RU52345U1

RU52345U1 - SYSTEM OF ADJUSTABLE COOLING OF WORKING ROLLS OF CELLS OF A CLEAN GROUP OF A WIDELINED HOT ROLLING MACHINE

Info

Publication number: RU52345U1
Application number: RU2005130385/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Денисов; Павел Николаевич Смирнов; Владимир Георгиевич Кузнецов; Эдуард Михайлович Голубчик; Игорь Владимирович Казаков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2006-03-27

Abstract

Полезная модель относится к металлургическому производству, и может быть использована для охлаждения поверхности рабочих валков клетей чистовой группы широкополосного стана при производстве горячекатаных полос. Система регулируемого охлаждения рабочих валков клетей чистовой группы широкополосного стана горячей прокатки включает в себя устройство охлаждения водой рабочих валков клетей чистовой группы, состоящее из коллектора с рядами сопел, неподвижно закрепленных с входной и выходной сторон каждой клети чистовой группы стана над верхней и под нижней проводками и устройство межклетевого охлаждения в чистовой группе клетей, состоящее из рядов сопел, неподвижно установленных на подвижной верхней и неподвижной нижней плитовинах, Дополнительно система регулируемого охлаждения валков снабжена с выходной стороны каждой из клетей чистовой группы стана устройством дифференцированного охлаждения поверхности рабочих валков, выполненным в виде жестко закрепленных над верхней и под нижней проводками коллекторов с рядами сопел, расположенными в поперечном направлении от оси прокатки. В проводках выполнены щелевые каналы, равномерно расположенными по ширине проводок, причем, суммарная площадь щелевых каналов нижних проводок вдвое превышает суммарную площадь щелевых каналов нижних проводок, а суммарная площадь щелевых каналов проводок каждой последующей клети по ходу прокатки уменьшается на 5-15% относительно суммарной площади щелевых каналов проводок предыдущей клети.The utility model relates to metallurgical production, and can be used to cool the surface of work rolls by stands of the finishing group of a broadband mill in the production of hot rolled strips. The system of controlled cooling of the work rolls of the stands of the finishing group of the broadband hot rolling mill includes a water cooling device for the working rolls of the stands of the finishing group, consisting of a collector with rows of nozzles fixedly mounted from the input and output sides of each stand of the finishing group of the mill above and below the lower wires inter-rack cooling device in the finishing group of stands, consisting of rows of nozzles fixedly mounted on the movable upper and fixed lower plates, controlled cooling system of rolls is provided with an output side of each of the stands of the finishing mill apparatus differentiated cooling surface of work rolls formed in a rigidly fixed above the upper and below the lower wirings collectors with rows of nozzles arranged transversely of the rolling axis. In the wiring, slotted channels are made evenly spaced across the width of the wiring, moreover, the total area of the slotted channels of the lower wires is twice the total area of the slotted channels of the lower wires, and the total area of the slotted channels of the wires of each subsequent stand during rolling decreases by 5-15% relative to the total area slotted ducts of the postings of the previous stand.

Description

Полезная модель относится к металлургическому производству, и может быть использована для охлаждения поверхности рабочих валков клетей чистовой группы широкополосного стана при производстве горячекатаных полос.The utility model relates to metallurgical production, and can be used to cool the surface of work rolls by stands of the finishing group of a broadband mill in the production of hot rolled strips.

