Прокатная клеть

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в цехах горячей и холодной прокатки черных и цветных металлов, а также при прокатке неметаллических материалов. Технический результат - усовершенствование конструкции клети и повышение качества прокатываемой полосы. Прокатная клеть, содержащая станину, валки, привод валков, магнитопроводы, катушки и источник электрического тока, снабжена по меньшей мере одной парой П-образных электромагнитов, одной парой плоских электромагнитов с прямоугольным сердечником, охватывающих валки и расположенных по отношению друг к другу одноименными полюсами относительно плоскости прокатки. Станина клети совмещена с магнитопроводами, нажимные валки выполнены в виде сердечников из постоянных магнитов, снабженных катушками управления и охваченных цилиндрическими магнитопроводами, соединяющими их одноименные полюса. На боковых сторонах П-образных электромагнитов установлены дополнительные П-образные электромагниты, снабженные катушками управления, П-образные электромагниты жестко соединены между собой немагнитными опорами и немагнитным фундаментом клети с помощью винтов. 3 ил.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в цехах горячей и холодной прокатки черных и цветных металлов, а также при прокатке неметаллических материалов.

Известна прокатная клеть, содержащая станину, валки, привод валков /А.Н. Целиков "Машины и агрегаты металлургических заводов", т. 3, М.: Металлургия, 1981/.

Недостатками известной клети являются неизбежный прогиб валков при прокатке, а также упругие деформации элементов клети, что приводит к изменению предварительно установленного зазора и появлению таких дефектов, как "волна" и "короб", продольной и поперечной разнотолщинности полосы.

Известна также клеть, содержащая станину, валки, привод валков, источник электрического тока, магнитопровод /а.с. N 737032 М. кл. 21 B 1/02, опуб. 1980 /.

К недостатку известной клети следует отнести влияние упругих деформаций элементов клети /станины, нажимных винтов, подушек валков/ на величину предварительно установленного зазора и, следовательно, на качество прокатываемой полосы.

Цель изобретения - усовершенствование конструкции клети и повышение качества готового проката.

Поставленная цель достигается тем, что прокатная клеть, содержащая станину, валки, привод валков, магнитопроводы, катушки и источник электрического тока снабжена по меньшей мере одной парой П-образных электромагнитов, одной парой плоских электромагнитов с прямоугольным сердечником, охватывающих валки и расположенных по отношению друг к другу одноименными полюсами относительно плоскости прокатки, станина клети совмещена с магнитопроводами, нажимные валки выполнены в виде сердечников из постоянных магнитов, снабженных катушками управления и охваченных цилиндрическими магнитопроводами, соединяющими их одноименные полюса, на боковых сторонах П-образных электромагнитов установлены дополнительные П-образные электромагниты, снабженные катушками управления, П-образные электромагниты жестко соединены между собой немагнитными опорами и немагнитным фундаментом клети с помощью винтов.

Выполнение нажимных валков в виде сердечников из постоянных магнитов, снабженных катушками управления, позволяет намагничивать валки, т.е. создавать и регулировать усилие прокатки путем подачи в катушки коротких импульсов тока соответствующего знака, при которых литые постоянные магниты либо намагничиваются, либо размагничиваются.

При таком способе управления магнитной системой клети ток в электрические катушки подается короткими импульсами и только в моменты корректировки усилия прокатки. При этом магнитная система не нагревается и длительное время может находиться либо во включенном, либо в выключенном состоянии без потребления энергии от внешнего источника тока.

При выполнении нажимных валков в виде сердечников из постоянных магнитов последние выполняются из литых постоянных магнитов, например, марки ЮНДК24 /железо-никель-алюминий-кобальтовый сплав/, остаточная индукция которых составляет около 1,2 Тл.

Предлагаемая клеть отличается тем, что в ней для создания усилия прокатки P используется известный эффект притяжения и отталкивания полюсов электромагнитов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид прокатной клети "КВАРТО", на фиг. 2 схема взаимодействия магнитных потоков основных и дополнительных П-образных электромагнитов, пронизывающих нажимные валки, на фиг. 3 /вид А/ - поперечный разрез по нажимному валку.

Прокатная клеть /фиг. 1/ состоит из двух П-образных электромагнитов, состоящих из магнитопроводов 1, 2, 3 и катушек возбуждения 4, расположенных выше плоскости прокатки, двух П-образных электромагнитов, состоящих из магнитопроводов 5, 6, 7 и катушек возбуждения 8, расположенных ниже плоскости прокатки, двух плоских электромагнитов, состоящих из магнитопровода - полюса 9 и магнитопроводов 10 и 11 и катушек возбуждения 12, установленных симметрично относительно плоскости прокатки, охватывающих нажимные валки 13 и выполненных в виде сердечников из постоянных магнитов 14, снабженных катушками управления 15 и охваченных цилиндрическими магнитопроводами - сумматорами магнитных потоков 16, соединяющих их одноименные полюса /S/.

Для изменения плотности магнитного потока Фп /фиг.2/ вдоль бочки нажимного валка 13 клеть снабжена дополнительными электромагнитами 17, установленными на боковых сторонах магнитопроводов 1, 7 и /или/ 3, 5 с магнитопроводами П-образной формы. Изменение плотности потока Фп происходит путем создания параллельных потоков Фр одного или противоположного направлений с направлением потока Фп. Плоские электромагниты установлены с зазором от, а П-образные электромагниты установлены с зазором п по отношению к поверхности валков 13. Магнитопроводы 1, 2, 3 и 5, 6, 7 соединены между собой через опоры 18 из немагнитного материала стяжными болтами /винтами/ 19. Магнитопроводы 7 имеют приливы 20 для крепления клети к фундаменту 21.

