Экранирующая панель секции установки сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана горячей прокатки



Экранирующая панель секции установки сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана горячей прокатки
Экранирующая панель секции установки сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана горячей прокатки
Экранирующая панель секции установки сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана горячей прокатки

 


Владельцы патента RU 2601714:

Хлопонин Виктор Николаевич (RU)

Изобретение относится к области горячей прокатки. Экранирующая панель содержит установленный на двух одинаковых цилиндрических стержнях набор одинаковых металлических труб, наполненных теплоизолятором, а также кронштейнов и отбойника, соединяющих указанные стержни с корпусом панели. Повышение работоспособности и надежности устройства обеспечивается за счет того, что длина цилиндрического участка стержня превышает толщину набора труб, кронштейнов и отбойника на величину их теплового расширения. В наборе обеспечена возможность полного охвата зазором одновременно боковых стенок каждой трубы. В местах расположения в наборе кронштейнов и отбойника зазор между боковыми стенками труб увеличен на значение толщины этих деталей. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к производству горячекатанных полос в черной металлургии, где для снижения охлаждения раската с его верхней поверхности на рольгангах полосовых станов горячей прокатки применяют установку экранирования.

Известна экранирующая панель секции установки сохранения тепла металлом на рольгангах полосового стана горячей прокатки, содержащая корпус панели с закрепленным на нем плотным рядом металлических труб, заполненных теплоизолятором (см., например, патент РФ №1671384, В21В 1/26, F28F 9/20, 1989 г.).

Основным недостатком известной экранирующей панели является реализуемый в ней плотный набор металлических труб, затрудняющий их тепловое расширение при нагреве панели от тепла экранируемого горячего металла, что приводит к пластической деформации поперечного сечения труб, снижающей их работоспособность.

Известна экранирующая панель секции установки сохранения тепла металлом на рольгангах стана горячей прокатки, содержащая набор труб на поперечных стяжных стержнях, в которой между боковыми стенками труб предусмотрен зазор, в котором на указанном поперечном стяжном стержне между трубами предусмотрен стаканчатый колпак с плоским дном, охваченный по высоте U-образным элементом из листа (см., например, патент РФ №2487769, В21В 1/26, В21В 45/00, 2012 г.).

По существенным признакам предлагаемая экранирующая панель наиболее близка известной, поэтому принята за прототип.

Существенным недостатком экранирующей панели является заполнение зазоров между трубами дополнительными элементами: U-образным элементом и стаканчатым колпаком. Последующее плотное закрепление образующегося набора труб и отмеченных элементов на стяжных стержнях в холодном состоянии, не учитывающее их тепловое расширение в начальный момент работы экранирующей панели, затрудняет предусмотренное в известной конструкции экранирующей панели свободное тепловое удлинение ее элементов. Отмеченное особенно проявляется в начальный момент работы экранирующей панели в установке сохранения тепла металлом на рольганге стана, когда все элементы панели еще не успели нагреться, тогда как горизонтальные стенки труб панели, обращенные к горячему металлу, нагреваются до 950... 980°С при прохождении первых горячих раскатов. Из-за теплового изменения размеров происходит пластическая деформация сжатия этих горизонтальных стенок, внешне проявляющееся в виде местного их выпучивания на длине трубы. Последующие периодические нагревы и охлаждения этих стенок панели, обусловленные процессом периодического прохождения раскатов, усугубляют условия работы этих стенок, заметно снижая работоспособность экранирующих панелей в целом.

Предлагаемая экранирующая панель секции установки сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана свободна от указанного недостатка известной панели. В ней решена задача свободного удлинения и уширения горизонтальной стенки труб экранирующей панели на всех стадиях ее работы благодаря созданию условий для свободного теплового изменения размеров путем устранения плотного сжатия труб при их монтаже на стержнях, усугубляемого последующим тепловым уширением в процессе работы панели в установке экранирования металла.

Технический результат достигается благодаря тому, что в экранирующей панели секции установки сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана горячей прокатки, содержащей установленный на двух одинаковых цилиндрических стержнях набор одинаковых металлических труб, наполненных теплоизолятором и установленных с зазором между их боковыми стенками, а также кронштейнов и отбойника, соединяющих указанные стержни с корпусом панели, согласно изобретению длина цилиндрического участка стержней превышает толщину набора труб, кронштейнов и отбойника на величину совокупного теплового расширения этого набора деталей в направлении длины стержней, при этом в наборе обеспечена возможность полного охвата указанным зазором одновременно боковых стенок каждой трубы. Кроме того, в местах расположения в указанном наборе кронштейнов и отбойника зазор между боковыми стенками труб увеличен на значение толщины этих деталей.

