SU1297963A1

SU1297963A1 - Unit for thermomechanical machining of coil strip steel

Info

Publication number: SU1297963A1
Application number: SU864037374A
Authority: SU
Inventors: Валерий Константинович Белянинов; Владимир Евгеньевич Китайский; Юрий Степанович Комиссарчук; Татьяна Николаевна Кошелева; Николай Иванович Крылов; Виль Алексеевич Лукин; Сергей Николаевич Никифоров; Борис Васильевич Попов; Игорь Михайлович Сидоров; Борис Михайлович Тарасов
Priority date: 1986-01-13
Filing date: 1986-01-13
Publication date: 1987-03-23

Abstract

Изобретение относитс к металлургическому производству, а именно к производству рулонной полосовой стали. Целью изобретени вл етс повьшение прочностных свойств материала полосы. Агрегат содержит установленные в технологической последовательности разматыватели рулонов , правильную машину, ножницы дл обрезки концов стыкуемых рулонов полосы , стыкоеварочную машину, устройство зачистки швов, накопитель полосы , закалочную печь с безокислительной атмосферой, многовалковую машину гор чей изгибочной деформации, охлаждающее устройство, печь дл отпуска , многовалковую машину теплой изгибной деформагщи, охлаждающее устройство , накопитель, отрезное устройство и моталки. Многовалковые машины изгибной деформации обеспечивают большие скорости деформации за счет того, что часть рабочих валков в зоне деформации выполнена неприводной, а друга часть - приводной. Кроме того , валки расположены с шагом, равным 1,8 - 2,5 их диаметра. Это приводит к высокой скорости деформации при малых скорост х движени полосы и, соответственно, к большому.количеству изгибных деформаций, испытываемых каждым участком полосы в период прохождени ими очага деформации . К тому же уменьшаютс междеформационные паузы. 4 ил. 1 табл. сл ND со со о: This invention relates to metallurgical production, in particular to the production of coiled steel strip. The aim of the invention is to increase the strength properties of the strip material. The unit contains roll decoilers installed in the technological sequence, a straightening machine, scissors for trimming the ends of the joined strip rolls, a welding machine, a joint stripper, a strip accumulator, a quenching furnace with a non-oxidizing atmosphere, a multifactor hot bending deformation, a cooling unit, a tempering furnace, Multi-roll warm bending machine, cooling device, hopper, cutting device and winder. Multi-roll bending strain machines provide high strain rates due to the fact that part of the work rolls in the deformation zone is made non-driven, and the other part is driven. In addition, the rolls are arranged in steps equal to 1.8 - 2.5 of their diameter. This leads to a high strain rate at low speeds of movement of the strip and, accordingly, to a large number of flexural deformations experienced by each section of the strip during the period they pass the deformation zone. In addition, interdeformational pauses are reduced. 4 il. 1 tab. CL ND with about:

Description

-1297963-1297963

Изобретение относитс к металлургическому производству, а точнее к производству рулонной полосовой стали с повышенными прочностными свойствами ,The invention relates to metallurgical production, and more specifically to the production of coiled steel strip with improved strength properties,

Цель изобретени - повышение прочностных свойств материала полосы.The purpose of the invention is to increase the strength properties of the strip material.

На фиг. изображен предлагаемыйFIG. depicts the proposed

тировангше в ней с воз-можиостью вращени в подшипниковых опорах 25 и 26 два оппозитно расположенных сепаратора 27 и 28, каждый из которых св зан с приводом 29 их вращени , включающим электродвигатель 30, шестеренную клеть 31 и шпиндели 32 и 33. При этом подшипниковые опоры 25, в которых установлен нижний сепара- агрегат, общий вид; на фиг. 2 - кине- ор 27, установлены стационарно от- Натическа схема машины изгибной де-носительно станины 24, а подшипникеформации; на фиг. 3 - схема приводавые опоры 26, в которых установленIn this case, with rotational possibilities in bearing supports 25 and 26, there are two opposed separators 27 and 28, each of which is associated with a rotational drive 29, including an electric motor 30, a gear cage 31 and spindles 32 and 33. At the same time, the bearing supports 25, in which the lower separator unit is installed, general view; in fig. 2 - kinero-27, installed permanently on the bending frame of the machine 24, and the bearing; in fig. 3 is a diagram of the driven supports 26, in which is installed

валков машины изгибной деформации; на фиг 4 - взаимодействие валков с полосой в очаге деформации.roll bending machine rolls; Fig 4 - the interaction of the rolls with the strip in the deformation zone.

