SU961807A1 - Прокатный стан дл производства сортового металла и катанки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и предназначено дл  использовани  в производстве гор чекатаных профилей сортового проката и катанки.

Известен прокатный стан дл  непрерывно-реверсивной прокатки, содержащий р д последовательно установленных клетей трио с нереверсивным приводом, клети стана установлены каскадо.м, т. е. со смешением по вертикали каждой последующей клети, относительно предыдущей в одном направлении . На стане прокатка может вестись в четыре  руса: первый  рус - перва  клеть; второй  рус - перва  и втора  клеть; третий  рус - втора  и треть  клети; четвертый  рус - четверта  клеть 1.

Недостатком стана  вл етс  ограниченное количество клетей в группе (не более трех) и сложное оборудование, обслуживающее клети (подъемно-качающиес  столы, подвод щие рольганги и т. п.). Стан может быть использован дл  производства заготовок , использование его дл  получени  готового проката затруднительно.

Известен также стан дл  прокатки сортового металла, в составе оборудовани  которого имеютс  клети трио. Стан имеет нагревательную печь, две группы клетей трио: обжимную и чистовую, в которых клети расположены линейно, пилы гор чей резки и холодильник. Нагретые заготовки от печи по рольгангу подаютс  к первой черновой клети трио. С передней и задней стороны рабочей клети установлены параллельные подъемные столы, оборудованные приспособлени ми дл  автоматической кантовки и задачи полосы в валки.

После прок-атки в первой черновой клети полоса при помощи особых качающихс  рычагов передаетс  ко второй черновой клети. Клети имеют общий привод.

При передаче от черновых клетей к отделочным полосу с целью улучщени  захвата ее валками с переднего конца обрезают ножницами, установленными по линии рольганга .

Лини , содержаща  чистовую клеть, состоит из трех трехвалковых клетей с общин приводом, оборудованных с передней стороны стационарными рольгангами, а с задней - наклонными качающимис  столами с приводными ролика.ми.

За качающимис  столами установлены раскатные рольганги и шлепперы, посредством которых полосу можно передать от одной клети к другой. На линии отвод щего рольганга расположены четыре пилы. На этих пилах производитс  обрезка концов и разрезка всей полосы на мерные длины 2.

При такой схеме размещени  основного оборудовани  работа одной клети стана зависит от другой. Эта зависимость понижает производительность стана. Понижение производительности вызываетс  наличием групповых становых двигателей, что исключает возможность регулировки скорости прокатки в отдельных клет х, в то в-рем как эти скорости должны быть дифферени ны, принима  во вни.мание увеличи .ощу.   длину полосы, уменьщение ее сечени  и, что  вл етс  главным, понижение температуры.

Наиболее близким по технической сущности к за вленному  вл етс  непрерывный прокатный стан дл  производства сортового проката, содержащий нагревательные печи с загрузочными устройствами, черновую и чистовую непрерывные группы клетей, ножницы , моталки, холодильник, подвод щие и отвод щие рольганги, оборудование, отделки и термообработки. Чистова  и чернова  группы стана содержат горизонтальные и вертикальные клети дуо, расположенные последовательно одна за другой. Выход на холодильник расположен за последней по ходу прокатки клетью дуо чистовой группы. Холодильник находитс  за чистовой группой и выход с него - в хвостовой части стана, там же установлено оборудование отделки 3.

Недостатками этого стана  вл ютс  больщое количество клетей и больща  прот женность цеха.

Указанные недостатки обусловлены тем, что в каждой клети дуо осуществл етс  по одному проходу, а дл  повыщени  производительности стана и получени  на нем широкого сортамента проката требуетс  установка достаточно больщого количества таких клетей в один р д одну за другой дл  ведени  непрерывного процесса прокатки .

Цель изобретени  - повышение компактности стана путем сокращени  его длины и количества клетей без сокращени  технологических возможностей стана.

