RU2166390C2

RU2166390C2 - Rolling stand

Info

Publication number: RU2166390C2
Application number: RU99101721A
Authority: RU
Inventors: А.В. Артюшечкин; В.И. Абраменко; Г.Л. Кочи; А.М. Сорокин; Л.Г. Делюсто
Original assignee: ОАО "Северсталь"
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2001-05-10

Abstract

FIELD: rolled stock production, possibly in shops for cold and hot rolling of ferrous and non-ferrous metals and also at rolling non-metallic materials. SUBSTANCE: rolling stand including housing, rolls, roll drive mechanism, magnetic circuits, coils and electric current source has at least one pair of permanent pull-in electromagnets placed at both sides relative to rolling plane between diametrical planes of rolls mounted in electromagnets. Chocks of rolls are arranged in magnetic circuits with possibility of vertical motion. Magnetic circuits are rigidly joined with base by means of struts made of non-magnetic material. EFFECT: enhanced rigidity of stand, increased reduction values, possibility for controlling strip profile. 2 dwg

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в цехах горячей и холодной прокатки черных и цветных металлов, 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, 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 (AN Tselikov "Machines and assemblies of metallurgical plants", t. 3, M .: Metallurgy, 1981).

Недостатками известной клети являются неизбежный прогиб валков при прокатке, а также упругие деформации элементов клети, что приводит к изменению предварительно установленного зазора и появлению таких дефектов как "волна" и "короб", продольной и поперечной разнотолщинности полосы. The disadvantages of the known stands are the inevitable deflection of the rolls during rolling, as well as the elastic deformation of the elements of the stand, which leads to a change in the preset gap and the appearance of such defects as a “wave” and a “box”, longitudinal and transverse thickness variations of the strip.

Известна также клеть, содержащая станину, валки, привод валков, источник электрического тока, магнитопровод (а.с. N 737032 М.кл. B 21 B 1/02, опуб. 1980 г.). Also known is a cage containing a bed, rolls, roll drive, electric current source, magnetic circuit (A.S. N 737032 Mcl B 21 B 1/02, publ. 1980).

К недостатку известной клети следует отнести влияние упругих деформаций элементов клети (станины, нажимных винтов, подушек валков) на величину предварительно установленного зазора и, следовательно, на качество прокатываемой полосы. The disadvantage of the known stand should include the influence of elastic deformations of the stand elements (bed, pressure screws, roll pads) on the value of the pre-set gap and, therefore, on the quality of the rolled strip.

Цель изобретения - усовершенствование конструкции клети и повышение качества готового проката. The purpose of the invention is the improvement of the design of the stand and improving the quality of finished products.

Поставленная цель достигается тем, что прокатная клеть, содержащая станину, валки, привод валков, магнитопроводы, катушки возбуждения и источник постоянного тока, выполнена в виде, по крайней мере, одной пары постоянных втяжных электромагнитов (магнитов), установленных по обе стороны относительно плоскости прокатки между диаметральными плоскостями валков, вмонтированных в электромагниты, подушки валков расположены в магнитопроводах с возможностью вертикальных перемещений, а магнитопроводы жестко соединены с основанием при помощи стоек, выполненных из немагнитного материала. This goal is achieved in that the rolling stand containing the bed, rolls, roll drive, magnetic circuits, excitation coils and a constant current source, is made in the form of at least one pair of permanent pull-in electromagnets (magnets) mounted on both sides relative to the rolling plane between the diametrical planes of the rolls mounted in electromagnets, the roll cushions are located in the magnetic circuits with the possibility of vertical movements, and the magnetic circuits are rigidly connected to the base using one k, made of nonmagnetic material.

Предлагаемая клеть отличается тем, что валки монтируются непосредственно в магнитопроводах, которые со стойками и основанием представляют жесткую систему. Кроме того, расположение полюса притяжения под валком позволяет уменьшить потоки утечки и увеличить усилие притяжения, т.е. усилие прокатки. The proposed stand is characterized in that the rolls are mounted directly in the magnetic cores, which with the racks and base represent a rigid system. In addition, the location of the pole of attraction under the roll allows you to reduce leakage flows and increase the force of attraction, i.e. rolling force.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема прокатной клети КВАРТО, на фиг. 2 - вид сверху А-А. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a diagram of a QUARTO rolling stand; FIG. 2 is a top view of AA.