Агрегат содержит последовательно установленные разматыватели i и 2 рулонов, правильную машину 3, ножницы 4 дл обрезки концов стыкуемыхThe machine contains successively installed unwinder i and 2 rolls, the correct machine 3, scissors 4 for trimming the ends of the joined

рулонов полосы, стыкосварочную маши- 20 леса 39 и 40, в каждом из которых ну 5, устройство 6 дл зачистки швов, на скольз щей шпонке 41 и 42 .уста- накопитель 7, предназначенный дл обеспечени , непрерывности процесса термомеханической обработки полосы при стыковке концов рулонов и зачнет- 25 окружности диаметром D в подшипнико- ке швов, закалочную печь 8 с без-вых опорах 47 с одинаковым окружнымstrip rolls, a butt welding machine - 20 scaffoldings 39 and 40, each of which is 5, a device 6 for stripping seams, on a sliding key 41 and 42. A drive 7, designed to ensure the continuity of the process of thermomechanical processing of the strip when the ends are joined rolls and conceive- 25 circles with a diameter D in a bearing of seams, a hardening furnace 8 with 47 without flanges with the same circumferential

шагом t установлены идентично выполненные валки 48 диаметром d. При этом окруткной шаг t расположени валков составл ет 1,8 - 2,5 их диаметра , т.е. t (1,8 - 2,5). Это соотношение установлено, чтобы обеспечить повышенную длину очага деформации , т.е. чтобы в очаге дефор- тепловой изгибной деформации, охлаж- j мации находилось по меньшей мере дающее устройство 13, накопитель 14,п ть валков. При шаге t l,8d иstep t set identically made rolls 48 with a diameter d. In this case, the step of arranging the rolls t is 1.8-2.5 of their diameter, i.e. t (1.8 - 2.5). This ratio is established to provide an increased length of the deformation zone, i.e. so that at the source of the deformation-thermal bending deformation, the cooling system contains at least the giving device 13, the hopper 14, five rolls. At step t l, 8d and

отрезное устройство 15 и моталки 16 и 17, Перед накопителем 7 установлены подающие ролики 18, а за ним - т нушие ролики 19. За охлаждающим устройством 10 установлена т нуща парнороликова машина 20, предназначенна дл обеспечени нат жени a cutting device 15 and winders 16 and 17; In front of the accumulator 7, feed rollers 18 are installed, and behind them are the best rollers 19. Behind the cooling device 10 there is installed a puffy paranoric machine 20 designed to provide tension

верхний сепаратор 28, св заны с приводом 34 перемещени и подпружинены 15 к нему с помощью пружин 35, Привод 34 перемещени верхнего сепаратора включает двигатель 36, два Соединенных с ним черв чных вала 37 и 38, два сопр женных с ними черв чных коновлен .нажимной винт 43 и 44, взаимодействующий с гайкой 45 и 46. В каждом из сепараторов 27 и 28 поthe upper separator 28, are connected with the displacement drive 34 and are spring-loaded 15 to it by means of springs 35, the actuator 34 of the displacement of the upper separator includes the engine 36, two worm shafts 37 and 38 connected to it, two worm gears connected to them screw 43 and 44, interacting with nut 45 and 46. In each of the separators 27 and 28 on

