RU2173227C1

RU2173227C1 - Casting and rolling plant

Info

Publication number: RU2173227C1
Application number: RU2000118437A
Authority: RU
Inventors: Г.С. Никитин; К.С. Коновалов; А.Л. Игнатов; А.А. Лаптев; С.Л. Пареньков; М.П. Галкин; А.В. Степанов
Original assignee: Государственное Унитарное Предприятие "Зарубежчермет-Арсенал"
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2001-09-10

Abstract

FIELD: metallurgy, specifically, equipment producing wire rod by combined continuous casting and rolling. SUBSTANCE: casting and rolling plant includes machine continuously casting billets, section forming loop of wire rod located after continuous casting machine, facilities for dressing of wire rod across exit from section forming loop, inductor to heat up wire rod, planetary mill combining setting and universal planetary stands, group of bar stands, section of takein of rolled product. In correspondence with invention there is provided intermediate roller table placed between facilities dressing wire rod and setting stand of planetary mill as well as shears for pulse cutting of wire rods mounted in zone of intermediate roller table for movement along roller table, pusher of wire rod from intermediate roller table, side container and delivery table positioned in parallel to intermediate roller table. This approach makes it possible for continuous casting machine to continue operation in case of emergency situation caused by stoppage of planetary mill. In this case pulse shears cut wire rod on intermediate roller table into measured lengths and pusher of lengths pushes these lengths into container. EFFECT: prevented loss of metal and energy related to possible stoppage of continuous casting machine. 1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к оборудованию для производства катанки посредством совмещенной непрерывной разливки и прокатки. The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to equipment for the production of wire rod by combined continuous casting and rolling.

Известен литейно-прокатный агрегат, содержащий последовательно установленные машину непрерывной разливки заготовок, участок образования петли заготовки за машиной непрерывной разливки, средства правки заготовки на выходе из участка образования петли, индуктор для подогрева заготовок, планетарный стан в составе задающей и универсальной планетарной клетей, ножницы, группу сортовых клетей, участок приемки проката (см., например, Г.С. Никитин "Разработка, исследование и практическое применение новых процессов прокатки и оборудования с четырехсторонним обжатием в едином потоке с непрерывным литьем специальных сталей и сплавов". Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, М., МВТУ им. Баумана, 1983, с. 40, рис. 1.8). A known casting and rolling unit containing a sequentially installed continuous casting machine of billets, a loop forming section of the billet behind a continuous casting machine, means for editing the billet at the exit of the loop forming section, an inductor for heating the billets, a planetary mill as part of a master and universal planetary stand, scissors, a group of long stands, a rental acceptance area (see, for example, G.S. Nikitin "Development, research and practical application of new rolling processes and equipment with yrehstoronnim compression in a single stream from the continuous casting of special steels and alloys. "The dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences, Moscow, Bauman him. Baumann, 1983, p. 40, Fig. 1.8).

В известном агрегате реализован принцип поточного производства путем совмещения в одну линию (в один поток) машины непрерывной разливки и участка прокатки, что стало возможным благодаря применению планетарного стана в начале участка прокатки. Это позволило существенно повысить компактность агрегата, его производительность, рационально использовать исходное тепло слитка при дальнейшей его прокатке в потоке и тем самым повысить экономичность производства. In the known unit, the principle of continuous production is realized by combining in a single line (in one stream) a continuous casting machine and a rolling section, which was made possible thanks to the use of a planetary mill at the beginning of the rolling section. This made it possible to significantly increase the compactness of the unit, its productivity, rationally use the original heat of the ingot during its further rolling in the stream, and thereby increase the efficiency of production.

Однако в ходе эксплуатации такого агрегата на заводе "Электросталь" выявился серьезный недостаток схемы его планировки, заключающийся в следующем. При возможной, хотя и крайне нежелательной аварийной ситуации во время производства, в частности при забуривании заготовки в планетарном стане, производство приходится останавливать с тем, чтобы извлечь и удалить с технологической линии застрявшие в валках участки заготовки. Поскольку в линии находится и машина непрерывной разливки, крайне желательно, чтобы она продолжала работать во время устранения аварии, поскольку остановка такой машины связана с очень серьезными потерями металла и энергии. Предусмотренные между машиной непрерывной разливки и планетарным станом средства для образования петли заготовки не могут аккумулировать запас металла, возникающий при остановке планетарного стана и продолжающейся работе машины непрерывной разливки, в силу недостаточной емкости петли, если иметь ввиду время, потребное для ликвидации аварийной ситуации в линии агрегата. Следовательно, необходимо использовать другие решения, позволяющие разрешать возможную аварийную ситуацию с наименьшими потерями. However, during the operation of such a unit at the Elektrostal plant, a serious drawback of its planning scheme was revealed, which consists in the following. In the event of a possible, albeit extremely undesirable emergency situation during production, in particular when drilling a workpiece in a planetary mill, production has to be stopped in order to remove and remove sections of the workpiece stuck in the rolls from the production line. Since there is a continuous casting machine in the line, it is highly desirable that it continues to work during the elimination of the accident, since the shutdown of such a machine is associated with very serious losses of metal and energy. The means for forming a workpiece loop provided between the continuous casting machine and the planetary mill cannot accumulate the metal reserve that occurs when the planetary mill stops and the continuous casting machine continues to work, due to insufficient loop capacity, if we take into account the time required to eliminate the emergency in the unit line . Therefore, it is necessary to use other solutions that allow resolving a possible emergency with the least losses.

