Способ охлаждения катанки на многосекционном роликовом транспортере

 

Сущность изобретения: прокатанную в линии проволочного стана катанку сматывают в витки и укладывают с помощью виткоукладчика в виде плоской спирали на роликовый транспортер с n секциями роликов. Скорость перемещения плоской спирали катанки на каждой из секций имеет возможность регулировки. Плоскую спираль катанки охлаждают на транспортере по мере ее перемещения от первой к n-й секции. Охлаждение плоской спирали катанки на транспортере осуществляют с дифференцированной скоростью перемещения, увеличивающейся от первой к любой из последующих секций. Скорость перемещения плоской спирали катанки на каждой последующей секции транспортера устанавливают равной не менее 1,05 скорости ее перемещения на предыдущей секции. Вместе с этим скорость перемещения плоской спирали катанки на n-й секции устанавливают равной не более 1,50 скорости ее перемещения на первой секции. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к способам охлаждения катанки, уложенной в виде плоской спирали на многосекционных роликовых транспортерах, и может быть использовано на проволочных станах, оборудованных транспортерами, имеющими регулировку скорости перемещения катанки на каждой секции.

При охлаждении катанки, уложенной в виде плоской спирали на роликовых транспортерах, в местах контакта ее витков образуются участки с повышенной температурой металла, вызывающие, в конечном счете, неравномерность механических свойств и структуры катанки по длине мотка.

Известны способы охлаждения катанки на транспортере, включающие смотку катанки в витки, укладку витков катанки в виде плоской спирали на транспортер и охлаждение плоской спирали катанки на транспортере по мере ее перемещения от головной к хвостовой части транспортера. За счет соответствующей конфигурации сопел средств охлаждения плоской спирали катанки дифференцированием воздушных (газовых) потоков по ширине транспортера обеспечивается равномерность охлаждения витков катанки на транспортере, стабилизирующая характеристики ее механических свойств по длине мотка.

Недостаток известных способов необходимость использования специальных средств охлаждения плоской спирали катанки, повышающих за счет дифференцирования интенсивности ее охлаждения на различных участках витка равномерность охлаждения катанки. Это усложняет получение катанки со стабильными характеристиками мехсвойств по длине мотка и увеличивает материальные затраты при производстве катанки.

В качестве прототипа принят способ охлаждения катанки на многосекционном роликовом транспортере, включающий смотку катанки в витки, укладку витков катанки в виде плоской спирали на транспортер с n секциями роликов, имеющими регулировку скорости перемещения, и охлаждение плоской спирали катанки на транспортере по мере ее перемещения от первой к n-й его секции.

Недостатки известного способа отсутствие регламента проведения процесса охлаждения, нестабильность механических свойств и структуры катанки по длине мотка, обусловленная неравномерностью ее охлаждения вследствие образования участков с повышенной температурой металла в местах контакта витков катанки.

Цель изобретения стабилизация механических свойств и структуры катанки по длине мотка за счет обеспечения равномерности ее охлаждения путем предупреждения образования участков с повышенной температурой металла в местах контакта витков катанки без усложнения способа и увеличения материальных затрат на его реализацию.

Технический результат состоит в обеспечении равномерности охлаждения катанки путем растягивания плоской спирали от секции к секции транспортера. Этим обеспечивается смещение витков плоской спирали катанки относительно друг друга, предупреждающее образование участков с повышенной температурой металла за счет обновления от секции к секции места контакта витков плоской спирали.

Поставленная цель достигается тем, что в способе охлаждения катанки на многосекционном роликовом транспортере, включающем смотку катанки в витки, укладку витков катанки в виде плоской спирали на транспортер с n секциями роликов, имеющими регулировку скорости перемещения, и охлаждение плоской спирали катанки на этом транспортере по мере ее перемещения от первой к n-й его секции, охлаждение плоской спирали катанки на транспортере осуществляют с дифференцированной скоростью перемещения, увеличивающейся от первой к любой из последующих его секций. Скорость перемещения плоской спирали катанки на каждой последующей секции транспортера устанавливают равной не менее 1,05 скорости ее перемещения на пре-дыдущей секции.

Сравнение с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается тем, что охлаждение плоской спирали катанки на транспортере осуществляют с дифференцированной скорость перемещения, увеличивающейся от первой к любой из последующих его секций. Скорость перемещения плоской спирали катанки на каждой последующей секции транспортера устанавливают равной не менее 1,05 скорости ее перемещения на предыдущей секции. Скорость перемещения плоской спирали катанки на n-й секции устанавливается равной не более 1,50 скорости ее перемещения на первой секции. Следовательно, заявляемый способ соответствует критерию "Hовизна".