Нажимные валки 13 и рабочие валки 22 установлены на подушки 23, свободно перемещающиеся по вертикальному пазу "П". П-образные и плоские электромагниты жестко соединены друг с другом с помощью болтов 24. Клеть крепится к немагнитному фундаменту 21 с помощью болтов 25. Привод валков условно не показан. Подушки 23 выполнены из немагнитного материала.

Прокатная клеть работает следующим образом. Так как зазор Sо между рабочими валками зависит от величины токов Iк в катушках 4 и 8 и Iс катушках 12, т.е. Sо = f/Iк, Iс/ или hк= F/Iк, Iс/, где hк- конечная толщина полосы, то, подав соответствующие токи Iк и Iс в катушки возбуждения, создают соответствующие усилия Qп - притяжения валков 13 к полюсам 3 и усилия Qот - отталкивания валков 13 от полюсов 1, 9. Сумма проекций всех сил на ось "Y" создаст усилие прокатки P, с которым валки 22 прижмутся друг к другу, после чего полоса подается в валки 22, которые разойдутся на величину hк, и осуществляется ее прокатка. Продольную разнотолщинность регулируют, изменяя величину токов Iк и Iс, а поперечную разнотолщинность регулируют токами Iд /фиг. 2/ в катушках управления электромагнитов 17, изменяя плотность магнитного потока Фп вдоль бочек валков 13, направляя потоки Фр в одну или противоположную сторону по отношению к направлению потока Фп. Если потоки Фп и Фр совпадают по направлению /фиг. 2а/, то электромагнитное давление, с которым валки 13 давят на валки 22, увеличивается по концам валков и профиль полосы получается в виде "чечевицы". Если потоки Фп и Фр не совпадают по направлению /фиг. 2б/, то электромагнитное давление увеличивается к центру валков и профиль полосы получается в виде двояковогнутой линзы.

Усилие прокатки можно определить по выражению P = 2Qп cos + Qот(1), т.к. Qп = 4,06 B2 Sп и Qот = 4,06 B2 Sот, то P = 8,12В2 Sп сos + 4,06В2 Sот(2), где Sп площадь контакта полюсов 3 и 5 с поверхностью валков 13, см2; - угол между усилием притяжения валка к полюсу и усилием прокатки P, рад.; Sот - площадь отталкивания валка от полюса, см2; B - магнитная индукция в зазорах п и отл; Sп 0,2 dн Lн; Sот 0,45 dн Lн.(3) С учетом выражений /1/ - /3/ получим:
P 1,8 dн Lн B2 /0,9 cos + 1/, кгс,(4)
где dн - диаметр нажимного валка, см;
Lн - длина бочки нажимного валка, см.

Данное изобретение позволяет сократить количество дефектов "волна", "короб", уменьшить продольную и поперечную разнотолщинность полосы, повысить стойкость валков, повысить качество готового проката.

Пример. Дано: dн = 200 см, Lн = 200 см
B = 2 Тл, = 30o
Тогда согласно (4) получим:
P = 1,8 3,14 200 200 22 (0,9 0,86 + 1) = 1609689,6 кгс = 1610 тс. = 16,1 мн.


Формула изобретения

Прокатная клеть, содержащая станину, валки, привод валков, магнитопроводы, катушки и источник электрического тока, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере одной парой П-образных электромагнитов, одной парой плоских электромагнитов с прямоугольным сердечником, охватывающих валки и расположенных по отношению друг к другу одноименными полюсами относительно плоскости прокатки, станина клети совмещена с магнитопроводами, нажимные валки выполнены в виде сердечников из постоянных магнитов, снабженных катушками управления и охваченных цилиндрическими магнитопроводами, соединяющими их одноименные полюса, на боковых сторонах П-образных электромагнитов установлены дополнительные П-образные электромагниты, снабженные катушками управления, П-образные электромагниты жестко соединены между собой немагнитными опорами и немагнитным фундаментом клети с помощью винтов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее к конструкции уплотнительного устройства подшипника жидкостного трения

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в качестве четырехвалковой клети широкополосного стана

Изобретение относится к области прокатного оборудования, конкретно к уплотнительным устройствам опор прокатных валков, и может быть использовано в уплотнительных устройствах подшипниковых опор машин и механизмов

Изобретение относится к механосборочному производству и может быть использовано для завинчивания и отвинчивания крупногабаритных гаек при монтаже и демонтаже подушек прокатных валков с подшипниками

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкциям подушек рабочих валков нереверсивных клетей кварто станов горячей и холодной прокатки

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано в опорах валков листовых, сортовых и проволочных прокатных станов

Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее к технологии подготовки и эксплуатации подушек рабочего валка, и может быть использовано на листовых станах кварто холодной прокатки

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к профилировкам валков листовых станов горячей и холодной прокатки

Изобретение относится к станам холодной прокатки труб и, в частности, к совершенствованию их рабочих клетей

Изобретение относится к прокатному оборудованию, предпочтительно к производству мелкосортного и среднесортного проката

Изобретение относится к машиностроению, точнее к прокатному производству, и может быть использовано для получения широких лент из различных металлов и сплавов, как легкоплавких, так и тугоплавких

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для горячей прокатки труб, и может быть использовано при производстве бесшовных труб

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, а именно к прокатному производству, и может быть использовано для расширения сортамента проката при реконструкции клетей
Наверх