Способ производства бесконечной горячекатаной полосы на непрерывно-реверсивном литейно-прокатном агрегате

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на металлургических заводах для получения горячекатаных полос и листов. После выхода из машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) сляб пропускают через проходную печь. В печи сляб наматывается в промежуточный рулон на барабане путем двухвходовой намотки. При этом устройство для формирования рулона перемещают к прокатному стану. При накоплении необходимого для первого прохода рулона барабан реверсируют и начинают первый проход на прокатном стане. Устройство для формирования рулона перемещают в том же направлении. Одновременно с размоткой промежуточного рулона за счет разности скоростей выхода металла из устройства для формирования рулона и входа в прокатный стан в устройстве для петлеобразования накапливают излишек сляба. Накопленный излишек сляба выдают в зону прокатки после окончания размотки промежуточного рулона. Затем прокатный стан реверсируют и начинают второй проход первого участка. В процессе второго прохода первого участка выходящую из прокатного стана и МНЛЗ полосу сматывают на барабан. Устройство для формирования рулона перемещают к МНЛЗ в первоначальную позицию. После завершения второго прохода прокатный стан реверсируют и начинают последний третий проход. При этом начинают размотку полосы с барабана. Причем моталку перемещают к прокатному стану. Прокатанную полосу сматывают на моталку. После окончания третьего прохода первого участка сляба на барабане накоплен необходимый для прокатки второго участка сляба промежуточный рулон. Прокатку второго участка сляба и всех последующих осуществляют аналогично прокатке первого участка. Осуществление способа обеспечивает увеличение скорости задачи сляба в первом проходе в прокатный стан, что позволяет стабилизировать температурный режим прокатки. 11 ил.

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано в цехах горячей листовой прокатки металлургических заводов.

Известен способ производства горячекатаных полос, включающий непрерывную разливку тонкого сляба на машине непрерывного литья, его порезку на участки определенной длины, нагрев отрезанных участков сляба в проходной нагревательной печи, их прокатку в полосы на многоклетевом непрерывном стане, охлаждение полос в охлаждающем устройстве, их смотку на конечную моталку (см. заявку EP N 0266564, кл. B 21 B 1/46, опубл. 1988).

Недостатком известного способа является относительно низкая скорость прокатки в непрерывном многоклетевом стане при отсутствии специальных технических средств управления температурным режимом прокатки, что ограничивает возможность поддержания температуры полосы в узком диапазоне.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ производства горячекатаных полос на непрерывно-реверсивном литейно-прокатном агрегате, включающий непрерывное литье металла в тонкий сляб, его подогрев и накопление путем двухвходовой намотки в промежуточный рулон с одновременным перемещением рулона, периодическую выдачу из зоны накопления последовательными участками в процессе размотки промежуточного рулона, прокатку в бесконечную полосу этими отдельными участками за несколько проходов с возвратом прокатываемого участка полосы в зону накопления, охлаждение полосы, порезку и намотку в готовые рулоны (см. международную заявку WO N 92/18262, кл. B 21 B 1/46, опубл. 1992).

Однако осуществление в известном способе операции накопления непрерывно-отливаемого сляба и прокатываемого участка в один промежуточный рулон приводит к тому, что при прокатке каждого участка сляба в первом проходе его определенную часть вынуждены задавать в прокатный стан с очень низкой скоростью, равной скорости непрерывного литья. В результате продолжительность охлаждения этой части прокатываемого участка сляба значительно больше продолжительности охлаждения остальных частей, что, в свою очередь, вызывает значительные температурные потери металла и, соответственно, приводит к возрастанию энергосиловых параметров прокатки и увеличению расхода энергии на нее. Возникающая неравномерность температуры по длине прокатываемого участка приводит к неоднородности структуры металла и неравномерности механических свойств по длине этого участка.

В основу изобретения поставлена задача создания такого способа производства бесконечной горячекатаной полосы на непрерывно-реверсивном агрегате, который обеспечит стабилизацию температурного режима прокатки путем сокращения времени охлаждения части прокатываемого участка сляба за счет подачи его в первом проходе в зону прокатки на скорости выше, чем скорость литья, что приведет к улучшению качества готовой продукции за счет повышения равномерности механических свойств металла по длине этого участка полосы.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе производства бесконечной горячекатаной полосы на непрерывно-реверсивном литейно-прокатном агрегате, включающем непрерывную разливку металла в тонкий сляб, его подогрев и накопление путем двухвходовой намотки в промежуточный рулон с одновременным перемещением рулона, периодическую выдачу из зоны накопления последовательными участками в процессе размотки промежуточного рулона и последующую прокатку в бесконечную полосу этими отдельными участками за несколько проходов с возвратом прокатываемого участка полосы в зону накопления, охлаждение полосы, порезку и намотку ее в готовые рулоны, согласно изобретению, в первом проходе каждого участка сляба одновременно с размоткой промежуточного рулона часть прокатываемого участка накапливают путем петлеобразования, а в зону прокатки накопленный петлеобразный излишек сляба выдают после окончания размотки промежуточного рулона.

