RU97949U1 - DEVICE FOR COOLING WORKING ROLLS OF A STRIP-ROLLING MILL - Google Patents
DEVICE FOR COOLING WORKING ROLLS OF A STRIP-ROLLING MILL Download PDFInfo
- Publication number
- RU97949U1 RU97949U1 RU2010122133/02U RU2010122133U RU97949U1 RU 97949 U1 RU97949 U1 RU 97949U1 RU 2010122133/02 U RU2010122133/02 U RU 2010122133/02U RU 2010122133 U RU2010122133 U RU 2010122133U RU 97949 U1 RU97949 U1 RU 97949U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- collector
- sections
- roll
- cooler
- Prior art date
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Устройство для охлаждения рабочих валков полосового прокатного стана, содержащее коллектор, выполненный в виде трубы с центральным отверстием, ось которого параллельна оси валка, причем в стенке трубы выполнены с заданным шагом отверстия с закрепленными в них форсунками для подачи охладителя на бочку валка, а коллектор разделен по длине на секции - центральную и промежуточные для подачи охладителя на рабочую часть бочки валков, контактирующую с полосой, и две крайние для подачи охладителя на свободные от полосы концевые участки бочки валка и выполнен с возможностью обеспечения различной пропускной способности форсунок соседних секций, отличающееся тем, что центральное отверстие трубы коллектора выполнено сквозным по всей длине рабочей части коллектора, коллектор выполнен с общей трубой для подвода охладителя, в различных секциях установлены форсунки различной максимальной пропускной способности, а длина центральной секции коллектора равна 0,64÷0,68 длины рабочей части бочки валка, при этом в промежуточных секциях установлены форсунки с максимальной пропускной способностью, на 20÷30% превышающей максимальную пропускную способность форсунок центральной секции, а в крайних секциях установлены форсунки, максимальная пропускная способность которых на 30÷40% меньше, чем у форсунок центральной секции. A device for cooling the work rolls of a strip rolling mill, comprising a collector made in the form of a pipe with a central hole, the axis of which is parallel to the axis of the roll, and the holes in the pipe wall are made with a predetermined pitch with nozzles fixed in them for supplying cooler to the roll barrel, and the collector is divided along the length of the section - the central and intermediate for supplying the cooler to the working part of the roll barrel in contact with the strip, and two extreme ones for supplying the cooler to the end sections of the barrel free from the strip It is made with the possibility of providing different throughputs of nozzles of neighboring sections, characterized in that the central hole of the collector pipe is made through throughout the entire length of the working part of the collector, the collector is made with a common pipe for supplying a cooler, nozzles of various maximum throughputs are installed in different sections, and the length of the central section of the collector is 0.64 ÷ 0.68 of the length of the working part of the roll barrel, while nozzles with a maximum throughput are installed in the intermediate sections awn by 20 ÷ 30% greater than the maximum capacity of the nozzles of the central section, and in extreme nozzle sections set, the maximum throughput which is 30 ÷ 40% smaller than in the central section of the nozzles.
Description
Полезная модель относится к области металлургии, конкретно к прокатному производству, и касается устройств для охлаждения рабочих валков полосовых прокатных станов подачей воды на поверхность бочки валков.The utility model relates to the field of metallurgy, specifically to rolling production, and relates to devices for cooling the working rolls of strip rolling mills by supplying water to the surface of the roll barrel.
Известно устройство для охлаждения рабочих валков полосового прокатного стана, содержащее коллектор с размещенными вдоль его продольной оси плоскофакельными форсунками, оси которых расположены в одной плоскости, осуществляющими равномерную по длине коллектора подачу охладителя на поверхность прокатных валков плоскими струями под острым углом к оси валка [1].A device for cooling the working rolls of a strip rolling mill is known, comprising a collector with flat torch nozzles arranged along its longitudinal axis, the axes of which are located in the same plane, supplying cooler uniformly along the length of the collector to the surface of the rolling rolls with flat jets at an acute angle to the axis of the roll [1] .
Недостаток данного устройства заключается в том, что оно не может устранить неравномерность тепловых деформаций по длине бочки валков, вызванную несоответствием формы кривых теплового профиля валка и его упругих деформаций.The disadvantage of this device is that it cannot eliminate the unevenness of thermal deformations along the length of the roll barrel caused by the mismatch of the shape of the curves of the thermal profile of the roll and its elastic deformations.