окислительной атмосферой, предназначенную дл непрерывного нагрева полосы до температуры закалки, многовалковую машину 9 гор чей изгибной деформации, охлаждающее устройство 10, отпускную печь 11, предназначенную дл нагрева полосы до температуры отпуска, многовалковую машину 12an oxidizing atmosphere designed for continuous heating of the strip to the quenching temperature, a multi-roll machine 9 of hot bending deformation, a cooling device 10, a tempering furnace 11 for heating the strip to the tempering temperature, a multi-roller machine 12

30thirty

4040

t 2,5d это обеспечить не удаетс , так как в обоих случа х число валков в очаге деформации уменьшаетс . На концевой шейке каждого из валковt 2.5d, this cannot be ensured, since in both cases the number of rolls in the deformation zone decreases. On the end neck of each roll

48закреплены ведомые шкивы 49. В нижнем сепараторе 27 ведомые шкивы48the driven pulleys 49. In the lower separator 27 driven pulleys

49через бесконечный гибкий элемент 50, например ременной, св заны с веполосы на участке между ею и многовалковой машиной 9 гор чей изгибной деформации. Перед закалочной 8 и отпускной 11 печами установлены нат жные грузовые трехроликовые устройства 21, а за охлаждающим устройством 13 - т нуща парнороликова ма- Q водом 54 их вращени . При этом ведушина 22. За накопителем 14 установлены т нуш е ролики 23,49 through an endless flexible element 50, for example, a belt element, is connected to a weave in the area between it and the multi-roll machine 9 of hot bending deformation. Tension cargo three-roller devices 21 are installed in front of the quenching 8 and tempering 11 furnaces, and behind the cooling device there is a 13-ton low-pressure parorolic car-Q with water 54 of their rotation. At the same time vedushin 22. Behind the accumulator 14, the following rollers 23 are installed,

Кажда из многовалковых машин 9 и 12 изгибной деформации выполненаEach of the multi-roll machines 9 and 12 bending deformation performed

шзие шкивы 51 и 53 расположены так, что в каждом сепараторе 27(28) с приводным гибким элементом 50 (52) св заны все валки 48, за исключениемThe pulleys 51 and 53 are arranged so that in each separator 27 (28) all the rolls 48 are connected with the drive element 50 (52), except for

идентично, и все, что касаетс одной тех из них, которые наход тс в обиз них, в дальнейшем в равной степе-ращенном в сторону другого сепаратони относитс и к другой.ра секторе в пределах центральныхIdentical, and everything that concerns one of them, which are located in the vicinity of them, is further equally divided towards the other and also belongs to another sector within the central

Многовалкова машина изгибнойуглов с , расположенных по каждую стодеформарии содержит станину 24, смон-рону от плоскости 1-1, проход щейMnogovalkov machine bending angle c, located on each stodeformarii contains a frame 24, on top of the plane 1-1, passing

верхний сепаратор 28, св заны с приводом 34 перемещени и подпружинены к нему с помощью пружин 35, Привод 34 перемещени верхнего сепаратора включает двигатель 36, два Соединенных с ним черв чных вала 37 и 38, два сопр женных с ними черв чных ко леса 39 и 40, в каждом из которых на скольз щей шпонке 41 и 42 .уста- окружности диаметром D в подшипнико вых опорах 47 с одинаковым окружнымthe upper separator 28 is connected to the displacement drive 34 and is spring-loaded thereto by means of the springs 35; the actuator 34 of the displacement of the upper separator includes the engine 36, two worm shafts 37 and 38 connected to it, two associated worm gears 39 and 40, in each of which, on the sliding key 41 and 42., A circle with a diameter D in the bearing supports 47 with the same circumferential

новлен .нажимной винт 43 и 44, взаимодействующий с гайкой 45 и 46. В каждом из сепараторов 27 и 28 поA new screw 43 and 44, which interacts with nut 45 and 46, is inserted. In each of the separators 27 and 28,