Дл  достижени  указанной цели, в прокатном стане дл  производства сортового металла и катанки, содержащем нагревательные печи с загрузочными устройствами, черновую и чистовую непрерывные группы клетей, ножницы, моталки, холодильник, подвод щие и отвод щие рольганги, оборудование отделки и термообработки, чистова  группа стана выполнена из клетей трио, перед первой из которых установлен дополнительныи отвод щий рольганг с выходом на холодильник, и моталки, холодильник стана соединен отдельным рольгангом с загрузочными устройствами нагревательных пегей, а выход с холодильника, оборудование термообработки и отделки расположены со стороны головной части стана. Средние валки клетей трио выполнены в виде двух невзаимосв занных между собой кинематически частей, в совокупности образующих бочку валка. Наличие клетей трио в чистовой группе стана позвол ет уменьщить количество клетей, прот женность стана непрерывной прокатки. Кажда  клеть трио имеет индивидуальный привод, обеспечивающий регулирование скорости вращени  валков каждой клети, причем скорость вращени  верхнего и нижнего валков одной клети регулируетс  отдельно. Средние валки , имеющие две независимо вращающиес  друг от друга бочки, могут быть холостыми , или иметь индивидуальный к каждой из бочек привод. Благодар  этому при прокат-, ке в каждой клети трио в верхнем и нижнем горизонте можно достичь какого угодно различи  скоростей движени  раската, вед  независимую одновременную прокатку с использованием в различных горизонтах разных бочек среднего валка. Так, дл  прокатки в верхнем горизонте в каждой клети используетс , например, права  бочка среднего валка и расположенна  над ней часть

0 бочки врехнего валка, а в нижнем горизонте - лева  бочка среднего валка и расположенна  под ней часть бочки нижнего валка или наоборот. Причем движение раската в горизонтах противоположно и происходит в двух параллельных вертикальных

5 плоскост х.

Дл  осуществлени  процесса прокатки средние валки клетей трио выполнены из двух независимо вращающихс  рабочих бочек. Конструктивно это может быть выполнено по нескольким вариантам.

Бочка среднего валка может быть выполнена в виде двух бандажей, насаженных на общую ось и кинематически не св занных друг с другом. Достоинством такой конструкции  вл етс  то, что бандажи могут быть выполнены унифицированными дл  левой и правой частей бочки, а ось может быть использована при замене бандажей многократно.

Бочка среднего валка может быть также выполнена в виде двух чащеобразных полувалков , в полост х которых на подщипниках установлен сердечник. Така  конструкци  обладает теми же достоинствами, что и выщеописанна , кроме того, при тех же разме5 pax рабочей бочки, исход  из прочностных характеристик, на таком валке могут быть нарезаны более глубокие калибры или получены больщие обжати .

Возможно и другое исполнение среднего валка. Так, только половина бочки валка может быть выполнена в виде свободно вращающегос  бандажа, а друга  половина выполнена как одно целое с осью, на которую он насажен. Така  конструкци  может быть выгодна в том случае, когда при прокатке нескольких профилеразмеров требуетс  использовать несколько общих калибров дл  всех профилей. Можно при перевалке замен ть только бандажи, а так как наибольщие обжати  при прокатке приход тс  на черновые калибры, бандажи должны устанавливатьс  в нитке, где расположен чистовой калибр.

Средние валки клетей трио могут также выполн тьс  в виде двух полувалков, один из которых имеет осевую цилиндрическую полость, а другой - цапфу, размещенную в этой полости на подщипниках. Достоинство этoй конструкции в том, что прочностные характеристики полувалка, имеющего полость при одних и тех.же размерах бочки выще, чем бандажа.

При прокатке в чистовой группе используютс  полностью бочка среднего валка и половины бочек верхнего и среднего валков. Поэтому нарезка калибров верхнего и нижнего валков может быть выполнена по крайней мере по двум вариантам дл  целесообразного использовани  всей бочки валков.

В первом варианте на каждой бочке нарезаютс  одинаковые ручьи (отдельно дл  нижнего и среднего валков). Тогда при износе работающих калибров при перевалке (если нет необходимости переходить на прокатку другого профил ) замен етс  только средний валок, причем в горизонтах замен етс  положение (например, в верхнем нитка была правой, а стала левой ), верхний и нижний валок остаютс  на местах, а средний (новый) по отнощению к замен емому в горизонтальной плоскости -разворачиваетс  на 180°. При условии , что средний новый валок устанавливаетс  в том. же положении, что и изнощенный , на 180° в горизонтальной плоскости разворачиваютс  верхний и нижний валки .