Тепловой профиль изменяется неравномерно по длине бочки, а форма его существенно отличается от параболической, характерной для упругих деформаций валковой системы: в средней части бочки на ширине, примерно равной 2/3 ширины полосы, тепловая выпуклость остается постоянной, т.е. профиль на этом участке можно считать прямолинейным, а далее выпуклость резко уменьшается вплоть до границ бочки. Из-за разной формы теплового профиля и профиля упругой деформации активная образующая бочки валков при прокатке, определяющая форму межвалковой щели и являющаяся суперпозицией (геометрической суммой) кривых теплового профиля, профиля упругой деформации валков и исходного шлифовочного профиля, имеет характерные выступы, расстояние между которыми на 25÷35% меньше, чем ширина полосы [2]. Эти выступы вызывают повышенные контактные напряжения и увеличенный износ на участках бочки, расположенных в зонах контакта с прикромочными участками полосы (примерно по 1/6 ширины полосы от каждой кромки), по сравнению с остальными участками бочки. Устройство-аналог не может устранить или уменьшить эти повышенные напряжения.The thermal profile varies non-uniformly along the length of the barrel, and its shape differs significantly from the parabolic, characteristic for elastic deformations of the roll system: in the middle part of the barrel at a width of approximately equal to 2/3 of the strip width, the thermal convexity remains constant, i.e. the profile in this section can be considered straightforward, and then the convexity sharply decreases up to the borders of the barrel. Due to the different shape of the thermal profile and the profile of elastic deformation, the active generatrix of the roll barrels during rolling, which determines the shape of the roll gap and is the superposition (geometric sum) of the curves of the thermal profile, the profile of the elastic deformation of the rolls and the initial grinding profile, has characteristic protrusions, the distance between which is 25 ÷ 35% less than the bandwidth [2]. These protrusions cause increased contact stresses and increased wear on the barrel sections located in the contact zones with the edge sections of the strip (approximately 1/6 of the strip width from each edge), in comparison with other sections of the barrel. An analog device cannot eliminate or reduce these increased voltages.
Известно устройство для охлаждения рабочих валков полосового прокатного стана, содержащее коллектор, выполненный в виде трубы с центральным отверстием, ось которого параллельна оси валка, причем в стенке трубы выполнены с заданным шагом отверстия с закрепленными в них форсунками для подачи охладителя (воды) на бочку валка, а коллектор разделен по длине на секции - центральную и промежуточные, для подачи охладителя на рабочую часть бочки валков, контактирующую с полосой, и две крайние, для подачи охладителя на свободные от полосы концевые участки бочки валка, и выполнен с возможностью обеспечения различной пропускной способности форсунок соседних секций [3].A device is known for cooling work rolls of a strip rolling mill, comprising a collector made in the form of a pipe with a central hole, the axis of which is parallel to the roll axis, and in the pipe wall, holes are made with a predetermined pitch with nozzles fixed in them for supplying cooler (water) to the roll barrel and the collector is divided along the length into sections - central and intermediate, for supplying a cooler to the working part of the roll barrel in contact with the strip, and two extreme ones for supplying the cooler to the end-free coolers chastki roll body, and configured to provide a different bandwidth nozzles adjacent sections [3].
Описанное устройство наиболее близко по своему существу к полезной модели и может быть принято за прототип.The described device is closest in essence to a utility model and can be taken as a prototype.
Определение количества и длин секций охлаждения в устройстве-прототипе производится из условия обеспечения устойчивого управления тепловой профилировкой валков для основной массы сортамента прокатываемых полос, путем сопоставления профиля валков по длине бочки после термического расширения с формой, которую принимает образующая валка вследствие его прогиба под действием давления металла на валки. В [3] показан, в частности, пример коллектора, разделенного по длине на пять секций. Существенным в этом устройстве является то, что секции изолированы друг от друга поперечными перегородками. В каждую секцию охладитель подается по отдельной трубе. Соответственно каждая такая труба связана с установленными в насосной станции средствами регулирования расхода и давления подаваемого охладителя, определяющими фактическую пропускную способность форсунок данной секции. При этом максимальная пропускная способность форсунок всех секций одинакова. Перегородки между секциями позволяют создавать в каждой секции свой режим давления и поддерживать в каждой секции свой уровень фактической пропускной способности форсунок этой секции. Через форсунки крайних секций охладитель подается на участки бочки за пределами ширины полосы, длина каждой из этих секций Lкр=(L-bn)/2, где L - длина бочки валка, bn - ширина полосы, преобладающая в сортаменте стана. Промежуточные секции имеют длину Lпр=bn/4 и средняя секция: Lср=bn/2.The determination of the number and lengths of cooling sections in the prototype device is made from the condition of ensuring stable control of the heat roll profiles for the bulk of the assortment of rolled strips, by comparing the roll profile along the barrel length after thermal expansion with the shape that the forming roll takes due to its deflection under the influence of metal pressure on rolls. In [3], in particular, an example of a collector divided in length into five sections is shown. The essential thing in this device is that the sections are isolated from each other by transverse partitions. In each section, the cooler is supplied through a separate pipe. Accordingly, each such pipe is connected with means for regulating the flow and pressure of the supplied cooler installed in the pumping station, which determine the actual throughput of the nozzles in this section. In this case, the maximum throughput of the nozzles of all sections is the same. The partitions between the sections allow you to create your own pressure mode in each section and maintain in each section its own level of the actual throughput of the nozzles of this section. Through nozzles of the extreme sections, the cooler is supplied to barrel sections outside the strip width, the length of each of these sections is L cr = (Lb n ) / 2, where L is the roll barrel length, b n is the strip width prevailing in the mill assortment. The intermediate sections have a length L CR = b n / 4 and the middle section: L CP = b n / 2.