Использование устройств принудительного охлаждения поверхности рабочих валков позволяет регулировать тепловой профиль валков и поддерживать температуру их поверхности в пределах 70-100°С. Поддержание данного диапазона температуры поверхности рабочих валков позволяет стабилизировать свойства и геометрию горячекатаного проката, исключить явление «пережога» рабочих валков, а также значительно повысить производительность широкополосных станов горячей прокатки за счет увеличения заправочной скорости и поддержания высокого темпа прокатки. Это является особенно актуальным при производстве горячекатаного подката широкого сортамента (по геометрии и марочному составу), когда в чистовых промежутках не допустимо использование межклетевого охлаждения душированием поверхности полосы, например, при производстве подката для жести, особенно «двойной» ширины. Кроме того, система охлаждения рабочего валка не должна изменять температурный профиль полосы, определяемый технологией ее производства.The use of devices for forced cooling of the surface of the work rolls allows you to adjust the thermal profile of the rolls and maintain their surface temperature in the range of 70-100 ° C. Maintaining this temperature range of the surface of the work rolls allows you to stabilize the properties and geometry of the hot rolled products, to eliminate the phenomenon of “burnout” of the work rolls, as well as significantly increase the performance of broadband hot rolling mills by increasing the filling speed and maintaining a high rolling rate. This is especially true in the production of hot-rolled rolled stock of a wide assortment (in geometry and vintage composition), when in the finishing gaps it is not permissible to use inter-rack cooling by showering the strip surface, for example, in the production of rolled stock for tin, especially “double” width. In addition, the cooling system of the work roll should not change the temperature profile of the strip, determined by the technology of its production.

В настоящее время наибольшее распространение получили системы охлаждения поверхности рабочих валков клетей чистовой группы широкополосных станов горячей прокатки, в которых подача воды на поверхность валка осуществляется струями, инжектируемыми через сопла с входной и выходной сторон клети. При этом для исключения попадания воды на полосу над и под полосой размещается проводковая арматура с отбойниками воды.Currently, the most widespread are systems for cooling the surface of work rolls of stands of the finishing group of broadband hot rolling mills, in which water is supplied to the surface of the roll by jets injected through nozzles from the inlet and outlet sides of the stand. In this case, to prevent water from entering the strip above and below the strip, wire fittings with water chippers are placed.

Например, известно устройство для подачи смазки к валкам при горячей прокатке (см. Заявка №47-44867, Япония, МКИ⁵ В 21 В 45/02).For example, a device is known for supplying grease to rolls during hot rolling (see Application No. 47-44867, Japan, MKI ⁵ V 21 V 45/02).

В данном устройстве на линии подачи горячей полосы смазка подается к валку по гибкой трубке, которая расположена между гибким скребком и гибким язычком, касающимся валка. Устройство закреплено на кронштейне. Таким образом, исключается попадание смазки на поверхность полосы.In this device, on the hot strip feed line, lubricant is supplied to the roll via a flexible tube that is located between the flexible scraper and the flexible tongue touching the roll. The device is mounted on a bracket. Thus, lubricant is not allowed to enter the strip surface.

Недостатками данного устройства является, во-первых, незначительная эффективность управления температурой поверхности бочки, и, во-вторых, возможное проскальзывание полосы в межвалковом зазоре. Кроме того, при прокатке широкого сортамента как по геометрии, так и по химическому составу достаточно сложно управлять толщиной подаваемой смазки.The disadvantages of this device is, firstly, the low efficiency of controlling the temperature of the barrel surface, and, secondly, the possible slippage of the strip in the roll gap. In addition, when rolling a wide range of products both in geometry and in chemical composition, it is quite difficult to control the thickness of the supplied lubricant.

Известно устройство охлаждения горячей полосы, включающее устройства одновременной подачи охладителя на полосу и смазки на отдельные участки валка (см. Заявка №54-10342, Япония, МКИ⁵ В 21 В 45/02). В указанном устройстве на кромочные участки поверхности бочек рабочих валков совместно с охладителем подают смазку, которая поступает через форсунки, закрепленные на направляющих линейках прокатной клети.A device for cooling a hot strip, including a device for simultaneously supplying a cooler to a strip and lubricating certain sections of the roll (see Application No. 54-10342, Japan, MKI ⁵ V 21 V 45/02). In the specified device on the edge sections of the surface of the barrels of the work rolls together with the cooler serves grease, which enters through nozzles mounted on the guide lines of the rolling stand.