Во втором варианте на верхнем и нижнем валках нарезаютс  ручьи дл  прокатки различных профилей. Сначала ведетс  прокатка одного. Причем дл  этого используют соответствующие половины бочек верхнего и нижнего валков (например, правую и левую). При переходе на прокатку следующего профил  замен етс  средний валок с ручь ми, соответствующими ручь м верхнего и нижнего валков, причем при прокатке нового профил  уже используютс  другие полубочки верхнего и нижнего валков (например, лева  и права ).

Также можно измен ть и горизонты прокатки , но дл  этого нужно оборудовать клети трио реверсивным приводом.

Дл  предотвращени  возможного попадани  при прокатке окалины в зазоры среднего валка между двум  половинами рабочей бочки половина бачки среднего валка, работающа  в паре с верхним валком, выполнена с кольцевой выемкой, в которой нарезан ручей калибра. Расположенные про« тив нее участки бочек верхнего и нижнего валков выполнены с соответствующим увеличением диаметра. На верхнем и нижнем валках могут быть нарезаны одинаковые (на соответствующих участках) калибры, что при перевалке клетей без перехода на

5 прокатку другого профил  позвол ет замен ть только средний валок, а верхний и нижний только мен ть местами.

Чистова  группа клетей имеет два отвод щих рольганга, по которым готовый прокат поступает на холодильник: первый отвод щий рольганг расположен как обычно за последней в р ду клетью, по нему к холодильнику подаетс  прокат, дл  получени  которого достаточно использовать половину или меньще проходов, возможных

5 в группе, т. е. когда достаточное число калибров расположено в одном горизонте группы .

Второй отвод щий рольганг расположен перед первой клетью чистовой группы стана. По нему подаетс  на холодильник или мо талки прокат, дл  получени  которого используютс  оба горизонта клетей трио. Движение проката по нему противоположно движению проката по первому отвод щему рольгангу .

5 При наличии за последней клетью чистовой группы пакетирующего устройства становитс  возможным на стане вести контролируемую прокатку. Так, после выхода из одного горизонта раскат может подстуживатьс  в пакетирующем устройстве, а затем

задаватьс  дл  дальнейщей прокатки в следующий горизонт, при этом направление прокатки измен етс  на противоположное.

Если нет необходимости в ведении контролируемой прокатки, раскат из одного горизонта в другой может задаватьс  с помощью вертикального обводного устройства.

Наличие в стане холодильника, имеющего соедин ющий его с загрузочными устройствами нагревательных печей рольганг,

позвол ет использовать его дл  охлаждени  заготовок, поступающих от заготовочного стана, в том случае, когда его холодильник , переполнен. Это может быть в том случае, когда по какой-либо причине колачество поступающих заготовок больще, чем

это нужно дл  загрузки в печи (например, при длительной остановке стана). Таким образом возможно разгрузить холодильник

заготовочного стана и создать запас заготовок дл  стана, который можно использовать при прекращении подачи заготовок от заготовочного стана.

Выход с холодильника стана расположен со стороны головной части стана. Это позвол ет приблизить оборудование термообработки к нагревательным печам, что облегчает использование тепла и продуктов сгорани  нагревательных печей дл  термообработки .

На фиг. 1 изображен описываемый прокатный стан с чистовой группой клетей трио, на фиг. 2 - валки первой клети трио, на фиг. 3-6 - различные варианты выполнени  средних валков клети трио; на фиг. 7- варианты выполнени  валков клети трио.

Прокатный стан расположен за холодильником 1 заготовочного стана, с которым он св зан рольгангом 2.

В головной части стана установлены нагревательные печи 3 с загрузочными устройствами 4. Нагревательные печи соединены рольгангом 5 с черновой группой 6 стана, перед первой клетью группы установлены ножницы 7. За черновой группой клетей расположены ножницы 8, за ними находитс  чистова  группа 9, состо ща  из клетей трио. За последней клетью трио установлено пакетирующее устройство Ю и вертикальный обводной аппарат 11. Последн   клеть трио св зана рольганом 12, на котором установлены ножницы 13, со щлеппером 14, за которым установлен холодильник 15. Перед первой клетью трио чистовой группы на рольганге 16, параллельном рольгангу 5, наход тс  ножницы 17, а перед ними установлены моталки 18. За рольгангом 16 установлен шлеппер 19, выход щий к холодильнику 15. Холодильник имеет рольганг 20, св зывающий его с загрузочными устройствами нагревательных печей. Холодильник также имеет отвод щий рольганг 21. Участок 22 отделки и термообработки располагаетс  со стороны головной части стана. Параллельно холодильнику расположен крюковой конвейер 23.