49через бесконечный гибкий элемент 50, например ременной, св заны с ведущим шкивом 51, а в верхнем сепараторе 28 ведомые шкивы 49 св заны через бесконечный гибкий элемент 52 с ведушдм шкивом 53. Ведущие шкивы 51 и 53 кинематически св заны с пришзие шкивы 51 и 53 расположены так, что в каждом сепараторе 27(28) с приводным гибким элементом 50 (52) св заны все валки 48, за исключением49 through the infinite flexible element 50, for example, a belt pulley, are connected to the driving pulley 51, and in the upper separator 28, the driven pulleys 49 are connected through the infinite flexible element 52 to the leading pulley 53. The driving pulleys 51 and 53 are kinematically connected with the arrival pulleys 51 and 53 arranged in such a way that in each separator 27 (28) all the rolls 48 are connected with the drive flexible element 50 (52), except for

через оси Оthrough the axis O

и и вращени сепараторов 27 и 28. При этом значение углов , расположенных по каждую сторону от плоскости I-I, должно быть в пре4t , and and the rotation of the separators 27 and 28. The value of the angles located on each side of the plane I-I, should be in

делах от (d-..,.. 27affairs from (d - .., .. 27

.н 8 Б 4.n 8 b 4

макс 5.)max 5.)

-и«н - -- - « ральный угол сепаратора, t - окружной-and "n - - -" ral separator angle, t - circumferential

шаг расположени валков в сепараторе, D - диаметр. При значении di, мень- Юspacing of rolls in the separator, D - diameter. With a value of di, less

. t ше чем arctg --, валки, наход щиес . t more than arctg - rolls that are

в очаге деформации, привод тс во вращение принудительно, а это приве-4in the deformation zone, forced to rotate, and this lead-4

вергаетс многократному изгибу в многовалковой машине 9 гор чей из гибной деформации и закалке в ох лаждающем устройстве 10, Далее в пускной печи I1 полоса нагреваетс до температуры отпуска, при этой пературе ее деформируют в многова ковой малине 12 теплой изгибной д формации и охлаждают в охлаждающе устройстве 13, После намотки зада ной длины полосы в рулон 57 на мо талке 16 или 17 процесс намотки о навливают, с помощью отрезного ус ройства 15 полосу 56 перерезают, is subjected to repeated bending in a multifunctional machine 9 hot of flexible deformation and quenching in a cooling device 10. Then, in the inlet furnace I1, the strip is heated to the tempering temperature, with this temperature it is deformed in a warm bending formation and cooled in a cooling device 13, After winding the predetermined length of the strip into the roll 57 on tarmac 16 or 17, the winding process is poured, using a cutting device 15, the strip 56 is cut,

дет к рассогласованию окружной скоро-jf редний конец заправл ют в другуюDetails to the mismatch of the district fast-jf middle end are charged to another

моталку 17 (16), а рулон 57 годно ( упрочненной) полосы убирают на с готовой продукции. Непрерывность цесса упрочнени при остановке пр цесса намотки обеспечиваетс запа металла в накопителе 14.winder 17 (16), and a roll of 57 suitable (strengthened) strips are removed from the finished product. The continuity of the hardening process when stopping the winding process is ensured by the metal stock in the accumulator 14.

7. так как в этом случае уменьшаетсти валков со скоростью движени обрабатываемой полосы, что приводит к по влению следов на поверхности полосы и снижению ее эксплуатационных характеристик. Вместе с тем значение угла d не должно быть более чем Т 47. since in this case the rolls are reduced at the speed of movement of the treated strip, which leads to the appearance of marks on the surface of the strip and a decrease in its operating characteristics. However, the value of the angle d should not be more than T 4

с путь разгона валков до рабочей скорости, и этот путь может оказать- с .недостаточным, так как разгон осуществл етс через трение ремн о шкивы.From the path of acceleration of the rolls to the working speed, and this path may turn out to be insufficient, since acceleration is carried out through the friction of the belt on the pulleys.