Прокатная клеть Кварто состоит из двух втяжных электромагнитов, установленных симметрично относительно плоскости прокатки между диаметральными плоскостями валков. Клеть содержит магнитопроводы 1, катушки возбуждения 2, катушки нейтрализации 3, стойки 4, гайки 5, основание 6, направляющие 7, валки нажимные 8, валки рабочие 9, подушки 11, гидроцилиндры 12. The Quarto rolling mill consists of two retractable electromagnets mounted symmetrically with respect to the rolling plane between the diametrical planes of the rolls. The cage contains magnetic cores 1, field coils 2, neutralization coils 3, racks 4, nuts 5, base 6, guides 7, pressure rolls 8, work rolls 9, pillows 11, hydraulic cylinders 12.

Привод валков и источник питания катушек условно не показаны. The roll drive and coil power source are not conventionally shown.

Валки 8 установлены в кольцевом пазу магнитопроводов 1 с зазором σ для свободного перемещения в вертикальной плоскости O-O в направляющих 7. The rolls 8 are installed in the annular groove of the magnetic circuits 1 with a gap σ for free movement in the vertical plane O-O in the guides 7.

Рабочие валки 9 расположены в прямоугольных пазах, выполненных во внутренних магнитопроводах электромагнитов. Work rolls 9 are located in rectangular grooves made in the internal magnetic circuits of the electromagnets.

Магнитопроводы 1 смонтированы на стойках 4 и жестко закреплены на них с помощью, например, гаек 5. Стойки 4 соединены с основанием 6. Стойки, направляющие, подушки валков и основание выполнены из немагнитных материалов. Вертикальные перемещения подушек валков обеспечиваются за счет зазоров Δ между направляющими и подушками. Magnetic cores 1 are mounted on racks 4 and rigidly fixed to them using, for example, nuts 5. Racks 4 are connected to the base 6. Racks, guides, roll cushions and the base are made of non-magnetic materials. Vertical movements of the roll pads are ensured by the gaps Δ between the guides and the pillows.

Для регулировки величины магнитной индукции вдоль бочек валков предусмотрены дополнительные катушки 3. Для подъема верхних валков 8, 9 предусмотрены гидроцилиндры 12. To adjust the magnitude of the magnetic induction along the roll barrels, additional coils 3 are provided. Hydraulic cylinders 12 are provided for lifting the upper rollers 8, 9.

Прокатка в клети осуществляется следующим образом. С помощью гидроцилиндров 12 осуществляется подъем верхнего валка 8 на величину h₀ - начальную толщину полосы. В катушки 2 подается ток минимального значения, при котором рабочие валки 9 притягиваются к валкам 8, формируя зазор для прохода полосы. Затем полоса (на чертежах условно не показана) подается в зазор за плоскость O-O, после чего в катушки 2 подается ток, обеспечивающий усилие прокатки P, которое определяется по формуле:

где B - магнитная индукция, Тл
S_п - площадь полюса, м²
μ₀ = 4π•10^-7 Гн/м - магнитная проницаемость воздуха.Rolling in the stand is as follows. Using hydraulic cylinders 12, the upper roll 8 is lifted by a value of h ₀ — the initial thickness of the strip. A current of minimum value is supplied to the coils 2, at which the work rolls 9 are attracted to the rolls 8, forming a gap for the passage of the strip. Then the strip (conditionally not shown in the drawings) is fed into the gap beyond the OO plane, after which a current is supplied to the coils 2, which provides the rolling force P, which is determined by the formula:

where B is the magnetic induction, T
S _p - the area of the pole, m ²
μ ₀ = 4π • 10 ^-7 GN / m is the magnetic permeability of air.