На фиг. 2 показаны валки первой клети трио чистовой группы стана. Верхний валок 24 снабжен ручьем 25, составл ющим вместе с ручьем 26, нарезанном на бочке 27 среднего валка, калибр 28. На другой бочке, 29 среднего валка нарезан ручей 30, составл ющий с ручьем 31 нижнего валка 32 калибр 33. На бочках верхнего и нижнего валков могут быть также нарезаны ручьи 34 и 35.

Средний валок (фиг. 3) может быть исполнен в виде двух бандажей 36, насаженных на общую ось 37 и кинематически не св занных между собой. На ось бандажи устанавливаютс  на подщипниках 38.

Бочка среднего валка (фиг. 4) может быть также выполнена в виде двух чащеобразных полувалков 39, в полост х которых на подщипниках 40 установлен сердечник 41. Дл  предотвращени  попадани  воды и окалины в узел соединени  на полувалках может быть выполнен затвор 42. Возможно и другое исполнение среднего валка:половина бочки может быть выполнена в виде свободно вращающегос  бандажа

43, а друга  половина 44 выполнена как одно целое с осью 45, на которую он установлен на подщипниках 46.

Средние валки клетей трио могут также выполн тьс  в виде двух полувалков, один из которых 47 имеет осевую цилиндрическую

полость 48, в которой на подщипнике 49 установлена цапфа 50 другого полувалка 51. Дл  предотвращени  возможного попадани  окалины в зазор 52 между полувалками среднего валка 53 половина бочки 54

среднего валка, работающа  в паре с верхним валком 55, может быть выполнена с кольцевой выемкой 56, в которой нарезан ручей 57 калибра 58. Расположенные против нее участки бочек 59 и 60 соответственно верхнего и нижнего 61 валков выполнены с соответствующим увеличением диаметра . Калибры 58 и 62, 63 и 64 попарно одинаковы. Это при перевалке, без перехода на другой профиль, позвол ет замен ть только средний валок, а верхний и нижний

мен ть местами.

Стан работает следующим образом. С холодильника 1 заготовочного стана заготовка по рольгангу 2 поступает к загрузочным устройствам 4 нагревательных печей 3. После нагрева до те.мпературы прокатки по рольгангу 5 заготовка подаетс  к первой клети черновой группы 6 стана, при необходимости на ножницах 7 образуютс  концы или происходит деление заготовки. После прокатки в черновой группе на ножницах 8 обрезаетс  передний конец раската, и он задаетс  в первую клеть трио чистовой группы 9. В клети трио раскат прокатываетс  в калибре 28, образованном ручь ми бочки верхнего 24 и одной из бочек

27 среднего валков. Затем он прокатываетс  в калибрах, расположенных за первым в бочках валков последующих по ходу прокатки клетей трио. После выхода из последней клети трио раскат по рольгангу 12 и щлепперу 14 направл етс  на холодильник

15 при условии, что он  вл етс  готовым прокатом. Если на стане ведетс  регулируема  прокатка и требуетс  дл  получени  готового проката большее число проходов, чем количество клетей стана, то полосы

Claims (3)

