140404 |