Такая конструкция коллектора-прототипа позволяет, в отличие от устройства-аналога, изменять тепловой профиль по длине бочки валка и тем самым воздействовать на форму межвалкового зазора. На станах холодной прокатки такие коллекторы в значительной степени устраняют неравномерность контактных напряжений по длине бочки валков и благодаря этому обеспечивают приемлемую плоскостность прокатываемых полос.This design of the prototype collector allows, in contrast to the analog device, to change the thermal profile along the length of the roll barrel and thereby affect the shape of the roll gap. On cold rolling mills, such collectors to a large extent eliminate the unevenness of contact stresses along the length of the roll barrel and thereby provide acceptable flatness of the rolled strips.
Однако на станах горячей прокатки, где рабочие валки изготавливают не из стали, а из более хрупкого чугуна, такие коллекторы использовать нельзя, так как при большой разнице расходов и давлений охладителя, подаваемого через соседние секции коллектора, в участках бочки валка, расположенных напротив границ между соседними секциями коллектора, могут возникать высокие температурные напряжения, вызывающие трещины в бочке и выход валка из строя.However, in hot rolling mills, where work rolls are made not of steel, but of more brittle cast iron, such collectors cannot be used, since with a large difference in flow rates and pressures of the cooler supplied through neighboring sections of the collector, in sections of the roll barrel located opposite the boundaries between adjacent sections of the collector, high temperature stresses can occur, causing cracks in the barrel and the roll to fail.
Задача полезной модели - исключить резкие перепады расходов и давлений охладителя на границах секций коллектора, обеспечив более плавный теплообмен валка с охладителем по длине бочки, сохранив при этом возможность задавать форму кривой теплового профиля валка, чтобы приблизить эту форму к форме упругой деформации валка и тем самым улучшить поперечный профиль и плоскостность горячекатаных полос.The objective of the utility model is to exclude sharp changes in the flow rate and pressure of the cooler at the boundaries of the collector sections, providing a smoother heat exchange between the roll and the cooler along the length of the barrel, while maintaining the ability to set the shape of the curve of the thermal profile of the roll to bring this shape closer to the shape of the elastic deformation of the roll and to improve the transverse profile and flatness of the hot rolled strips.
Указанная задача решается тем, что в устройстве для охлаждения рабочих валков полосового прокатного стана, содержащем коллектор, выполненный в виде трубы с центральным отверстием, ось которого параллельна оси валка, причем в стенке трубы выполнены с заданным шагом отверстия с закрепленными в них форсунками для подачи охладителя (воды) на бочку валка, а коллектор разделен по длине на секции - центральную и промежуточные, для подачи охладителя на рабочую часть бочки валков, контактирующую с полосой, и две крайние, для подачи охладителя на свободные от полосы концевые участки бочки валка, и выполнен с возможностью обеспечения различной пропускной способности форсунок соседних секций, согласно полезной модели, центральное отверстие трубы коллектора выполнено сквозным по всей длине рабочей части коллектора, коллектор выполнен с общей трубой для подвода охладителя, в различных секциях установлены форсунки различной максимальной пропускной способности, длина центральной секции коллектора равна 0,64÷0,68 длины рабочей части бочки валка, при этом в промежуточных секциях установлены форсунки с максимальной пропускной способностью, на 20÷30% превышающей максимальную пропускную способность форсунок центральной секции, а в крайних секциях установлены форсунки, максимальная пропускная способность которых на 30÷40% меньше, чем у форсунок центральной секции.This problem is solved in that in a device for cooling the working rolls of a strip rolling mill containing a collector made in the form of a pipe with a Central hole, the axis of which is parallel to the axis of the roll, and in the wall of the pipe are made with a given pitch holes with nozzles fixed in them for supplying cooler (water) to the roll barrel, and the collector is divided along the length into sections - central and intermediate, for supplying a cooler to the working part of the roll barrel in contact with the strip, and two extreme ones for supplying a cooler to the end sections of the roll barrel free from the strip, and configured to provide different throughputs of nozzles of adjacent sections, according to a utility model, the central hole of the collector pipe is made through the entire length of the working part of the collector, the collector is made with a common pipe for supplying a cooler, various sections are installed nozzles of various maximum throughputs, the length of the central section of the collector is 0.64 ÷ 0.68 the length of the working part of the roll barrel, while in the intermediate sections set There are nozzles with a maximum throughput 20-30% higher than the maximum throughput of the central section nozzles, and nozzles are installed in the outer sections, the maximum throughput of which is 30 to 40% lower than that of the central section nozzles.