Техническим результатом изобретения является такое изменение состава и расположения оборудования литейно-прокатного агрегата, которое позволило бы в случае аварийной ситуации на участке прокатки не останавливать работу машины непрерывной разливки, тем самым избежать значительных потерь металла и энергии. The technical result of the invention is such a change in the composition and location of the equipment of the casting and rolling unit, which would allow in case of an emergency at the rolling section not to stop the operation of the continuous casting machine, thereby avoiding significant losses of metal and energy.

Технический результат изобретения достигается тем, что литейно-прокатный агрегат, содержащий последовательно установленные машину непрерывной разливки заготовок, участок образования петли за машиной непрерывной разливки, средства правки заготовки на выходе из участка образования петли, индуктор для подогрева заготовок, планетарный стан в составе задающей и универсальной планетарной клетей, ножницы, группу сортовых клетей, участок приемки проката, согласно изобретению снабжен промежуточным рольгангом, установленным между средствами правки заготовки на выходе из участка образования петли и задающей клетью планетарного стана, а также ножницами для резки заготовок, установленными в зоне промежуточного рольганга с возможностью перемещения вдоль него, сталкивателем заготовок с промежуточного рольганга, боковым накопителем и отводящим рольгангом, установленным параллельно промежуточному рольгангу. The technical result of the invention is achieved by the fact that the casting and rolling unit containing a sequentially installed continuous casting machine, a loop forming section behind a continuous casting machine, workpiece dressing means at the exit from the loop forming section, an inductor for heating the blanks, a planetary mill as part of the master and universal according to the invention, equipped with an intermediate roller table installed between the means and editing the workpiece at the exit from the loop formation site and the master stand of the planetary mill, as well as workpiece shears installed in the zone of the intermediate roller table with the ability to move along it, a workpiece pusher from the intermediate roller table, a side drive and a discharge roller table installed parallel to the intermediate roller table.

Кроме того, ножницы для резки заготовок в зоне промежуточного рольганга могут быть выполнены в виде ножниц импульсной резки. In addition, scissors for cutting workpieces in the area of the intermediate roller table can be made in the form of pulsed shears.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

Установка дополнительного промежуточного рольганга на участке между средствами правки заготовки на выходе из участка образования петли и задающей клетью планетарного стана позволяет разместить в этой зоне специальные ножницы, предназначенные для резки выходящей из машины непрерывной разливки заготовки на мерные длины, а также для отрезания, в зоне перед планетарным станом, от общей сплошной плети заготовки ее участка, застрявшего в планетарном стане. Поскольку ножницы должны работать как в зоне, приближенной к машине непрерывной разливки (для резки на мерные длины), так и в зоне, приближенной к планетарному стану (для отрезания застрявшего участка заготовки), целесообразнее, с точки зрения веса установленного оборудования, использовать не двое ножниц, а одни, но способные перемещаться вдоль промежуточного рольганга. The installation of an additional intermediate roller table in the section between the means of editing the workpiece at the exit from the loop formation site and the master stand of the planetary mill allows you to place special scissors in this zone designed for cutting the workpiece continuously pouring from the machine into measured lengths, as well as for cutting, in the zone before planetary camp, from a common continuous whip of the workpiece of its section, stuck in a planetary camp. Since the scissors must work both in the area close to the continuous casting machine (for cutting to measured lengths) and in the area close to the planetary mill (for cutting off the stuck part of the workpiece), it is more expedient, from the point of view of the weight of the installed equipment, to use two scissors, but one, but capable of moving along the intermediate roller table.