Известно в способе производства горячекатаных полос и листов накопление путем петлеобразования на промежуточном рольганге широкополосного стана горячей прокатки (см. авт. св. СССР N 1680390, МКИ⁵ B 21 B 1/26). Указанный технический прием в известном способе предназначен для размещения длинного раската на коротком промежуточном рольганге.

В заявляемом способе петлеобразование части прокатываемого участка тонкого сляба осуществляют в проходной печи в первом проходе одновременно с размоткой промежуточного рулона и прокаткой. Указанные отличительные признаки, характеризующие новую последовательность выполнения операции, позволяют обеспечить проявление нового технического эффекта, заключающегося в стабилизации температурного режима прокатки, которая достигается путем уменьшения времени охлаждения части прокатываемого сляба, выдаваемой в зону прокатки после окончания размотки промежуточного рулона в первом проходе на повышенной скорости, а именно на скорости входа полосы в стан в первом проходе. Такая скорость достигается за счет выдачи в зону прокатки накопленного в петле излишка сляба. В результате все поперечные сечения прокатываемого участка полосы охлаждаются одинаковое время и температурный градиент по длине полосы не образуется.

На основании приведенного анализа известных источников информации можно сделать вывод, что для специалиста заявляемый способ производства бесконечной горячекатаной полосы на непрерывно-реверсивном литейно-прокатном агрегате не следует явным образом из известного уровня техники, а следовательно, соответствует условию "изобретательского уровня".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид непрерывно-реверсивного агрегата для осуществления заявляемого способа; на фиг. 2 - стадия задачи тонкого сляба в проходное устройство агрегата; на фиг. 3 - начало операции формирования промежуточного рулона; на фиг. 4 - окончание операции формирования промежуточного рулона; на фиг. 5 - первый проход первого участка сляба, при котором одновременно с размоткой промежуточного рулона начинают накопление излишка сляба; на фиг. 6 - момент окончания размотки промежуточного рулона в первом проходе и завершение операции накопления излишка сляба путем петлеобразования; на фиг. 7 - операция выдачи петлеобразного излишка сляба в прокатный стан; на фиг. 8 - второй проход первого участка полосы; на фиг. 9 - третий проход первого участка полосы;
на фиг. 10 - первый проход второго участка сляба, при котором одновременно с размоткой промежуточного рулона начинают накопление излишка сляба;
на фиг. 11 - момент окончания размотки рулона в первом проходе второго участка сляба и завершение операции накопления излишка сляба в петле.

Литейно-прокатный агрегат для осуществления способа непрерывного производства бесконечной горячекатаной полосы включает последовательно установленные в линию машину непрерывного литья заготовок 1 (фиг. 1) любой известной конструкции, проходное устройство 2 (фиг. 1 - 11) для подогрева, накопление сляба и прокатываемого участка полосы известной конструкции, устройство 3 для петлеобразования сляба, установленного в хвостовой части проходного устройства 2, реверсивный прокатный стан 4 для прокатки сляба в полосу отдельными участками за несколько проходов, устройство 5 для охлаждения полосы, устройство 6 для резки бесконечной полосы и конечные моталки 7 для намотки горячекатаных полос в готовые рулоны. Проходное устройство 2 для подогрева, накопления сляба и прокатываемого участка полосы содержит роликовую печь 8 и устройство 9 для формирования и перемещения промежуточного рулона. Устройство 9 содержит тележку 10, размещенную с внешней стороны роликовой печи 8, и установленные внутри тележки 10 барабан 11 и две пары тянущих роликов 12. Устройство 3 для петлеобразования сляба содержит две пары тянущих роликов 13 (на фиг. 1 - 11 показаны только нижние ролики 13) и петлеобразующий ролик 14.

Заявляемый способ производства бесконечной горячекатаной полосы описан для случая реверсивной прокатки каждого участка сляба за три прохода и осуществляется следующим образом.