Сущность полезной модели заключается в следующем. В известном устройстве в каждой секции коллектора установлены форсунки одинаковой максимальной пропускной способности, а благодаря наличию разделительных перегородок между секциями и раздельному подводу охладителя к секциям, в каждой секции поддерживается свой режим подачи охладителя к форсункам, т.е. свое давление и свой расход охладителя, за счет чего обеспечивается различная по секциям фактическая пропускная способность форсунок и различная интенсивность охлаждения. Эта же особенность известной конструкции коллектора может приводить и к негативному эффекту: при некоторых условиях возможно возникновение резкого перепада давлений охладителя на границах секций. В устройстве, согласно полезной модели, наличие сквозного по всей длине центрального отверстия коллектора и общего подвода к нему охладителя выравнивает давление внутри коллектора по всей его длине, исключая тем самым перепады давления на границах секций, а возможность различной интенсивности охлаждения в разных зонах по длине бочки валка обеспечивается за счет различной максимальной (а значит, и фактической) пропускной способности форсунок различных секций коллектора. Это позволяет устранить указанный негативный эффект, а вместе с ним и высокие температурные напряжения в металле валка, вызывающие трещины и преждевременный выход валка из строя.The essence of the utility model is as follows. In the known device, nozzles of the same maximum throughput are installed in each section of the collector, and due to the presence of dividing walls between the sections and the separate supply of cooler to the sections, each section maintains its own mode of supply of cooler to the nozzles, i.e. its pressure and its flow rate of the cooler, due to which the actual throughput of the nozzles varies in sections and the different cooling rate is ensured. The same feature of the well-known collector design can lead to a negative effect: under certain conditions, a sharp drop in the pressure of the cooler at the section boundaries may occur. In the device, according to the utility model, the presence of a through-hole through the entire length of the central hole of the collector and a general supply of cooler to it equalizes the pressure inside the collector along its entire length, thereby eliminating pressure drops at the section boundaries, and the possibility of different cooling intensities in different zones along the length of the barrel the roll is provided due to different maximum (and, therefore, actual) throughput of nozzles of different sections of the collector. This eliminates the specified negative effect, and with it the high temperature stresses in the metal of the roll, causing cracks and premature failure of the roll.
Полезная модель поясняется на конкретном примере и иллюстрируется чертежами, где: на фиг.1 показана общая схема устройства, вид спереди, на фиг.2 - вид сбоку, с торца валка, на фиг.3 - кривые теплового и упругого профиля валка.The utility model is illustrated by a specific example and is illustrated by drawings, where: in Fig. 1 shows a general diagram of the device, a front view, in Fig. 2 is a side view from the end of the roll, in Fig. 3 are curves of the thermal and elastic profile of the roll.
Устройство содержит выполненный в виде трубы с осевым отверстием коллектор 1, нерегулируемые форсунки 2, установленные на коллекторе с шагом S, среднюю часть коллектора с центральной секцией 3, промежуточными секциями 4, крайними секциями 5, при этом в каждой из секций коллектора установлены форсунки с максимальной пропускной способностью, отличной от максимальной пропускной способности форсунок соседних секций, рабочий валок 6, имеющий длину бочки L, с центральной зоной 7 протяженностью, равной 2/3 ширины В той полосы в сортаменте стана, которая составляет преобладающую часть сортамента (ширина именно этой полосы определяет длину рабочей части бочки валка), промежуточными зонами 8 общей длиной, равной В/3, и двумя крайними зонами 9, расположенными на нерабочих участках бочки длиной (L-В)/2 каждая, где L - общая длина бочки валка.The device comprises a manifold 1 made in the form of a pipe with an axial hole, fixed nozzles 2 mounted on the collector with step S, the middle part of the collector with a central section 3, intermediate sections 4, extreme sections 5, and nozzles with a maximum throughput different from the maximum throughput of nozzles of adjacent sections, a work roll 6 having a barrel length L, with a central zone 7 of a length equal to 2/3 of the width of that strip in the assortment of the mill, which the first one is the predominant part of the assortment (the width of this strip determines the length of the working part of the roll barrel), intermediate zones 8 with a total length of B / 3, and two extreme zones 9 located on non-working sections of the barrel with a length of (L-B) / 2 each, where L is the total length of the roll barrel.
Каждая форсунка имеет заданную максимальную пропускную способность, которая определяется площадью и формой выпускного отверстия и для каждой форсунки сохраняет постоянное значение. Однако фактическая пропускная способность каждой форсунки зависит от режима подачи охладителя к ней и может при изменении этого режима также меняться.Each nozzle has a predetermined maximum throughput, which is determined by the area and shape of the outlet and remains constant for each nozzle. However, the actual throughput of each nozzle depends on the mode of supply of the cooler to it and may also change when this mode changes.
На фиг.3 показаны также тепловой профиль 10 валка при прокатке полосы шириной В, профиль 11 упругой деформации валка, условная парабола 12, симметричная относительно профиля 11 (ось симметрии - ось валка).Figure 3 also shows the thermal profile 10 of the roll when rolling strips of width B, the profile 11 of the elastic deformation of the roll, the conditional parabola 12, symmetrical about profile 11 (axis of symmetry - axis of the roll).
