Способ транспортировки и тепловой обработки рулонов горячекатаного изделия в прокатном стане

Изобретение предназначено для регулирования термических процессов, сопряженных с непрерывной горячей прокаткой. Путь транспортировки определяют множеством последовательно организованных, независимо приводимых в движение секций конвейера, множество пунктов термической обработки располагают на расстоянии друг от друга вдоль пути транспортировки, а рулоны перемещают вдоль пути транспортировки через один или более пунктов термической обработки. Разнообразие механических свойств проката обеспечивается за счет того, что скоростью перемещения рулонов вдоль независимо приводимых в движение секций управляют для обеспечения различного времени транспортировки и времени пребывания рулонов в различных местах транспортного пути. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в основном, относится к непрерывным прокатным станам горячей прокатки, производящим сортовой круглый прокат в бунтах и заготовки в рулонах, и, в частности, касается системы транспортировки рулонов для централизованной поддержки и транспортировки рулонов с различными скоростями через последовательные пункты, где остывание ускоряется или замедляется с контролируемой скоростью с целью придания особых металлургических свойств изделиям в рулоне.

2. Уровень техники

В традиционных системах транспортировки рулонов обычно используют конвейеры с непрерывной цепью, конвейеры с подвижными траверсами и рольганги для транспортировки рулонов в вертикальном положении через последовательные пункты термической обработки, где скорости остывания могут быть ускорены или замедлены. Рулоны перемещают на поддонах, и конвейеры запускают на постоянных скоростях. Время перемещения между пунктами, а также интервалы, в течение которых рулоны подвергают термической обработке на пунктах, привязывают к постоянным скоростям конвейера. Таким образом, традиционные системы не способны к регулировке термических процессов, которая требует, чтобы время транспортировки между пунктами было изменяемо независимо от времени пребывания на пункте и чтобы время пребывания на пунктах было изменяемо независимо друг от друга.

Было также обнаружено, что пункты термической обработки традиционных систем транспортировки рулонов чрезмерно ограничены в их возможности охлаждать рулоны с различными скоростями, требуемыми для достижения широкого диапазона металлургических свойств изделий в рулоне.

Кроме того, рулоны в вертикальном положении часто, в некоторой степени, неустойчивы и поэтому склонны к падению во время транспортировки. Это особенно справедливо для больших рулонов, весящих две тонны или более, и там, где изделия в рулоне имеют большое содержание серы и свинца для использования в автоматах (так называемые «стали со свободным обрезом»).

Краткое изложение сущности изобретения

Согласно первому аспекту настоящего изобретения транспортный путь определяют множеством последовательно организованных, независимо приводимых в движение секций конвейера. Множество пунктов термической обработки располагают на расстоянии друг от друга вдоль пути транспортировки. Рулоны перемещают вдоль пути транспортировки через один или более пунктов термической обработки. Скоростью перемещения рулонов вдоль независимо приводимых в движение секций управляют с целью обеспечения различного времени транспортировки и времени пребывания рулонов в различных местах транспортного пути.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения один или более пунктов термической обработки снабжают ограждениями тоннельного типа с входным и выходным отверстиями, которые являются передвижными, с целью получения либо замедленных, либо ускоренных скоростей остывания. Кроме того, скорости остывания могут быть ускорены путем подвергания рулонов принудительному воздушному охлаждению во время прохождения рулонов через ограждения тоннельного типа.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения рулоны формируют вокруг стержней, вертикально выступающих из поддерживающих поддонов. Указанные стержни обеспечивают устойчивость рулонов во время прохождения рулонов по транспортному пути.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - план примерной системы транспортировки рулонов в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 и 3 - сечения в увеличенном масштабе относительно линий 2-2 и 3-3 на фиг.1 соответственно.

Фиг.4 - график, изображающий скорости остывания, время транспортировки и время пребывания на пунктах термической обработки.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 изображен примерный план выходной стороны прокатного стана, производящего горячекатаные стальные рулоны. Горячекатаное изделие выдается из прокатного стана (не показан) вдоль пути 10, ведущего к ножницам 12, которые служат для обрезания и разделения изделия на куски нужной длины. Затем полученные куски подвергают остыванию в водяной камере 14, прежде чем направить, используя переключатель 16, к одной из двух разливочных бобин 18 на пункте А формирования рулонов, где из кусков формируют вертикально стоящие рулоны. Далее вращающийся стол 20 перемещает рулоны на первый этап 22а конвейерной системы 22, определяющей транспортный путь.

Конвейерная система содержит ряд независимо приводимых в движение секций, обозначенных индексом 24, которые предпочтительно будут содержать короткие рольганги. Так как секции конвейера приводятся в движения независимо, их скорость транспортировки можно регулировать для приспособления к широкому диапазону термических обработок рулонов изделия.

Вращающийся рольганг 26 используют для перемещения рулонов с первого этапа 22а на второй перпендикулярный этап 22b, проходящий через пункт В термической обработки. Как показано на фиг.2, пункт В содержит ограждение 28 тоннельного типа, снабженное изнутри рядом установок 30 охлаждения сжатым воздухом. В каждой установке 30 вентилятор 32, приводимый в действие двигателем, используют для прогона окружающего воздуха через трубопровод 34 вверх во внутреннюю часть рулона 36. На пункте А каждый рулон формируют вокруг центрального стержня 36, выступающего вертикально из поддона 40, на котором удерживается рулон. Стержень 36 обеспечивает основную поддержку, которая придает устойчивость рулону во время прохождения по транспортному пути. Вертикально перемещаемую снабженную задвижками крышку 42 используют для изменения направления потока воздуха в радиальном направлении наружу через рулон, а внешние задвижки 44 в стенах и крыше тоннеля используют для дальнейшего управления потоком воздуха. Внешний приводной механизм 46 используют для манипуляции задвижками посредством серии регулировок между полностью открытым и полностью закрытым положениями. Когда задвижки 44 полностью открыты и вентиляторы 32 работают, рулоны 36 подвергаются остыванию с увеличенной максимальной скоростью. Наоборот, когда вентиляторы 32 отключены и задвижки 44 закрыты, рулоны подвергаются замедленному остыванию со значительно уменьшенной минимальной скоростью. Между этими двумя крайностями существует несметное число возможных скоростей остывания.