Гидроцилиндры 12 отключаются, затем включается привод валков 8 (условно не показан) и осуществляется прокатка переднего конца полосы в направлении, показанном на фиг. 1 (стрелка "B") за счет реверса двигателя привода клети. Как только конец полосы толщиной h_к (конечная толщина полосы) выходит из валков, полоса вновь подается в валки, происходит реверс и осуществляется прокатка в направлении по стрелке "C".The hydraulic cylinders 12 are turned off, then the roll drive 8 is turned on (not shown conditionally) and the front end of the strip is rolled in the direction shown in FIG. 1 (arrow "B") due to the reverse of the stand drive motor. As soon as the end of the strip with thickness h _k (final strip thickness) leaves the rolls, the strip is again fed into the rolls, reverse is performed and rolling is carried out in the direction of the arrow “C”.

Разнотолщинность по длине полосы устраняется путем изменения тока в катушках 2, разнотолщинность по ширине полосы устраняется путем подачи тока в катушки нейтрализации 3, с помощью которых можно усилить поток Ф дополнительным потоком Ф_н или ослабить в центре нажимного валка 8, меняя полярность.The thickness variation along the strip length is eliminated by changing the current in the coils 2, the variation in thickness along the strip width is eliminated by supplying current to the neutralization coils 3, with which it is possible to increase the flux Ф by an additional flux Ф _н or weaken it in the center of the pressure roll 8, changing polarity.

Уменьшая силу тока в катушках 2 и увеличивая его в катушках 3, можно прокатывать полосу с поперечным профилем "чечевицы" и наоборот, увеличивая силу тока в катушках 2 и уменьшая его в катушках 3, можно прокатывать полосу с поперечным сечением двояковогнутой линзы. То есть, меняя полярность в катушках 3 и силу тока в катушках 2, 3, можно контролировать толщину и профиль прокатываемой полосы. By decreasing the current strength in coils 2 and increasing it in coils 3, it is possible to roll a strip with a transverse profile of “lentils” and vice versa, increasing the current in coils 2 and decreasing it in coils 3, it is possible to roll a strip with a cross section of a biconcave lens. That is, by changing the polarity in the coils 3 and the current strength in the coils 2, 3, you can control the thickness and profile of the rolled strip.

Пример. Дано: D_н = 1600 мм - диаметр нажимного валка, d_р = 300 мм - диаметр рабочего валка, L = 2000 мм - длина бочки нажимного валка, l_р = 1600 мм - длина бочки рабочего валка; B = 2 T_и - магнитная индукция в зазоре σ , ξ = 20%, h₀ = 3 мм, Δ h = 0,6 мм, b = 1200 мм.Example. Given: D _n = 1600 mm — pressure roll diameter, d _p = 300 mm — work roll diameter, L = 2000 mm — pressure roll barrel length, l _p = 1600 mm — work roll barrel length; B = 2 T _and is the magnetic induction in the gap σ, ξ = 20%, h ₀ = 3 mm, Δ h = 0.6 mm, b = 1200 mm.

1.

- площадь полюса
2.

3.

- удельное усилие притяжения валка к полюсу.1.

- area of the pole
2.

3.

- specific force of attraction of the roll to the pole.

4.

- длина дуги захвата.4.

- the length of the capture arc.

5.

- давление металла на валок.5.

- metal pressure on the roll.

Как следует из расчета, при данных параметрах клети, можно прокатать полосу 1200х3 на 4-х и 5-ти клетевом стане холодной прокатки, например, марки 08кп на толщину не менее h_к = 1,5 мм.As follows from the calculation, with these parameters of the stand, it is possible to roll a strip of 1200x3 on 4 and 5 stand cold rolling mills, for example, 08kp grade for a thickness of at least h _k = 1.5 mm.

Claims

A rolling stand comprising a bed, rolls, roll drive, magnetic cores, coils and an electric current source, characterized in that it is made in the form of at least one pair of permanent pull-in electromagnets mounted on both sides relative to the rolling plane between the diametrical planes of the rolls, mounted in electromagnets, the roll cushions are located in the magnetic circuits with the possibility of vertical movements, and the magnetic circuits are rigidly connected to the base using racks made of non-magnetic m the material.