Тепловой профиль 10 валка 6 имеет специфическую форму, отличную от формы условной параболы 12, вершина которой в точке а совпадает с точкой симметрии профиля 10, находящейся в середине бочки валка, а концы совпадают с крайними точками b и с, находящимися на краях бочки. А именно: тепловой профиль 10 имеет в средней части бочки прямолинейную форму, которая при приближении к концам рабочего участка бочки (примерно на расстояниях по 1/3 ширины В) сменяется криволинейной формой, с резко уменьшающейся выпуклостью. Для сравнения на фиг.1 показан исходный шлифовочный профиль 13 цилиндрической формы.The thermal profile 10 of the roll 6 has a specific shape that is different from the shape of the conditional parabola 12, the vertex of which at the point a coincides with the symmetry point of the profile 10 located in the middle of the roll barrel, and the ends coincide with the extreme points b and c located on the edges of the barrel. Namely: the thermal profile 10 has a rectilinear shape in the middle part of the barrel, which when approaching the ends of the barrel’s working section (approximately at 1/3 of the width B) is replaced by a curved shape, with a sharply decreasing convexity. For comparison, figure 1 shows the original grinding profile 13 of a cylindrical shape.
На профиль 11 упругой деформации накладывается выпуклость теплового профиля 10, в результате формируется окончательный профиль бочки валка, т.е. его активная образующая 14, представляющая собой суперпозицию кривых 10 и 11. Именно по активной образующей 14 валок контактирует с прокатываемой полосой.The convexity of the thermal profile 10 is superimposed on the elastic deformation profile 11, as a result, the final profile of the roll barrel is formed, i.e. its active generatrix 14, which is a superposition of curves 10 and 11. It is along the active generatrix 14 that the roller is in contact with the rolled strip.
Активная образующая 14 имеет пять зон, отличающихся интенсивностью контактных напряжений. В промежуточных зонах 8 из-за выпуклых участков на образующей 14 контактные напряжения более высокие, чем в центральной зоне 7, что приводит к повышенному износу бочки в этих зонах. В крайних зонах 9 на активной образующей 14 имеются впадины, которые также могут приводить к искажению поперечного профиля прокатываемых полос, если их ширина больше В, или если полоса движется со смещением от середины бочки валков.The active generatrix 14 has five zones differing in the intensity of contact stresses. In the intermediate zones 8, because of the convex sections on the generatrix 14, the contact stresses are higher than in the central zone 7, which leads to increased barrel wear in these zones. In the extreme zones 9, there are depressions on the active generatrix 14, which can also lead to distortion of the transverse profile of the rolled strips if their width is greater than B, or if the strip moves with an offset from the middle of the roll barrel.
В устройстве центральное отверстие трубы коллектора выполнено сквозным на всей длине рабочей части коллектора, т.е. в нем отсутствуют изолирующие перегородки между секциями. Коллектор снабжен трубой 15 для общего подвода охладителя к нему. Секции содержат группы форсунок, имеющих разные (в разных группах) максимально возможные пропускные способности и обеспечивающих разную плотность облива (количество охлаждающей жидкости, подаваемой в единицу времени на единицу площади, м3/чм2): форсунки с наибольшей пропускной способностью находятся в промежуточных секциях 4 коллектора 1, напротив зон 8, форсунки с наименьшей пропускной способностью - в крайних секциях 5, напротив нерабочих зон 9 валка 6. Распределение групп форсунок разной максимально возможной пропускной способности по длине коллектора обосновано интенсивностью контактных напряжений в очаге деформации.In the device, the central hole of the collector pipe is made through through the entire length of the working part of the collector, i.e. there are no insulating partitions between sections. The collector is equipped with a pipe 15 for a general supply of cooler to it. Sections contain groups of nozzles having different (in different groups) maximum possible throughputs and providing different density of overflow (amount of coolant supplied per unit time per unit area, m 3 / hm 2 ): nozzles with the highest throughput are in intermediate sections 4 collectors 1, opposite zones 8, nozzles with the smallest throughput - in the extreme sections 5, opposite the non-working zones 9 of the roll 6. Distribution of groups of nozzles of different maximum possible throughputs the length of the collector is justified by the intensity of contact stresses in the deformation zone.
Длина средней части трубы коллектора, занимаемая центральной секцией 3, соответствует средней зоне валка 7, где форма его активной образующей 14 не изменяется заметно, вообще говоря, как установлено расчетами по математической модели и подтверждено экспериментами, составляет для разных случаев 0,64÷0,68 длины бочки валка, а в данном примере длина этой зоны составляет 2/3 длины рабочей части бочки валка (или ширины полосы). Длины промежуточных секций 4 равны 1/6 (а в сумме 1/3) ширины полосы, что соответствует участкам 8 активной образующей 14 валка, на которых ее форма претерпевает наибольшие изменения.The length of the middle part of the collector tube occupied by the central section 3 corresponds to the middle zone of the roll 7, where the shape of its active generatrix 14 does not change noticeably, generally speaking, as established by calculations by the mathematical model and confirmed by experiments, for different cases is 0.64 ÷ 0, 68 the length of the roll barrel, and in this example the length of this zone is 2/3 of the length of the working part of the roll barrel (or strip width). The lengths of the intermediate sections 4 are equal to 1/6 (and a total of 1/3) of the strip width, which corresponds to sections 8 of the active generatrix 14 of the roll, on which its shape undergoes the greatest changes.