Дальнейшие манипуляции с отрезанными кусками заготовки состоят в их сталкивании с промежуточного рольганга на боковой, параллельный ему накопитель и транспортировку куска заготовки из зоны агрегата с помощью отводящего рольганга, установленного параллельно промежуточному. Машина непрерывной разливки продолжает при этом работать и выдавать с помощью указанных ножниц мерные штучные заготовки, которые могут использоваться далее и как передельный, и как товарный продукт. Further manipulations with the cut pieces of the workpiece consist of pushing them from the intermediate roller table to the side, a drive parallel to it and transporting the piece of the workpiece from the unit area using a discharge roller set parallel to the intermediate. At the same time, the continuous casting machine continues to work and issue measured piece blanks with the help of these scissors, which can then be used both as a conversion product and as a commercial product.

Существенным для изобретения может быть выбор типа ножниц, установленных в зоне промежуточного рольганга. Обычные гидравлические ножницы вблизи заготовки, нагретой до температуры порядка 1000^oC, пожароопасны, а применение негорючих жидкостей в них чересчур дорого; ножницы плазменной резки ненадежны; газорезка не обладает необходимой по условиям технологического процесса скоростью резки. Наиболее подходящими в этих условиях являются ножницы импульсной резки, которые позволяют резать заготовку даже большого сечения, как в данном случае, с очень большой скоростью, практически мгновенно.Significant for the invention may be the choice of the type of scissors installed in the zone of the intermediate roller table. Conventional hydraulic shears near a workpiece heated to a temperature of the order of 1000 ^o C are fire hazardous, and the use of non-combustible liquids in them is too expensive; plasma cutting shears are unreliable; gas cutting does not have the necessary cutting speed under the conditions of the technological process. The most suitable in these conditions are pulsed shears, which allow you to cut a workpiece of even a large cross-section, as in this case, with a very high speed, almost instantly.

Далее изобретение поясняется на конкретном примере и иллюстрируется чертежами, где:
на фиг. 1 изображена схема расположения литейно-прокатного агрегата;
на фиг. 2 - конструктивная схема ножниц импульсной резки.The invention is further illustrated by a specific example and is illustrated by drawings, where:
in FIG. 1 shows a layout of a casting and rolling unit;
in FIG. 2 is a structural diagram of a shear pulsed cutting.

Литейно-прокатный агрегат содержит машину непрерывной разливки 1 для получения литых заготовок 2 прямоугольного сечения, например сечением 90х110 мм, участок 3 образования петли 4 заготовки 2 за машиной непрерывной разливки 1, средства 5 правки заготовки на выходе из участка образования петли (в качестве которых могут быть использованы, например, правильная секция), индуктор 6 для подогрева заготовки 2, планетарный стан в составе задающей 7 и универсальной планетарной 8 клетей, ножницы 9, группу сортовых клетей 10, участок 11 приемки проката. Транспортирование заготовки в потоке осуществляется по рольгангам 12. The casting and rolling unit contains a continuous casting machine 1 for producing cast billets 2 of rectangular cross section, for example, 90x110 mm cross section, a loop forming section 3 of a workpiece 2 behind a continuous casting machine 1, workpiece straightening means 5 at the exit of the loop forming section (which may be used, for example, the correct section), an inductor 6 for heating the workpiece 2, a planetary mill consisting of a master 7 and a universal planetary 8 stands, scissors 9, a group of long stands 10, a rental acceptance section 11. The transportation of the workpiece in the stream is carried out on live rolls 12.

Между средствами 5 правки заготовки на выходе из участка образования петли (например, правильной секцией) и задающей клетью 7 планетарного стана установлен промежуточный рольганг 13, а также ножницы 14 для резки заготовок, предпочтительно ножницы импульсной резки. Последние установлены в зоне промежуточного рольганга с возможностью перемещения вдоль него. В зоне рольганга 13 установлен также сталкиватель 15 заготовок с промежуточного рольганга, боковой накопитель 16 и отводящий рольганг 17, размещенный параллельно промежуточному рольгангу 13. Between the means for editing the workpiece 5 at the exit from the loop formation section (for example, the correct section) and the master stand 7 of the planetary mill, an intermediate roller table 13 is installed, as well as scissors 14 for cutting the workpieces, preferably pulse cutting scissors. The latter are installed in the zone of the intermediate roller table with the possibility of moving along it. In the zone of the roller table 13, a workpiece pusher 15 is also installed from the intermediate roller table, a side drive 16 and a discharge roller table 17 placed parallel to the intermediate roller table 13.