После отливки в машине непрерывного литья 1 (фиг. 1) тонкий сляб поступает в роликовую печь 8 (фиг. 2) проходного устройства 2 со скоростью литья (ν_л). С этой же скоростью его передний конец перемещается в печи 8 через зазоры тянущих роликов 12 и щель барабана 11 устройства 9 для формирования и перемещения промежуточного рулона к прокатному стану 4. Устройство 9 (фиг. 2, 3) при этом перемещается из позиции I (фиг. 2) в позицию II (фиг. 3). В момент подхода переднего конца сляба ко входу в стан 4 (фиг. 3) устройство 9 подходит в позицию II (фиг. 3) начала намотки сляба в промежуточный рулон. С этого момента начинают намотку сляба в промежуточный рулон на барабан 11 (фиг. 4) устройства 9 с одновременным перемещением наматываемого рулона в направлении технологического потока металла. В момент окончания намотки устройство 9 (фиг. 4) подходит в позицию III, где начинают размотку промежуточного рулона со скоростью ν_p1= (ν_п1-ν_л)/2, где ν_p1 - скорость размотки рулона в первом проходе; ν_п1 - скорость движения сляба на участке между устройством 9 и устройством 3; ν_л - скорость литья, с одновременным перемещением устройства 9 в направлении технологического потока металла со скоростью ν_м1= (ν_п1+ν_л)/2, где ν_м1 - скорость перемещения устройства 9. Одновременно начинают первый проход первого участка сляба в прокатном стане 4 (фиг. 5) со скоростью ν_п1 - с обжатием с толщины h₀ до толщины h₁. При этом скорость выхода сляба из устройства 9, равная ν_п1= (ν_м1+ν_p1), больше скорости ν_п прокатки первого участка сляба в стане 4. Это позволяет одновременно с размоткой промежуточного рулона за счет разности скоростей ν_п1 и ν_п накапливать часть прокатываемого участка сляба путем петлеобразования в устройстве 3 (фиг. 5, 6). В момент подхода устройства 9 (на фиг. 6) в позицию IV размотку промежуточного рулона заканчивают, и устройство 9 начинает перемещаться в обратном направлении. В момент окончания размотки промежуточного рулона в устройстве 3 (фиг. 6) накоплен в петле максимальный излишек сляба. После окончания размотки начинают выборку накопленного в устройстве 3 (фиг. 7) петлеобразного излишка сляба в зону прокатки. При этом сляб по-прежнему выходит из устройства 3 в зону прокатки на повышенной скорости ν_п, что обеспечивает одинаковую продолжительность охлаждения всех поперечных сечений полосы, в результате чего по длине полосы не образуется температурный градиент, т. е. происходит стабилизация температурного режима прокатки. В момент окончания первого прохода первого участка сляба устройство 9 (фиг. 8) подходит в позицию II, а из устройства 3 полностью выбирают накопленный петлеобразный излишек сляба. После этого прокатный стан 4 (фиг. 8) реверсируют, уменьшают межвалковый зазор и начинают второй проход первого участка полосы с обжатием с толщины h₁ до h₂. Одновременно с этим устройство 9 начинает наматывать промежуточный рулон и перемещать его в направлении, противоположном направлению технологического потока металла. В момент окончания второго прохода намотку прекращают и устройство 9 останавливается в позиции I (фиг. 9). Прокатный стан 4 (фиг. 9) реверсируют, уменьшают межвалковый зазор и начинают третий проход с обжатием с толщины h₂ до h₃. Одновременно с этим устройство 9 начинает разматывать и перемещать промежуточный рулон в направлении технологического потока металла. В процессе последнего третьего прохода выходящую из стана 4 полосу охлаждают и сматывают на конечную моталку 7. В момент окончания последнего третьего прохода первого участка сляба устройство 9 (фиг. 10) подходит в позицию III начала размотки сляба. При этом на барабане 11 устройства 9 (фиг. 10) накоплен промежуточный рулон, необходимый для осуществления первого прохода второго участка сляба. Причем первый проход второго участка сляба (фиг. 10, 11) и остальные проходы осуществляют аналогично вышеописанным проходам первого участка сляба.

Таким образом, осуществление заявляемого способа обеспечивает увеличение скорости задачи сляба в первом проходе в прокатный стан, что позволяет уменьшить время охлаждения металла, а следовательно, заявляемый способ позволяет стабилизировать температурный режим прокатки. Это позволяет получить равномерные механические свойства металла по длине полосы и тем самым повысить качество готовой продукции.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемый способ производства бесконечной горячекатаной полосы на непрерывно-реверсивном литейно-прокатном агрегате работоспособен и устраняет недостатки прототипа, что подтверждается примером конкретного выполнения. Заявляемое решение может быть применено в цехах горячей листовой прокатки металлургических заводов, следовательно, соответствует условию "промышленной применимости".

Формула изобретения

Способ производства бесконечной горячекатаной полосы на непрерывно-реверсивном литейно-прокатном агрегате, включающий непрерывное литье металла в тонкий сляб, его подогрев и накопление путем двухвходовой намотки в промежуточный рулон с одновременным перемещением рулона, периодическую выдачу из зоны накопления последовательными участками в процессе размотки промежуточного рулона и последующую прокатку в бесконечную полосу этими отдельными участками за несколько проходов с возвратом прокатываемого участка полосы в зону накопления, охлаждение полосы, порезку и намотку ее в готовые рулоны, отличающийся тем, что в первом проходе каждого участка сляба одновременно с размоткой промежуточного рулона часть прокатываемого участка накапливают путем петлеобразования, а в зону прокатки накопленный петлеобразный излишек сляба выдают после окончания размотки промежуточного рулона.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11