Таким образом, выбор длин секций коллектора, расположенных напротив рабочей части бочки валка, имеющей длину, равную ширине полосы В, соответствует длинам участков активной образующей 13 валка, имеющих разную неравномерность профиля. Это создает возможность более эффективной, чем в устройстве-прототипе (где длина центральной секции коллектора равна В/2, а промежуточных - по B/4), регулировки профиля валка.Thus, the choice of the lengths of the sections of the collector located opposite the working part of the roll barrel, having a length equal to the width of the strip B, corresponds to the lengths of the sections of the active generatrix 13 of the roll having different profile irregularities. This creates the possibility of adjusting the roll profile more effectively than in the prototype device (where the length of the central section of the collector is B / 2, and the intermediate ones according to B / 4).
Выполнение центрального отверстия трубы коллектора сквозным по всей длине создает возможность подачи охладителя во все секции через единый подвод. Это позволяет исключить случаи, когда в соседних секциях расходы резко отличаются, так как при отсутствии изолирующих перегородок резкие скачки давлений на границах секций не возникают. Различная фактическая пропускная способность форсунок секций и, как следствие, обеспечение различной интенсивности охлаждения по секциям достигается за счет установки в разных секциях, как сказано выше, форсунок различной максимальной пропускной способности. Следствие такого решения - исключение растрескиваний и поломок чугунных рабочих валков станов горячей прокатки. Максимальная высота выступов активной образующей 14 в зонах 8, согласно данным [3, 4, 5], составляет 0,02÷0,05 мм (методика расчета изложена в литературе [4, 5]). Чтобы исключить эти выступы, необходимо дополнительно охладить эти участки бочки, увеличением расхода охладителя. Тепловая выпуклость определяется с помощью формулы [5, с.181-182]:Performing a central hole in the manifold pipe through through the entire length makes it possible to supply the cooler to all sections through a single supply. This allows us to exclude cases when the costs in the neighboring sections differ sharply, since in the absence of insulating partitions, sharp pressure surges at the section boundaries do not occur. The different actual throughput of the nozzles of the sections and, as a result, the provision of different cooling rates for the sections is achieved by installing nozzles of different maximum throughputs in different sections, as mentioned above. The consequence of this decision is the exclusion of cracking and breakage of the cast iron work rolls of hot rolling mills. The maximum height of the protrusions of the active generatrix 14 in zones 8, according to the data of [3, 4, 5], is 0.02–0.05 mm (the calculation procedure is described in the literature [4, 5]). To exclude these protrusions, it is necessary to further cool these sections of the barrel, by increasing the flow rate of the cooler. Thermal bulge is determined using the formula [5, p.181-182]:
где Dр, ΔDр - соответственно диаметр и тепловая деформация рабочего валка, мм;where D p , ΔD p - respectively, the diameter and thermal deformation of the work roll, mm;
αл - коэффициент линейного расширения материала валков;α l - coefficient of linear expansion of the material of the rolls;
tр1 - средняя по сечению температура рабочего валка в промежуточных зонах при одинаковой по длине бочки плотности облива, °С;t p1 is the average cross-sectional temperature of the work roll in the intermediate zones at the same overflow barrel density along the barrel, ° C;
tр2 - средняя по сечению температура рабочего валка в промежуточных зонах при увеличенной (максимальной) плотности облива.t p2 - the average cross-sectional temperature of the work roll in the intermediate zones with an increased (maximum) density of overflow.
Из формулы (1) уменьшение температуры, которое необходимо обеспечить в зонах 8 за счет более интенсивного охлаждения, равно:From the formula (1) the decrease in temperature, which must be provided in zones 8 due to more intensive cooling, is equal to:
С помощью выражения (2) легко определить, что для изменения радиальных тепловых деформаций валка на 0,02÷0,05 мм требуется уменьшение средней температуры на 2÷5°С.Using expression (2), it is easy to determine that in order to change the radial thermal deformations of the roll by 0.02 ÷ 0.05 mm, a decrease in the average temperature by 2 ÷ 5 ° C is required.
Для такого уменьшения температуры требуется увеличить пропускную способность форсунок на 20÷30%. Это подтверждают расчеты с помощью математической модели теплового режима валков, результаты которых приведены в таблице 1.To reduce this temperature, it is necessary to increase the nozzle throughput by 20–30%. This is confirmed by calculations using a mathematical model of the thermal regime of the rolls, the results of which are shown in table 1.
Из таблицы 1 видно, что увеличение пропускной способности форсунок на 20% относится к диапазону плотностей облива 150÷200 м3/чм2, на 30% - 200÷250 м3/чм2. При увеличении пропускной способности форсунок меньше, чем на 20%, снижение температуры будет меньше, чем на 2°С, а при увеличении пропускной способности форсунок больше, чем на 30%, снижение температуры будет больше 5°С, т.е. стабилизация теплового профиля будет менее эффективной.From table 1 it can be seen that an increase in throughput of nozzles by 20% refers to the range of flood densities 150 ÷ 200 m 3 / hm 2 , by 30% - 200 ÷ 250 m 3 / hm 2 . With an increase in nozzle throughput of less than 20%, the temperature will decrease by less than 2 ° C, and with an increase in nozzle throughput of more than 30%, the temperature will decrease by more than 5 ° C, i.e. stabilization of the thermal profile will be less effective.