Сравнение с другими техническими решениями в данной области техники показало, что известны технические решения, позволяющие за счет использования соответствующей конструкции средств охлаждения плоской спирали катанки на транспортере дифференцировать интенсивность воздушных (газовых) потоков на различных участках транспортера, что обеспечивает равномерность охлаждения витков катанки, стабилизирующую характеристики ее механических свойств по длине мотка. Однако реализация этих технических решений требует использования специальных средств охлаждения, что усложняет технологический процесс производства катанки со стабильными мехсвойствами по длине мотка и увеличивает материальные затраты на его осуществление. Следовательно, заявляемое техническое решение имеет "Изобретательский уровень".

На фиг. 1 схематично изображен многосекционный роликовый транспортер с уложенной на нем плоской спиралью катанки, план; на фиг.2 участок с повышенной температурой металла в месте контакта витков плоской спирали катанки.

Способ осуществляется следующим образом.

Прокатанную в линии проволочного стана (не показан) катанку сматывают в витки и укладывают с помощью виткоукладчика 1 в виде плоской спирали 2 на роликовый транспортер 3 с n секциями роликов (I-III-.--n). Скорость перемещения плоcкой спирали катанки на каждой из секции 4 (I n) имеет возможность регулировки. Плоскую спираль 2 катанки охлаждают на этом транспортере 3 по мере ее перемещения от первой к n-й секции 4. Охлаждение плоской спирали катанки 2 на транспортере 3 осуществляют с дифференцированной скоростью перемещения V, увеличивающейся от первой любой из последующих (II n) его секций 4, т. е. V_II; V_III,V_n > V_I. Скорость перемещения плоской спирали катанки на каждой последующей секции транспортера устанавливают равной не менее 1,05 скорости ее перемещения на предыдущей секции, т.е. V_II > 1,05 V_I; V_III > 1,05 V_II.V_n > 1,05 V_n-1. Вместе с этим скорость перемещения плоской спирали 2 катанки на n-й секции 4 устанавливают равной не более 1,50 скорости ее перемещения на первой секции 4, т.е. V_n < 1,50 V_I.

Дифференцирование скорости перемещения плоской спирали катанки с увеличением ее от секции к секции обеспечивает смещение витков плоской спирали катанки относительно друг друга, что предупреждает образование участков с повышенной температурой металла за счет постоянного (от секции к секции) к обновления места контакта витков. Указанное обстоятельство стабилизирует механические свойства и структуру катанки по длине мотка. При этом не требуется каких-либо дополнительных капитальных вложений для реконструкции транспортера плоской спирали катанки, связанных с совершенствованием средств ее охлаждения, что упрощает реализацию способа.

При скорости перемещения плоской спирали катанки на каждой последующей секции V_i+1, меньшей 1,05 скорости перемещения на предыдущей секции V_i, не будет обеспечено смещение витков катанки относительно друг друга (фиг.2), достаточное для обновления места контакта витков при производстве всего размерного сортамента проволочного стана (катанки диаметром 5,5-12 мм), что снизит равномерность ее охлаждения по длине полосы и дестабилизирует тем самым характеристики механических свойств катанки по длине. В том случае, когда скорость перемещения плоской спирали катанки на n-й секции транспортера V_n будет больше 1,50 скорости ее перемещения на первой секции V₁ из-за пружинения плоской спирали катанки происходит ее проскальзывание на роликах транспортера, что вызывает повышенный износ роликов, повреждение поверхности катанки, деформацию витков плоской спирали. Таким образом, дальнейшее увеличение скорости транспортирования (вращения роликов транспортера) из-за упругих свойств плоской спирали не имеет смысла.

При скорости перемещения плоской спирали катанки на каждой последующей секции V_i+1, равной не менее 1,05 скорости перемещения на предыдущей секции V_i, обеспечивается достаточное смещение витков катанки относительно друг друга, охватывающее весь размерный сортамент проволочного стана, позволяющее обновлять места контакта витков плоской спирали катанки от секции к секции. Указанное обстоятельство предупреждает образование участков с повышенной температурой металла по длине катанки, что способствует стабилизации механических свойств и структуры по длине полосы. При скорости перемещения плоской спирали катанки на n-й секции V_n, равной не более 1,50 скорости ее перемещения на первой секции V_I, предупреждается повышенный износ роликов и повреждение поверхности катанки из-за упругих свойств плоской спирали, а также деформация витков плоской спирали из-за исчерпания ее упругих свойств.