На фиг. 2 показана схема ножниц импульсной резки заготовок. Ножницы 14 импульсной резки заготовок состоят из следующих основных узлов: устройство мягкой подвески 18, плиты неподвижной 19 с верхним ножом 20, направляющих колон 21, подвижного штока 22 с нижним ножом 23, камеры сгорания 24 энергоносителя, запального устройства 25, блока зажигания 26. Для исключения заклинивания ножей предусмотрены упоры 27, а наличие шарнира 28 в мягкой подвеске 18 обеспечивает возможность порезки слитков на ходу и исключает возникновение нежелательных горизонтальных усилий на ножи. Поскольку ножницы имеют мягкую подвеску 18, усилие резания полностью замыкается внутри ножниц. Ножницы, следовательно, не требуют фундамента. Они способны разрезать заготовку сечением до 130х130 мм. Процесс производства катанки на литейно-прокатном агрегате происходит следующим образом. In FIG. 2 shows a shear diagram of a pulsed cutting blanks. Scissors 14 for pulse cutting of workpieces consist of the following main units: a soft suspension device 18, a fixed plate 19 with an upper knife 20, guide rails 21, a movable rod 22 with a lower knife 23, an energy carrier 24, an ignition device 25, an ignition unit 26. For exceptions for jamming of knives, stops 27 are provided, and the presence of a hinge 28 in the soft suspension 18 provides the possibility of cutting ingots on the go and eliminates the occurrence of undesirable horizontal forces on the knives. Since the scissors have a soft suspension 18, the cutting force completely closes inside the scissors. Scissors, therefore, do not require a foundation. They are able to cut a workpiece with a cross section up to 130x130 mm. The production process of wire rod on a casting and rolling unit is as follows.

При нормальном, штатном режиме работы агрегата разлитая на машине непрерывной разливки 1 при рабочей скорости 2,8 м/мин заготовка 2 прямоугольного сечения, например, 90х110 мм, далее разгибается, правится, у нее отрезают передний конец и в горизонтальном положении заготовку подают в индуктор 6 с целью выравнивания ее температуры по сечению и, при необходимости (в случае охлаждения), дополнительного подогрева. При этом между машиной непрерывной разливки 1 и индуктором 6 создают демпфирующую петлю заготовки 2 высотой 1,1 м. Сразу за петлей заготовку правят в правильной секции 5 (средства правки заготовки на выходе из участка образования петли). Температура заготовки, которую обеспечивают на входе в задающую клеть 7 планетарного стана, зависит от марки стали и может составлять 1100^oC.Under normal, normal operating mode of the unit, a workpiece 2 of rectangular cross-section, cast at a working speed of 2.8 m / min, for example, 90x110 mm, is further unbent, straightened, the front end is cut off from it and the workpiece is fed into the inductor in a horizontal position 6 in order to equalize its temperature over the cross section and, if necessary (in case of cooling), additional heating. In this case, between the continuous casting machine 1 and inductor 6, a damping loop of the workpiece 2 is created with a height of 1.1 m. Right after the loop, the workpiece is corrected in the correct section 5 (means for editing the workpiece at the exit from the loop formation section). The temperature of the workpiece, which is provided at the entrance to the master stand 7 of the planetary mill, depends on the grade of steel and can be 1100 ^o C.

В задающей клети 7 заготовка обжимается с небольшой вытяжкой в круг, а затем в универсальной планетарной клети 8 заготовку обжимают с очень большим коэффициентом вытяжки λ~40 (что обусловлено спецификой планетарной клети) в квадрат. Скорость входа заготовки в планетарный стан соответствует скорости разливки 2,8 м/мин (на этом основана идея совмещения в единый поток, в единый агрегат машины непрерывной разливки и прокатного участка). На выходе из универсальной планетарной клети 8 скорость заготовки выше и составляет 1,86 м/с. Катанку диаметром, например, 8-13 мм получают в группе сортовых клетей 10, в системе калибров овал-круг. Конечная скорость прокатки составляет 4,4 м/с. Далее катанка поступает на участок приемки проката 11, где может подвергаться термообработке в потоке, а на выходе сматывается в бунт. In the master stand 7, the workpiece is crimped with a small hood in a circle, and then in the universal planetary stand 8, the workpiece is crimped with a very large drawing coefficient λ ~ 40 (due to the specifics of the planetary stand) in a square. The speed of entry of the workpiece into the planetary mill corresponds to a casting speed of 2.8 m / min (the idea of combining into a single stream, into a single unit of a continuous casting machine and a rolling section is based on this). At the exit from the universal planetary stand 8, the workpiece speed is higher and is 1.86 m / s. A wire rod with a diameter of, for example, 8-13 mm is obtained in the group of high-grade stands 10, in the oval-circle caliber system. The final rolling speed is 4.4 m / s. Next, the wire rod enters the rental acceptance section 11, where it can undergo heat treatment in the stream, and at the outlet it is wound into a riot.