Недостатком этой системы является невозможность обеспечения заданного теплового профиля всей поверхности валка.The disadvantage of this system is the inability to provide a given thermal profile of the entire surface of the roll.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является система регулируемого охлаждения широкой полосы в клетях чистовой группы широкополосного стана горячей прокатки, применяемая на стане 2000 горячей прокатки ОАО «ММК» (г.Магнитогорск) (см. Патент на полезную модель №40926. Опубл. в Бюл. №28, 2004 г.).The closest analogue to the claimed utility model is a system for controlled cooling of a wide strip in the stands of the finishing group of a broadband hot rolling mill, used at the 2000 hot rolling mill of OJSC MMK (Magnitogorsk) (see Utility Model Patent No. 40926, published in Bull. No. 28, 2004).

Известная система регулируемого охлаждения состоит из устройств дифференцированного охлаждения поверхности горячей полосы по ее ширине с жестко закрепленными коллекторами с рядами сопел, которые расположены под углом в поперечном направлении от оси прокатки.The known controlled cooling system consists of devices for differential cooling of the surface of the hot strip along its width with rigidly fixed collectors with rows of nozzles that are located at an angle in the transverse direction from the rolling axis.

Недостатком известной системы регулируемого охлаждения является невозможность управления температурой валка по его ширине, особенно, в условиях, когда применение межклетевого охлаждения недопустимо (например, A disadvantage of the known system of controlled cooling is the inability to control the temperature of the roll along its width, especially in conditions where the use of interstand cooling is unacceptable (for example,

при прокатке подката для производства жести). В результате чего, возникает перегрев валка, приводящий к его «ожогу» и значительному износу.during rolling of rolled stock for the production of tin). As a result, there is overheating of the roll, leading to its "burn" and significant wear.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение срока службы рабочих валков клетей чистовой группы стана горячей прокатки в условиях отсутствия межклетевого охлаждения полосы, повышение производительности широкополосного стана, расширение технологических возможностей системы регулируемого охлаждения рабочих валков клетей чистовой группы, а также повышение качества производимого проката.The problem to which the claimed utility model is directed is to increase the service life of the work rolls of the stands of the finishing group of the hot rolling mill in the absence of interstand cooling of the strip, increase the performance of the broadband mill, expand the technological capabilities of the system of controlled cooling of work rolls of stands of the finish group, and also improve the quality produced rental.

Технический результат достигается за счет применения в системе регулируемого охлаждения рабочих валков клетей чистовой группы широкополосного стана горячей прокатки дополнительных устройств, позволяющих управлять тепловым профилем поверхности рабочего валка по его ширине путем дифференцируемой по ширине валка подачи охлаждающей воды непосредственно перед входом в очаг деформации в клетях чистовой группы стана.The technical result is achieved through the use of additional devices in the system of controlled cooling of the work rolls of the stands of the finishing group of the broadband hot rolling mill that allow controlling the thermal profile of the surface of the work roll by its width by differentiating the width of the cooling water supply roll immediately before entering the deformation zone in the stands of the finishing group camp.

Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, что система регулируемого охлаждения рабочих валков клетей чистовой группы широкополосного стана горячей прокатки включает в себя управляющий клапан подачи охлаждающей воды в коллектора и расположенное с выходной стороны каждой из клетей чистовой группы стана устройство дифференцированного охлаждения поверхности рабочих валков, состоящее из жестко закрепленных над верхней и под нижней проводками коллекторов с рядами сопел, расположенными в поперечном направлении от оси прокатки, причем, проводки выполнены с щелевыми каналами, равномерно расположенными по их ширине, причем, суммарная площадь щелевых каналов нижних проводок вдвое превышает суммарную площадь щелевых каналов верхних проводок, при этом, суммарная площадь щелевых каналов проводок каждой последующей клети по ходу прокатки выбрана из соотношения:The essence of the proposed utility model consists in that the system of controlled cooling of the work rolls of the stands of the finishing group of the broadband hot rolling mill includes a control valve for supplying cooling water to the collector and a differentiated cooling of the surface of the work rolls located on the output side of each stand of the finishing group of the mill, consisting from collectors rigidly fixed above the upper and lower wires with rows of nozzles located in the transverse direction from the rolling axis moreover, the wiring is made with slotted channels evenly spaced across their width, and the total area of the slotted channels of the lower wires doubles the total area of the slotted channels of the upper wires, while the total area of the slotted channels of the wires of each subsequent stand during rolling is selected from the relation:

S_i-1=(1,05-1,15)S_i,S _i-1 = (1.05-1.15) S _i ,

где S_i-1 - суммарная площадь щелевых каналов проводок в предыдущей клети;where S _i-1 is the total area of the slotted channels of the postings in the previous stand;

S_i - суммарная площадь щелевых каналов проводок в клети последующейS _i - the total area of the slotted channels of the wiring in the stand subsequent

Система регулируемого охлаждения рабочих валков клетей чистовой группы широкополосного стана горячей прокатки по заявляемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена принципиальная схема устройства дифференцированного охлаждения рабочих валков чистовой группы клетей на примере одной клети.The system of controlled cooling of the work rolls of the stands of the finishing group of the broadband hot rolling mill according to the claimed utility model is illustrated by the drawing, where Fig. 1 shows a schematic diagram of the device for the differential cooling of the work rolls of the finishing group of the stands by the example of one stand.

Устройство дифференцированного охлаждения в чистовой группе клетей (фиг.1) выполнено в виде жестко закрепленных над верхней 1 и под нижней 2 проводками коллекторы 3 с рядами сопел 4, расположенными в поперечном направлении от оси прокатки. Угол наклона сопла к поверхности полосы 5 составляет: для верхней поверхности - 45°, для нижней - 75°. В проводках 1, 2 выполнены щелевые каналы 6, равномерно расположенные по ширине проводки. Суммарная площадь щелевых каналов нижних проводок вдвое превышает суммарную площадь щелевых каналов верхних проводок, Подача воды к коллектору осуществляется через общий трубопровод. Расход воды на одно сопло - до 9 м³/час. Управление расходом воды осуществляется через управляющий клапан 7 охлаждения подачи охлаждающей воды в коллектора.The differential cooling device in the finishing group of stands (Fig. 1) is made in the form of collectors 3 rigidly fixed above the upper 1 and under the lower 2 wires with rows of nozzles 4 located in the transverse direction from the rolling axis. The angle of the nozzle to the surface of the strip 5 is: for the upper surface - 45 °, for the lower - 75 °. In the wiring 1, 2 made slotted channels 6, evenly spaced across the width of the wiring. The total area of the slotted channels of the lower wires is twice the total area of the slotted channels of the upper wires. Water is supplied to the collector through a common pipeline. Water consumption per nozzle is up to 9 m ³ / hour. Water flow control is carried out through the control valve 7 cooling the supply of cooling water to the collector.

Система регулируемого охлаждения рабочих валков клетей чистовой группы широкополосного стана горячей прокатки работает следующим образом (на примере прокатки сляба из стали марки 08пс в полосу размером 2,3×1670 мм на широкополосном стане 2000 горячей прокатки ОАО «ММК», для последующего производства жести).The system of controlled cooling of work rolls of stands of the finishing group of a broadband hot rolling mill works as follows (for example, rolling a slab of 08ps steel into a strip of 2.3 × 1670 mm on a broadband mill 2000 of hot rolling of OJSC MMK for the subsequent production of tin).