Как показано на фиг.1, передаточные тележки 48 бокового перемещения получают рулоны из пункта В и перемещают их на любую из обрабатывающих линий 50а, 50b, 50с и 50d второго пункта С термической обработки или, обходя пункт С, перемещают рулоны на этап 22с конвейера, который ведет к удаленным подъемным кранам и упаковочному оборудованию (не показаны). Передаточные тележки 49 бокового перемещения получают рулоны из производственных линий 50а, 50b, 50с и 50d и передают их на этап 22с конвейера.

На фиг.3 показано, что каждую из производственных линий 50а, 50b, 50с и 50d снабжают ограждениями тоннельного типа с задвижками, подобными ограждениям, предусмотренным в пункте В, но без присоединенных пунктов остывания, снабжаемых сжатым воздухом от вентиляторов. В целях иллюстрации задвижки производственной линии 50а показаны полностью открытыми, задвижки линии 50b - частично открытыми, задвижки линий 50с и 50d - полностью закрытыми. Эти разные настройки обеспечивают соответственно меньшие скорости остывания.

Посредством разделения конвейерной системы на независимо приводимые в движение секции времени транспортировки между пунктами термической обработки можно задавать различные значения, в том числе и значения, значительно меньшие, чем время прохождения через пункты, последнее время выбирается так, чтобы, регулируя скорость остывания на каждом пункте, достигать желательных металлургических свойств изделий в рулоне.

Таким образом, как показано на фиг.4, время t₁ транспортировки между пунктами термической обработки А и В можно установить относительно маленьким, чтобы ограничить неконтролируемое остывание во время этого интервала. Время t₂ прохождения через пункт В выбирают подходящим для достижения желательных металлургических свойств, а время t₃ транспортировки между пунктами В и С можно опять выгодно назначить коротким. Время t₄ прохождения пункта С можно увеличить, чтобы опять достигать желательных металлургических свойств, а время t₅ транспортировки нужно выбирать так, чтобы увязать шаги предыдущего технологического процесса и гарантировать, что рулоны выпускаются своевременно и в координации с последовательностью дальнейшего производственного процесса отгрузки и упаковки.

Для типичного прокатного стана, только в качестве примера, изделия горячекатаного стального сортового проката принимают на пути 10 к ножницам при температурах около 1000°С. В пункте А изделия формируют в рулоны при температурах в диапазоне 800-1000°С и в пункте В охлаждают до температур в диапазоне 600-700°С. Затем в пункте С рулоны могут подвергать замедленному остыванию на скоростях между 0,2-0,5°С/с в течение длительного периода, вплоть до 24 часов.

В свете вышесказанного, специалистам в данной области техники понятно, что план, показанный на фиг.1, является только примерным и не ограничивается в числе и типе компонентов оборудования, их организации и способе использования. Хотя конвейерная система была показана как ряд независимо приводимых в действие рольгангов, другие независимо приводимые в движение секции, такие как конвейер на короткой цепи и короткий перекидной брус, могут быть использованы в качестве альтернативы. Аналогично, хотя были показаны ограждения типа тоннеля с задвижными отверстиями, другие механизмы могут быть использованы в качестве замены. Не ограничивающими примерами могут служить скользящие двери, скользящие относительно друг друга перфорированные пластины и т.п. Кроме того, для некоторых видов металлургической обработки дополнительный накал можно добавлять в ограждения тоннельного типа с целью либо еще более уменьшить скорость остывания, либо поддерживать желательную температуру выдерживания в течение продолжительного периода.

1. Способ транспортировки и термической обработки рулонов горячекатаных изделий, включающий этапы обеспечения наличия транспортного пути, определенного множеством последовательно упорядоченных, независимо приводимых в движение участков конвейера, обеспечения наличия множества пунктов термической обработки, расположенных на расстоянии друг от друга на транспортном пути, перемещения рулонов по транспортному пути на участках конвейера и через один или более пунктов термической обработки и управления скоростью, с которой рулоны перемещают по независимо приводимым в движение участкам конвейера, для обеспечения различного времени транспортировки и/или времени пребывания рулонов в различных местах транспортного пути.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что рулоны подвергают ускоренному остыванию на одном из пунктов термической обработки.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что рулоны подвергают замедленному остыванию на одном из пунктов термической обработки.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что время пребывания рулонов на выбранных пунктах термической обработки больше, чем время транспортировки рулонов между выбранными пунктами термической обработки.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап формирования рулонов вокруг стержней, вертикально выступающих из поддонов, на которых поддерживают рулоны.

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что сжатый воздух направляют вверх во внутреннюю часть рулонов.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что сжатый воздух переориентируют радиально наружу из внутренней части рулонов.

8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что рулоны закрывают в тоннеле с регулируемыми задвижками, в котором ускоренным остыванием управляют путем систематического контроля использования сжатого воздуха и регулирования задвижек.

9. Способ по п.3, отличающийся тем, что замедленного остывания достигают путем удерживания рулонов в ограждениях тоннельного типа.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в ограждениях тоннельного типа осуществляют дополнительный нагрев.