П р и м е р. При реализации заявляемого способа на проволочном стане 150, оснащенном многосекционным роликовым транспортером с семью секциями роликов, имеющими регулировку скорости перемещения, катанку диаметром 5,5-12 мм, по- лучаемую с проволочного стана, сматывают в витки, укладывают в виде плоской спирали на транспортер и охлаждают ее на нем по мере перемещения от первой к седьмой его секции. Охлаждение этой плоской спирали катанки на транспортере осуществляют с дифференцированной скоростью перемещения, увеличивающейся от первой к любой из последующих секций, т.е. V_II; V_III.V_VII > V_I. Скорость перемещения плоской спирали катанки на каждой последующей секции транспортера устанавливают равной не менее 1,05 скорости ее перемещения на преды- дущей секции, т.е. V_II > 1,05 V_I; V_III > 1,05 V_II,V_VII>= 1,05 V_VI, а скорость перемещения плоской спирали на секции VII устанавливают равной не более 1,50 скорости ее перемещения на первой секции, т.е. V_VII <1,50V<SUB>I

Скорость перемещения катанки на первой секции транспортера регулируется в пределах V_I 0,05-0,8 м/с в зависимости от прокатываемого профилеразмера и марки стали. Например, при прокатке высокоуглеродистой катанки скорости перемещения плоской спирали катанки по секциям транспортера устанавливают следующими: V_I 0,5 м/с; V_II= 0,525 м/с; V_III 0,55 м/с; V_IV 0,58 м/с; V_VIII 0,67 м/с. Максимальное относительно увеличение скорости перемещения плоской спирали катанки на каждой последующей секции в данном случае составляет 1,06, скорость транспортера последней секции рольганга V_VII 0,75 м/c, т.е. V_VII < 1,5 V_I. В этом случае за счет смещения витков плоской спирали катанки происходит обновление места контакта витков, что способствует повышению равномерности охлаждения катанки по длине, стабилизирующей характеристики ее механических свойств. При этом не требуется материальных затрат на совершенствование существующих и разработку новых средств охлаждения катанки в виде плоской спирали.

Без дифференцирования скорости перемещения с увеличением от первой к любой из последующих секций, т.е. при V_I=V_II.V_n=const, не будет обеспечена равномерность охлаждения катанки по указанным выше причинам со всеми вытекающими отсюда последствиями. В случае наруше- ния условия V_II > 1,05 V_I; V_III > 1,05 V_II;V_n> 1,05 V_n-1, например V_II < 1,05 V_I; V_III < 1,05 V_II; V_VII < 1,05 V_VI, не будет достигнуто достаточное смещение витков плоской спирали катанки относительно друг друга, т.е. не будет обеспечено полное обновление места контакта витков, при производстве всего размерного сортамента (катанки диаметром 5,5-12 мм), что по указанным выше причинам снизит однородность ее механических свойств. Особенно актуально соблюдение этого положения в начале процесса охлаждения, когда идут превращения в металле. При чрезмерном растягивании плоской спирали, т.е. при нарушении условия V_n > 1,50V_I, V_VII > 0,75 м/с, происходит проскальзывание плоской спирали катанки на роликах транспортера из-за пружинения (упругих свойств) спирали, вызывающего повышенный износ роликов и повреждение поверхности катанки, по исчерпании резервов которого может произойти деформация витков плоской спирали, недопустимая в производственном процессе, из-за затруднений со сборкой в моток.

Реализация предлагаемого способа позволяет без дополнительных капитальных затрат и усложнения технологического процесса равномерно охлаждать катанку на транспортере, что способствует стабилизации характеристик механических свойств катанки по длине мотка.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ КАТАНКИ НА МНОГОСЕКЦИОННОМ РОЛИКОВОМ ТРАНСПОРТЕРЕ, включающий смотку катанки в витки, укладку витков катанки в виде плоской спирали на транспортер, имеющий регулировку скорости перемещения роликов, и регулирование скорости охлаждения плоской спирали катанки на этом транспортере по мере ее перемещения от первой к n-й его секции, отличающийся тем, что регулирование скорости охлаждения плоской спирали катанки на транспортере осуществляют дифференцированной скоростью перемещения, увеличивающейся от первой к последующей секции.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость перемещения плоской спирали катанки на каждый последующей секции транспортера устанавливают равной не менее 1,05 скорости перемещения предыдущей секции роликов транспортера, а скорость перемещения плоской спирали катанки на n-й секции устанавливают равной не более 1,50 скорости ее перемещения на первой секции.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2