Перед горячей прокаткой полос подката «двойной ширины» для последующего производства жести требуемого сортамента производится настройка системы регулируемого охлаждения рабочих валков клетей чистовой группы широкополосного стана горячей прокатки. При этом возможно выключение межклетевого охлаждения, а с помощью управляющего клапана подачи охлаждающей воды в коллектора вода подается в сопла устройства дифференцированного охлаждения поверхности рабочих валков. При этом она поступает через щелевые каналы проводок, равномерно расположенные по ширине валка. Так как происходит уменьшение площади поперечного сечения от клети к клети по ходу прокатки, поэтому суммарная площадь щелевых каналов проводок каждой последующей клети по ходу прокатки уменьшается на 5-8% относительно суммарной площади щелевых каналов проводок каждой предыдущей клети (для выбранного типоразмера).Before hot rolling the strips of double-width rolled steel for the subsequent production of tin of the required product range, the system of controlled cooling of the work rolls of the stands of the finishing group of the broadband hot rolling mill is set up. In this case, inter-stand cooling can be turned off, and with the help of a control valve for supplying cooling water to the collector, water is supplied to the nozzles of the differential cooling device of the surface of the work rolls. At the same time, it enters through slotted channels of postings uniformly spaced across the width of the roll. Since there is a decrease in the cross-sectional area from the stand to the stand during rolling, therefore, the total area of the slotted channels of the wires of each subsequent stand decreases by 5-8% relative to the total area of the slotted channels of the wires of each previous stand (for the selected size).

После настройки устройств охлаждения, нагретый до требуемой температуры сляб, подается на широкополосный стан 2000 горячей прокатки, включающий черновую группу клетей, промежуточный рольганг, чистовой окалиноломатель, чистовую непрерывную группу клетей с устройствами межклетевого охлаждения, отводящий рольганг с охлаждающими секциями.After setting up the cooling devices, the slab heated to the required temperature is fed to the broadband hot rolling mill 2000, including the roughing group of stands, an intermediate roller table, a finishing descaler, a finishing continuous group of stands with inter-stand cooling devices, a discharge roller table with cooling sections.

Горячий раскат, прокатанный в черновой группе клетей, по промежуточному рольгангу перемещается в чистовую группу клетей, где он одновременно находится в нескольких клетях. Коллектора устройства дифференцированного охлаждения поверхности рабочих валков, расположенного с выходной стороны каждой клети чистовой группы, имеют конструкцию, обеспечивающую подачу воды на нижнюю и верхнюю поверхности рабочего валка в поперечном направлении к оси прокатки. Через щелевые каналы вода капельно попадает на Hot rolls rolled in the roughing group of stands are moved along the intermediate table to the finishing group of stands, where it is simultaneously in several stands. The collectors of the device for differential cooling of the surface of the work rolls located on the output side of each stand of the finishing group have a design that provides water supply to the lower and upper surfaces of the work roll in the transverse direction to the rolling axis. Through slotted channels, water drips into

поверхность полосы. При этом происходит интенсивное парообразование. В результате увеличивается время воздействия охладителя на поверхность валка и, кроме того, повышается эффективность теплоотвода с поверхности валка по его ширине. Управление температурным полем поверхности валка осуществляют за счет изменения геометрических размеров щелевых каналов. В результате температура поверхности рабочего валка поддерживается в интервале 40-80°С, что исключает образование «ожога» валка, т.е. повышается ресурс его использования.strip surface. In this case, intense vaporization occurs. As a result, the time of exposure of the cooler to the surface of the roll increases and, in addition, the efficiency of heat removal from the surface of the roll along its width increases. The temperature field of the roll surface is controlled by changing the geometric dimensions of the slotted channels. As a result, the surface temperature of the work roll is maintained in the range of 40-80 ° C, which eliminates the formation of a “burn” of the roll, i.e. increases the resource of its use.

После прокатки в последней чистовой клети полоса попадает через отводящий рольганг к моталкам.After rolling in the last finishing stand, the strip passes through the take-up roller table to the coilers.

В зависимости от прокатываемого сортамента возможно задействовать предлагаемое устройство дифференцированного охлаждения поверхности рабочих валков как на выходе из одной клети, так и на выходе из нескольких клетей, включая все клети чистовой группы стана.Depending on the rolled gauge, it is possible to use the proposed device for differential cooling of the surface of the work rolls both at the exit from one stand and at the exit from several stands, including all stands of the finishing group of the mill.

