Способ принудительного электромагнитного торможения и фиксированной остановки термоупрочненного ферромагнитного проката

Изобретение относится к способу принудительного электромагнитного торможения и фиксированной остановки термоупрочненного ферромагнитного проката. Способ включает интенсификацию нормальных контактных сил и коэффициента трения за счет намагничивания контактных поверхностей трения пары движущейся ферромагнитный прокат и стационарный тормозной электромагнит, обеспечивая требуемое тормозное усилие при заданной координате положения проката, при этом намагничивание поверхностей трения пары движущийся ферромагнитный прокат и стационарный тормозной электромагнит, создающее принудительное тормозное усилие, производят в функции количества ферромагнитной фазы в прокате. Обеспечивается стабилизация процесса принудительного электромагнитного торможения смежных прокатных полос на холодильнике с разными параметрами.

 

Изобретение относится к области сортопрокатного производства черной металлургии, наиболее эффективно может быть использовано на мелкосортных станах, специализированных на производстве термически упрочненного в потоке стана ферромагнитного проката.

Целью изобретения является стабилизация процесса принудительного электромагнитного торможения (пути торможения) смежных прокатных полос на холодильнике с разными ферромагнитными параметрами.

Известен способ принудительного электромагнитного торможения ферромагнитного сортового проката на холодильнике сортового стана, заключающийся в намагничивании контактных поверхностей трения прокат - тормозное устройство. Средством намагничивания (интенсификации нормальной силы и коэффициента трения) является тормозной электромагнит [1].

Прототипом предлагаемого технического решения является способ принудительного электромагнитного торможения и фиксированной остановки термоупрочненного ферромагнитного проката. Заключающейся в интенсификации нормальных контактных сил и коэффициента трения за счет намагничивания контактных поверхностей трения пары движущийся ферромагнитный прокат и стационарный тормозной электромагнит. Причем сила торможения, развиваемая тормозным электромагнитом, прикладывается к прокатной полосе при заданной координате положения ее переднего конца [2].

К недостаткам прототипа следует отнести следующее: при существующей технологии термического упрочнения сортового проката в потоке стана прокатные полосы, поступающие на холодильник для принудительного электромагнитного торможения в силу ряда непостоянных технологических параметров (температуры начала и конца охлаждения, перепаду температуры по длине раската, колебания химического состава и др.) характеризуются переменным значением количества ферромагнитной фазы, что при заданных постоянных (const) значениях силы торможения для смежных полос проводит к непостоянству пути их торможения, т.е. к разбросу передних концов, уменьшающему выход мерного годного проката при дальнейшей мерной порезке.

Предлагаемый способ заключается в интенсификации нормальных сил и коэффициента трения за счет намагничивания (регулируемого электромагнитного притяжения) контактных поверхностей движущегося ферромагнитного проката и стационарного тормозного электромагнита. Намагничиванием создается требуемое тормозное усилие для фиксированной остановки проката по заданному положению его переднего конца.

Величина принудительного электромагнитного тормозного усилия Q_эп определяется из условия равенства кинетической энергии движущейся прокатной полосы работе сил торможения А_т.

где m - масса проката, кг,

V_н - скорость проката в начале торможения, м/с.

Представив А_т как сумму работ естественных сил Q_e и электромагнитных принудительных сил Q_эп торможения на заданном пути S_п до полной остановки

При

где g - ускорение земного притяжения, м/с²,

µ - коэффициент естественных сил трения.

Решая совместно (1), (2) и (3), получаем выражение для определения Q_эп

Представив

где Р_эп - контактная сила электромагнитного притяжения тормозного электромагнита, кг,

µ_э - коэффициент трения намагниченных поверхностей.

Получим значение основного электромеханического параметра тормозного электромагнита:

Сила принудительного электромагнитного притяжения Р_эп регулируется оперативно, дистанционно изменением силы тока I в обмотках катушек возбуждения тормозного электромагнита согласно

Корректировка силы Р_эп производится с учетом фактического количества К ферромагнитной фазы в прокате при торможении, выраженного в относительных единицах и изменяемого в диапазоне от 0 до 1, следовательно:

Оперативная корректировка Р_эп в функции количества ферромагнитной фазы в прокате позволит: обеспечить постоянное значения пути торможения S_п смежных прокатных полос на холодильнике; повысить точность их фиксированной остановки; увеличить выход товарного мерного проката на стане.

Источники информации

1. Патент SU №1444010 Кл. В21В43/00.

2. А.Г. Кузьменко и др. "Электромагнитные механизмы металлургических машин". Металлургия. 1996 стр.269-270.

Способ принудительного электромагнитного торможения и фиксированной остановки термоупрочненного ферромагнитного проката, включающий интенсификацию нормальных контактных сил и коэффициента трения за счет намагничивания контактных поверхностей трения пары движущийся ферромагнитный прокат - стационарный тормозной электромагнит, создающего требуемое тормозное усилие при заданной координате положения проката, отличающийся тем, что намагничивание поверхностей трения пары движущийся ферромагнитный прокат - стационарный тормозной электромагнит, создающее принудительное тормозное усилие, производят в функции количества ферромагнитной фазы в прокате, определяемое по формуле
Р_эп=km(V_н ²/2S_п-gµ)/µ_э,
где Р_эп - контактная сила электромагнитного притяжения тормозного электромагнита, кг;
k - фактическое количество ферромагнитной фазы в прокате при торможении, выраженное в относительных единицах от 0 до 1;
m - масса проката, кг;
V_н - скорость проката в начале торможения, м/с;
S_п - путь торможения до полной остановки, м;
g - ускорение земного притяжения, м/с²;
µ - коэффициент естественных сил трения;
µ_э - коэффициент трения намагниченных поверхностей трения пары движущийся ферромагнитный прокат - стационарный тормозной электромагнит.