Таким образом, валки, расположенные в зоне деформации (длина которой определ етс длиной дуги окружности, соответствующей указанному углу), выполнены неприводными, а друга часть валков на длине дуги окружности , соответствующей углу 270 - 305 выполнена приводной.Thus, the rolls located in the deformation zone (the length of which is determined by the length of the circular arc corresponding to the specified angle) are made non-driven, and the other part of the rolls on the circular arc length corresponding to the angle 270-305 is made driven.

Агрегат работает следующим образом .The unit works as follows.

Рулоны 55 полосы, поступающие со склада, устанавливают на разматыва- тели 1 и 2 рулонов, передний конец одного из них направл ют в правильную машину 3, котора осуществл ет исправление рулонной кривизны полосы 56 и транспортировку ее к ножницам 4. После обрезки заднего конца полосы предыдущего и переднего конца полосы последующего рулонов в стыкосварочной машине 5 производитс их сварка, а в устройстве 6 - зачистка швов. Непрерывность процесса упрочнени при сварке и зачистке щвов обеспечиваетс созданием запас металла (петли) в накопителе 7, Полоса 56, проход через закалочную печь 8, нагреваетс до температуры аустенизации в безокислительной атмосфере и после, выхода из нее подвергаетс многократному изгибу в многовалковой машине 9 гор чей из- гибной деформации и закалке в охлаждающем устройстве 10, Далее в отпускной печи I1 полоса нагреваетс до температуры отпуска, при этой температуре ее деформируют в многовалковой малине 12 теплой изгибной деформации и охлаждают в охлаждающем устройстве 13, После намотки заданной длины полосы в рулон 57 на моталке 16 или 17 процесс намотки останавливают , с помощью отрезного устройства 15 полосу 56 перерезают, пеf редний конец заправл ют в другуюThe strip rolls 55 coming from the warehouse are mounted on the uncoiler 1 and 2 rolls, the front end of one of them is sent to the correct machine 3, which corrects the roll curvature of the strip 56 and transports it to the scissors 4. After trimming the rear end of the strip The previous and the front end of the strip of the next coils in the butt welding machine 5 welds them, and in the device 6 - the seam cleaning. The continuity of the process of hardening during welding and clearing of the schvs is ensured by the creation of a supply of metal (loop) in accumulator 7, the Strip 56, the passage through the quenching furnace 8, is heated to the austenization temperature in a non-oxidizing atmosphere and after leaving it is subjected to multiple bending in a multi-roll machine 9 hot of flexural deformation and quenching in the cooling device 10. Then, in the tempering furnace I1, the strip is heated to the tempering temperature; at this temperature, it is deformed in a multi-roll raspberry 12 of a warm flexural deformation and and cooled in the cooling device 13, after winding a predetermined length of the strip into a roll 57 on the reel 16 or the winding 17, the process is stopped by the cutting apparatus 15 a band 56 is cut, the end of the fill pef Independent user dissolved in another

0 0

5 five

о about

00

5five

00

5five

моталку 17 (16), а рулон 57 годной (упрочненной) полосы убирают на склад готовой продукции. Непрерывность процесса упрочнени при остановке процесса намотки обеспечиваетс запасом металла в накопителе 14.winder 17 (16), and the roll 57 of the fit (hardened) strip is removed to the finished product warehouse. The continuity of the hardening process when stopping the winding process is ensured by the supply of metal in the hopper 14.