Итак, на основании вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что заявляемая система регулируемого охлаждения рабочих валков клетей чистовой группы широкополосного стана горячей прокатки по сравнению с известной позволяет увеличить срок службы рабочих валков клетей чистовой группы стана (особенно в условиях отсутствия межелетевого охлаждения полосы), приводит к повышению производительности широкополосного стана, значительно расширяет технологические возможности широкополосного стана так как позволяет производить широкий тонкий горячекатаный подкат с регламентируемым заданным профилем поперечного сечения, а также обеспечивает повышение качества производимой горячекатаной металлопродукции.So, based on the foregoing, we can conclude that the claimed system of controlled cooling of the work rolls of the stands of the finishing group of the broadband hot rolling mill in comparison with the known one allows to increase the service life of the work rolls of the stands of the finishing group of the mill (especially in the absence of over-flight cooling of the strip), leads to increased productivity of the broadband mill, significantly expands the technological capabilities of the broadband mill as it allows the production of a wide thin oryachekatany tackle regulated with a given profile cross-section, and also provides improved quality hot metal produced.

Отсутствие эффективных систем охлаждения поверхности рабочих валков снижает производительность стана вследствие значительного количества перевалок, что вызывает необходимость иметь значительный парк валков. При прокатке широких полос в чистовой группе стана горячей прокатки, особенно в условиях отсутствия межклетевого охлаждения практически невозможно поддерживать устойчивым по всей ширине валка его температурный профиль. The lack of effective cooling systems for the surface of the work rolls reduces the productivity of the mill due to the significant number of transshipments, which makes it necessary to have a significant fleet of rolls. When rolling wide strips in the finishing group of a hot rolling mill, especially in the absence of interstand cooling, it is almost impossible to maintain its temperature profile stable over the entire width of the roll.

При этом, когда температура поверхности валка превышает 100-120°С, возникают явления «ожога» поверхности валка, приводящие к его быстрому износу.Moreover, when the surface temperature of the roll exceeds 100-120 ° C, the phenomenon of "burn" of the surface of the roll, leading to its rapid wear.

Заявляемая полезная модель исключает эти недостатки. Организация подачи воды непосредственно на валок с входной стороны клети позволяет обеспечить эффект «тепловой рубашки» при охлаждении валка. При этом изменением площади щелевых каналов проводок предыдущей и последующей клетей учитывается снижение температуры проката, что также сказывается на эффективности управления тепловым профилем бочки валка.The inventive utility model eliminates these disadvantages. The organization of water supply directly to the roll from the input side of the stand allows you to provide the effect of a "thermal jacket" when cooling the roll. At the same time, a change in the rolling temperature of the previous and subsequent stands is taken into account by changing the area of the slotted channels of the postings of the previous and subsequent stands, which also affects the efficiency of controlling the thermal profile of the roll barrel.

Claims

The system of controlled cooling of work rolls of stands of the finishing group of a broadband hot rolling mill, including a control valve for supplying cooling water to the collectors and a device for cooling water of work rolls of stands of the finishing group, consisting of a collector with rows of nozzles fixedly mounted from the input and output sides of each stand of the finishing group of the mill above the upper and under the lower wiring and inter-rack cooling device in the finishing group of stands, consisting of rows of nozzles fixedly mounted on the movable upper and fixed lower plates in the direction towards rolling at an angle to the axis of rolling, characterized in that the system of controlled cooling of the work rolls is additionally equipped with a differentiated cooling surface of the work rolls on the output side of each stand of the finishing group of the mill, including rigidly fixed above the upper and lower wiring collectors with rows of nozzles located in the transverse direction from the axis of rolling, and the wiring is made with slotted channels, evenly spaced married along their width, and the total area of the slotted channels of the lower wires doubles the total area of the slotted channels of the upper wires, while the total area of the slotted channels of the wires of each subsequent stand during rolling is selected from the relation

S _i-1 = (1.05-1.15) S _i ,

where S _i-1 is the total area of the slotted channels of the postings in the previous stand;

S _i - the total area of the slotted channels of the wires in the subsequent stand.