Исходя из этих соображений, в разных секциях установлены форсунки с соответствующими характеристиками максимальной пропускной способности.Based on these considerations, nozzles with the corresponding characteristics of maximum throughput are installed in different sections.
Указанная в отличительных признаках полезной модели пониженная пропускная способность в крайних секциях 5 коллектора вызвана тем, что вогнутости в крайних зонах 9 активной образующей 14 валка (фиг.1) имеют максимальную глубину, превышающую примерно на 30÷40% максимальную высоту выпуклостей в соседних зонах 8. Следовательно, у форсунок крайних секций 5 коллектора максимальная (а значит, при одинаковом расходе и давлении подводимого охладителя - и фактическая) пропускная способность должна быть меньше на 30÷40%, чем у форсунок центральной секции 3, т.к. крайние зоны 9 бочки валка необходимо охлаждать с меньшей интенсивностью, чтобы поддерживать необходимую форму кривой 14 в этих зонах.The reduced throughput indicated in the distinguishing features of the utility model in the extreme sections 5 of the collector is caused by the fact that the concavities in the extreme zones 9 of the active generatrix 14 of the roll (Fig. 1) have a maximum depth exceeding by approximately 30 ÷ 40% the maximum height of the bulges in adjacent zones 8 Therefore, the maximum capacity (and, with the same flow rate and pressure of the supplied cooler - and the actual) at the nozzles of the extreme sections 5 of the collector should be 30–40% less than the nozzles at the central section 3, because the extreme zones 9 of the roll barrel must be cooled with less intensity in order to maintain the necessary shape of curve 14 in these zones.
Следовательно, технический результат полезной модели достигается.Therefore, the technical result of the utility model is achieved.
Учитывая, что на одних валках могут прокатываться полосы разной ширины, длины зон 7, 8, 9 рабочего участка бочки валка принимают, исходя из ширины, которую имеют полосы, составляющие максимальный процент в сортаменте стана. Для указанных полос обеспечивается максимальная равномерность деформаций по ширине полосы, а для полос другой ширины отклонения от равномерности будут меньшими, чем в устройстве-прототипе.Considering that strips of different widths can be rolled on the same rolls, the lengths of zones 7, 8, 9 of the working section of the roll barrel are taken based on the width that the strips have, which make up the maximum percentage in the mill assortment. For these strips, the maximum uniformity of deformations along the width of the strip is ensured, and for strips of a different width, deviations from uniformity will be smaller than in the prototype device.
В качестве примера рассмотрим коллектор рабочей клети чистовой группы широкополосного стана 2000, состоящий из пяти секций с различными форсунками. Наиболее часто на стане прокатывают полосы шириной В=1280 мм. Поэтому в центральной секции 3 коллектора длиной 2B/3=850 мм расположено 18 форсунок с максимальной пропускной способностью 25 л/мин каждая, в промежуточных секциях 4 длиной по В/6=200 мм - по 4 форсунки с максимальной пропускной способностью 32 л/мин каждая, в крайних секциях 5 длиной по 200 мм - по 4 форсунки с максимальной пропускной способностью 16 л/мин каждая. Суммируя длины всех секций, получаем общую длину коллектора, равную 1650 мм. Длина коллектора меньше длины бочки за счет сокращения длины крайних секций 5. Оптимизация длины коллектора выполнена с целью сокращения расхода охладителя на нерабочих участках бочки. Шаг всех форсунок - 50 мм. Максимальная пропускная способность форсунок центральной группы меньше максимальной пропускной способности форсунок промежуточных групп на 28% и больше пропускной способности форсунок крайних групп на 36%. Соответствующим образом соотносятся (при одинаковом расходе и давлении подаваемого к форсункам охладителя) и фактические пропускные способности форсунок разных секций.As an example, consider the collector of the working stand of the finishing group of the broadband mill 2000, consisting of five sections with different nozzles. Most often, strip B = 1280 mm wide is rolled in the mill. Therefore, in the central section 3 of the collector 2B / 3 = 850 mm long, there are 18 nozzles with a maximum flow rate of 25 l / min each, in intermediate sections 4 with a length of B / 6 = 200 mm, 4 nozzles with a maximum flow rate of 32 l / min each, in the extreme sections 5, 200 mm long - 4 nozzles with a maximum flow rate of 16 l / min each. Summing up the lengths of all sections, we get the total length of the collector, equal to 1650 mm. The length of the collector is less than the length of the barrel due to the reduction of the length of the extreme sections 5. The optimization of the length of the collector was performed in order to reduce the flow of cooler in non-working areas of the barrel. The pitch of all nozzles is 50 mm. The maximum capacity of the nozzles of the central group is less than the maximum capacity of the nozzles of the intermediate groups by 28% and more than the capacity of the nozzles of the extreme groups by 36%. Correspondingly, at the same flow rate and pressure supplied to the nozzles of the cooler, the actual throughput capacities of nozzles of different sections are correlated.