1. после выхода из последней клети трио накапливаютс  в пакетирующем устройстве 10 и после доведени  до нужной температуры задаютс  в последнюю клеть чистовой группы , в калибр, расположенный против калибра 33 первой клети, образованной ручь ми бочки нижнего валка 32 и бочкой 29 среднего валка. Прокат движетс  в направлении , обратном предыдущему. Если нет необходимости в ведении контролируемой прокатки, раскат по обводному вертикальному аппарату 11 задаетс  в этот же калибр, и прокатка таким образом ведетс , сразу в двух калибрах последней клети. Раскат может находитьс  одновременно во всех калибрах валков клетей чистовой группы. После выхода из первой клети чистовой, группы .стана готового раската он по рольгангу 16 и шлепперу 19 после порезки на ножницах 17 подаетс  на холодильник 15 или сматываетс  в бунты на моталках 18. Готовый раскат, не требующий термообработки , охлаждаетс  на холодильнике 15 или крюковом конвейере 23. После охлаждени  прокат подаетс  гго рольгангу 21 к отделению 22 термообработки и отделки 22. В случае остановки предлагаемого стана и заполнени  холодильника I заготовочного стана заготовки с него могут подаватьс  по рольгангам 2 и 20 к холодильнику 15, затем при необходимости они по рольгангу 20 могут направл тьс  к загрузочным устройствам 4 нагревательных печей 3. При выработке калибров 28 и 33 первой клети трио и располагающихс  за ними калибров в других клет х чистовой группы на стане должна .осуществл тьс  перевалка . Если клети стана имеют нереверсивный привод, а ручьи 25 и 35, 31 и 34 соответственно идентичны, то полностью замен етс  средний валок, а верхний и нижний мен ют местами зеркально . относительно оси среднего валка. Если же ручьи 35 и 34 нарезаны по другой калибровке, то верхний 24 и нижний 32 валки разворачиваютс  на 180° относительно вертикальной оси, проход щей через зазор между бочками среднего валка, и устанавливаетс  новый средний валок. При условии, что клети трио оборудованы реверсивным приводом, замен етс  только средний валок и измен етс  направление прокатки. Описанна  схема перевалок позвол ет полностью использовать бочки средних и нижних валков, уменьщить врем  перевалок. Описанный стан по сравнению с известными позвол ет при сокращении единиц оборудовани  уменьщить длину технологических линий, получить широкий сортамент профилей проката, утилизировать дл  термообработки тепло продуктов сгорани  нагревательных печей, вести контролируемую прокатку , повыщать производительность непрерывных станов за счет уменьшени  потерь времени на перевалки. Экономический эффект от применени  стана составит около 1,2 млн. руб. Формула изобретени  . Прокатный стан дл  производства сортового металла и катанки, содержащий нагревательные печи с загрузочными устройствами , черновую и чистовую непрерывные группы клетей, ножницы, моталки, холодильник , подвод щие и отвод щие рольганги , оборудование отделки и термообработки , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  компактности стана путем сокращени  его длины и количества клетей, чис-това  группа стана выполнена из клетей трио, перед первой из которых установлен дополнительный отвод щий рольганг с выходом на холодильник, и моталки, холодильник стана соединен отдельным рольгангом с загрузочными устройствами нагревательных печей, а выход с холодильника стана, оборудование термообработки и отделки расположены со стороны головной части. 2. Стан по п. 1, отличающийс  тем, что средние валки клетей трио выполнены каждый в невзаимосв занных между собой кинематически частей, в совокупности образующих бочку валка. 3. Стан по п. 2, отличающийс  тем, что упом нутые части выполнены в виде бандажей , свободно насаженных на общую ось. 4. Стан по п. 2, отличающийс  тем, что упом нутые части выполнены в виде двух чащеобразных полувалков, в полост х которых на подщипниках установлен сердечник . 5.Стан по п. 2, отличающийс  тем, что одна из упом нутых частей выполнена в виде автономного бандажа, а друга  жестко св зана с приводным валом. 6.Стан по п. 2, отличающийс  тем, что упом нутые части выполнены в виде двух полувалков, один из которых имеет осевую цилиндрическую полость, а другой - цапфу , размещенную в этой полости на подщипниках . 7.Стан по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью осуществлени  контролируемой прокатки , он снабжен пакетирующим устройством , установленным за последней клетью чистовой группы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 619225, кл. В 21 В 1/00, 1976.
2. 2.Шейкин В. В., Т гунов В. А. Технологи  прокатного производства. Свердловск, «Металлурги , 1956, с. 268. рис. 269.
3. 3.Фастовский Б. Г. Справочник прокатчика . М., «Металлурги , 1972, с. 149, рис. 50.

   25

   т

   гв 16

   ЗЦX

   30 Z9

   -3J

   ,52

   31 ери г. г

   9 47 50 51