Предлагаемью агрегат позвол ет повысить прочностные свойства материала полосы, так как при термомеханической обработке на нем обеспечиваетс достижение высокой скорости деформации полосы при малых скорост х ее движени и, соответственно, большое количество перегибов полосы (200 - 250), В результате удаетс накопить значительную величину сум- марной деформации (до 2000%) при обеспечении незначительной единичной деформации под каждым валком (4 - 8%). Причем это достигаетс при одновременном существенном уменьшении массы механического оборудовани технологической части предлагаемого агрегата по сравнению с известным вдвое (вместо 3000 т), Таким об- разом многовалковые мащины изгибной деформации, занима незначительную производственную площадь, обеспечивают большую длину очага деформации (одновременно воздействуют на полосу п ть валков), причем скорость деформации можно регулировать независимо от скорости движени полосы. Это дает возможность уменьшить вдвое скорость движени полосы по сравнению с известным устройством и за счет этого вдвое сократить длину нагревательных печей и охлаждающих устройств агрегата.The proposed unit allows to increase the strength properties of the strip material, since thermomechanical processing on it ensures the achievement of a high deformation rate of the strip at low speeds of its movement and, accordingly, a large number of strip bends (200-250). As a result, a significant amount of sum is obtained. - man-made deformation (up to 2000%) while ensuring insignificant single deformation under each roll (4 - 8%). Moreover, this is achieved with a simultaneous significant reduction in the mass of the mechanical equipment of the technological part of the proposed unit compared to the known one by half (instead of 3000 tons). Thus, multi-roll bending deformation masks occupy a small production area and provide a longer length of the deformation zone. rolls), and the strain rate can be adjusted independently of the speed of movement of the strip. This makes it possible to halve the speed of movement of the strip in comparison with the known device and thereby halve the length of the heating furnaces and cooling devices of the unit.

Обработка полосы из стали 20 толщиной 2 мм на лабораторном агрегате термомеханической обработки рулонной полосовой стали предлагаемой конструкции с параметрами обработки - температурой деформации . и закалки 930 С, температурой отпуска 250°С и скоростью движени полосы в агрегате О , 1 м/с, позвол ет получить поло- су со свойствами, приведенными в таб Processing of a strip of steel 20 with a thickness of 2 mm on a laboratory unit for the thermomechanical processing of rolled strip steel of the proposed design with processing parameters — deformation temperature. and quenching 930 ° C, tempering temperature 250 ° C and speed of movement of the strip in the unit O, 1 m / s, allows to obtain a strip with the properties given in the table

380-420 25380-420 25

14501450

13001300

Из таблицы видно, что обработка полосы из стали 20 на агрегате предлагаемой конструкции повышает прочность материала на 11%, его пластичность на 40% и долговечность при циклическом испытании с комбинированной нагрузкой изгибом с раст жением на 25%,The table shows that the processing of a strip of steel 20 on the unit of the proposed construction increases the strength of the material by 11%, its plasticity by 40%, and durability under cyclic testing with a combined bend with tension by 25%,

Claims

The invention of the unit for thermomechanical treatment of rolled strip steel, containing installed on the course of the technological process roll erasers, the right machine, scissors, butt welding machine, the device for stripping seams, accumulator, quenching furnace with a non-oxidizing atmosphere, a multi-roll machine of hot flexural deformation, cooling device, tempering furnace, multi-roll bending machine, cutting device and winder, different

face. The same table shows the properties of the initial strip and the strip after processing on the laboratory unit of thermomechanical processing of known construction.

200-10

up to 160-10

By the fact that, in order to increase the strength properties of the strip material by increasing the deformation rates, each of the multi-roll bending deformation machines is made in the form of two oppositely arranged separators carrying their work rolls, installed with the same circumferential pitch, driven by rotational drive, equal to 1.8 - 2.5 of their diameter, while a part of the work rolls on each of the separators, located in deformation zones facing one another, is made non-driven, and the other part of the work rolls of each separator is from the side, the opposite deformation zone on the arc length of a circle, the angle of 270–305 ° C, is connected with the drive by an infinite flexible curve; for example, a belt, placed on

axes x work rolls of driven pulleys and pulley mounted on the bed of the rider.

/ g Jt 5 6 18 7 f92l 89Yu 20 21 I

5555 F

12 P 22 If gz 5 16 P

51

2

41

3840

X.

6

28

26

36

T 3 /.

.Z

W

27

26

Editor Oh, Bugir

Compiled by N. Chernilevska

Tehred L. Predyukova Proofreader A, Zimokosov

Order 849/12 Circulation 733 Subscription

VNIIGSh of the USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production polygraph (} ical enterprise, Uzhgorod, Proektna st., 4