Исследования температуры валков, охлаждаемых данным коллектором, показали, что в участках бочки, находящихся напротив границ между секциями коллектора, температура изменяется плавно, резкие перепады ее отсутствуют, что обеспечивает сохранность чугунных валков, предотвращая их поломки. В этом заключается технический результат изобретения.Studies of the temperature of the rolls cooled by this collector showed that in sections of the barrel opposite the boundaries between the sections of the collector, the temperature changes smoothly, there are no sharp drops, which ensures the safety of cast-iron rolls, preventing their breakage. This is the technical result of the invention.
ЛитератураLiterature
1. Авторское свидетельство №471912, МКИ В21В 27/10, 1975.1. Copyright certificate No. 471912, MKI V21V 27/10, 1975.
2. Совершенствование теплового процесса листовой прокатки. Третьяков А.В., Гарбер Э.А., Шичков А.Н., Грачев А.В. М., «Металлургия», 1973 г., с.239-242.2. Improving the thermal process of sheet rolling. Tretyakov A.V., Garber E.A., Shichkov A.N., Grachev A.V. M., "Metallurgy", 1973, S. 239-242.
3. Технический прогресс систем охлаждения прокатных станов. Гарбер Э.А., Гончарский А.А., Шаравин М.П. М., «Металлургия», 1991 г., с.206-209.3. Technological progress in cooling systems of rolling mills. Garber E.A., Goncharsky A.A., Sharavin M.P. M., "Metallurgy", 1991, p.206-209.
4. Теория прокатки. Справочник. А.И.Целиков, А.Д.Томленов, В.И.Зюзин и др. М., «Металлургия», 1982, 335 с.4. Theory of rolling. Directory. A.I. Tselikov, A.D. Tomelenov, V.I. Zyuzin, and others M., Metallurgy, 1982, 335 pp.
5. Теория продольной прокатки. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян С.Е. М., «Металлургия», 1980 г. - 320 с.5. Theory of longitudinal rolling. Tselikov A.I., Nikitin G.S., Rokotyan S.E. Moscow, Metallurgy, 1980 - 320 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122133/02U RU97949U1 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | DEVICE FOR COOLING WORKING ROLLS OF A STRIP-ROLLING MILL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122133/02U RU97949U1 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | DEVICE FOR COOLING WORKING ROLLS OF A STRIP-ROLLING MILL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97949U1 true RU97949U1 (en) | 2010-09-27 |
Family
ID=42940655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010122133/02U RU97949U1 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | DEVICE FOR COOLING WORKING ROLLS OF A STRIP-ROLLING MILL |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU97949U1 (en) |
-
2010
- 2010-05-31 RU RU2010122133/02U patent/RU97949U1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101253009B (en) | Cooling facility and cooling method of steel plate | |
| EP1935521B1 (en) | A hot rolling mill for a steel plate or sheet and hot rolling methods using such mill | |
| CN108070699B (en) | A kind of steel plate rolled quenching machine high pressure cooling device and cooling means | |
| EP2495343B1 (en) | Gas jet cooling device for continuous annealing furnace | |
| JPWO2011115277A1 (en) | Thick steel plate manufacturing equipment | |
| JP6569843B1 (en) | Thick steel plate cooling device and cooling method, and thick steel plate manufacturing equipment and manufacturing method | |
| CN107661902B (en) | A method of quickly establishing cold-rolled process roller heat convex degree learning | |
| RU97949U1 (en) | DEVICE FOR COOLING WORKING ROLLS OF A STRIP-ROLLING MILL | |
| JP6816772B2 (en) | Cooling device and cooling method for hot-rolled steel sheet | |
| CN102794307B (en) | Support roller for four-roller rolling mill with wide thick board | |
| EP2979770A1 (en) | Thick steel plate manufacturing device and manufacturing method | |
| CN213968305U (en) | Many segmentations production minus tolerance stabilising arrangement | |
| CN112170492A (en) | Many segmentations production minus tolerance stabilising arrangement | |
| CN113182356A (en) | Hot-rolled section steel lower roll cooling device | |
| CN211564054U (en) | Subdivision cooling control device for cooling surface material | |
| CN105750333A (en) | Cooling device and cooling method for roller | |
| CN109715306B (en) | Cooling device and cooling method for hot-rolled steel sheet | |
| CN114641354A (en) | Distributor pipe for cooling a metal strip | |
| JP4102327B2 (en) | Adjusted cooling device and adjusted cooling method for thick steel plate | |
| CN110523805B (en) | Method for straightening channel steel rail | |
| CN217043995U (en) | Upper roller cooling system of flat rolling mill | |
| CN219032263U (en) | Quenching cooling device for intermediate frequency quenching and tempering production line | |
| CN216937726U (en) | Cooling device with plate-shaped adjusting and controlling function | |
| CN220697835U (en) | Cooling device for hot rolling transportation roller way | |
| RU2783436C1 (en) | Device for controlled cooling of rolled products |