В случае аварийной ситуации, например, при забуривании заготовки в зоне планетарного стана, непрерывная разливка продолжается, а передний конец литой заготовки на участке промежуточного рольганга 13 отделяется в течение 20 с ножницами 14 импульсной резки; в это время избыточный металл уходит в петлю 4. Затем ножницы 14 перемещаются вдоль рольганга 13 назад, в сторону машины непрерывной разливки 1, на расстояние 3,5 м, и отрезают первый отрезок литой заготовки 2, который затем сталкивателем 15 сдвигается в накопитель 16. Затем реверсом задающей клети 7 на промежуточный рольганг 13 из универсальной планетарной клети 8 выдается передняя часть заготовки и также сталкивается в накопитель 16. Затем к ножницам 14 импульсной резки подается заготовка из петли 4, которая режется на мерные длины в течение всего времени, необходимого для устранения причин аварии на планетарном стане. Отрезки заготовки 2 сталкиваются в накопитель 16 и оттуда транспортируются рольгангом 17 на склад. Дальше этот продукт может использоваться либо в качестве передельного на других станах, либо в качестве товарного. In the event of an emergency, for example, when the workpiece is drilled in the zone of the planetary mill, continuous casting continues, and the front end of the cast workpiece at the intermediate roller table 13 is separated for 20 with pulse cutting shears 14; at this time, the excess metal goes into the loop 4. Then the scissors 14 are moved along the roller table 13 back, towards the continuous casting machine 1, at a distance of 3.5 m, and the first piece of cast billet 2 is cut, which then is moved by the pusher 15 into the accumulator 16. Then, by reversing the master stand 7 to the intermediate roller 13 from the universal planetary stand 8, the front part of the workpiece is ejected and also faces into the drive 16. Then, the workpiece from the loop 4 is cut to the shear 14 of the pulse, which is cut into measured lengths throughout the whole time The amount needed to eliminate the causes of an accident on a planetary mill. The pieces of the workpiece 2 collide in the drive 16 and from there are transported by a rolling table 17 to the warehouse. Further, this product can be used either as a conversion product on other mills, or as a commodity one.

Ножницы 14 импульсной резки (фиг. 2) работают в следующем режиме. Камера сгорания 24 энергоносителя заполняется горючей смесью природного газа и воздуха. В момент, когда необходимо произвести рез литой заготовки 2, лежащей на роликах рольганга 13, по команде от фотореле или другого элемента срабатывает блок зажигания 26 и подается напряжение на запальное устройство 25. Газы, которые образуются в результате сгорания смеси, под большим давлением выталкивают подвижной шток 22 с укрепленным на нем нижним ножом 23. Последний, встречая на своем пути заготовку, во взаимодействии с верхним ножом 20 режет ее. Возврат штока в исходное положение происходит под собственным весом. Scissors 14 pulse cutting (Fig. 2) work in the following mode. The combustion chamber 24 of the energy carrier is filled with a combustible mixture of natural gas and air. At the moment when it is necessary to cut the cast billet 2 lying on the rollers of the roller table 13, the ignition unit 26 is triggered by a command from a photo relay or other element and voltage is supplied to the ignition device 25. The gases that are formed as a result of the mixture combustion are pushed out under high pressure by the movable the rod 22 with the lower knife 23 fixed on it. The latter, meeting the workpiece on its way, cuts it in cooperation with the upper knife 20. The rod returns to its original position under its own weight.

Настоящее изобретение обеспечивает значительную экономию металла и энергии за счет исключения необходимости остановки машины непрерывной разливки стали при аварийных простоях прокатного участка. The present invention provides significant savings in metal and energy by eliminating the need to stop the machine for continuous casting of steel during emergency downtime of the rolling section.

Claims

1. Casting and rolling unit, containing sequentially installed machine for continuous casting of billets, a section for forming a workpiece loop behind a machine for continuous casting, means for dressing a workpiece at the exit of a section for forming billets, an inductor for heating billets, a planetary mill consisting of a master and universal planetary stand, scissors , a group of long stands, a rental acceptance section, characterized in that it is provided with an intermediate roller table installed between the means for editing the workpiece at the exit from the section about mations loop and defining a planetary mill stand, as well as a pair of scissors for cutting workpieces installed in the intermediate zone of the roller conveyor is movable therealong, pusher preforms with intermediate roller conveyor drive side and the discharging roller table, mounted parallel to an intermediate roller table.

2. The casting and rolling unit according to claim 1, characterized in that the scissors for cutting workpieces in the area of the intermediate roller table are made in the form of pulse cutting scissors.