Экранирующая панель установки сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана горячей прокатки пояснена на фиг. 1-3 в статическом состоянии и на фиг. 4 и 5 - в процессе работы на стане.

На фиг. 1 показан вид экранирующей панели с ее торца (т.е. в процессе работы панели на стане горячая полоса проходит под нею перпендикулярно фиг. 1); на фиг. 2 и 3 укрупненно приведены два вида исполнения панели и на фиг. 4 и 5 эти два вида показаны в процессе работы на стане (фиг. 4 соотносится с фиг. 2, фиг. 5 - с фиг. 3).

Экранирующая панель содержит корпус 1 (фиг. 1), набор свободно посаженных на цилиндрический стержень 2 прямоугольных труб 3 (на длине панели установлено два одинаковых стержня 2). На цилиндрическом стержне 2 с возможностью свободного перемещения вдоль стержня посажены несколько кронштейнов 4 и отбойник 5. При этом в кронштейнах 4 и отбойнике 5 посадочные отверстия под стержень выполнены с учетом линейного расширения труб в процессе работы панели на стане горячей прокатки (отмеченное изложено в известной конструкции, принятой за прототип). Кронштейны 4 и отбойник 5 резьбовыми соединениями 6 скреплены с корпусом панели 1. Элементы резьбового соединения 7 предусмотрены на концевых частях цилиндрического стержня 2, при этом наружный диаметр шайбы 8 гарантированно превышает диаметр посадочного отверстия под стержень 2 в трубах 3. Прямоугольные трубы 3 выполнены из тонкого листа 9 жаростойкого сплава и наполнены теплоизолирующей ватой 10 (фиг. 2-5). Теплоизолирующая вата 10 отделяет также набор труб от корпуса панели 1. Горизонтальные стенки 11 труб 3, обращенные в процессе работы к рольгангу, соединены с корпусом труб с помощью рояльных петель 12.

В статическом состоянии экранирующей панели (фиг. 1-3) длина L1 цилиндрического стержня 2 превышает толщину набора труб 3, равную

(где В - ширина одной трубы, n - число труб в панели), толщину набора кронштейнов 4, равную

(где h - толщина одного кронштейна, k - число кронштейнов, установленных на стержне 2) и толщину отбойника ho. Указанным превышением обеспечивают возможность охвата зазором δ боковых стенок каждой трубы 3. Следовательно, длина Lx цилиндрического стержня равна толщине набора на стержне 2 труб 3, кронштейнов 4 и отбойника 5, плюс сумма зазоров δ между боковыми стенками труб, а также боковыми стенками труб, кронштейнами и отбойником.

В свою очередь наличием отмеченных боковых зазоров в панели создают условия для свободного изменения вдоль стержня 2 размеров установленных на нем деталей, обусловленного разогревом экранирующей панели в процессе ее работы.

При разработке параметров экранирующей панели учитывают, что линейные размеры набора ширин В труб 3 на стержне 2 на два порядка превышают набор толщин кронштейнов 4 и отбойника 5, поэтому принимают

,

где

Δt - повышение температуры трубы при работе панели, α - коэффициент линейного расширения металла трубы, т.е. учитывают тепловое расширение вдоль стержня 2 только прямоугольных труб 3.

Конструкцией экранирующей панели на фиг. 2 и 3 предусмотрено два варианта исполнения стержня 2. С точки зрения решаемой задачи сохранения тепла раскатки оба варианта исполнения равнозначны. Однако вариант на фиг.3 предпочтителен как конструктивно более компактный.

Важным для обоих вариантов исполнения стержня 2 является наличие на стержне цилиндрического участка диаметром d и длиной L1. Реализуемая в предложенной конструкции панели разность L1-L2>0 обеспечивает возможность свободного уширения труб 3, кронштейнов 4 и отбойника 5, которое происходит из-за существенного изменения их температуры с исходных 20…30°С. Свободное уширение отмеченных деталей экранирующей панели позволяет трубам 3 свободно удлиняться. Возможность отмеченного удлинения труб 3 предусмотрено в известной конструкции экранирующей панели. В конечном итоге (при длительном периоде прохождения раскатов под панелью) расположение труб 3, кронштейнов 4 и отбойника 5 на стержне 2 принимает вид, приведенный на фиг. 4 и 5.

Существенным в конструкции экранирующей панели (известной) является применение в трубах 3 горизонтальной стенки 11 и ее соединение с боковыми стенками трубы с помощью рояльных петель 12. В результате, во-первых, первой разогревается до температуры 950…980°С именно горизонтальная стенка 11, во-вторых, указанный разогрев стенки 11 происходит в процессе прохождения трех-пяти раскатов, т.е. максимально устраняется тепловая инерционность установки экранирования раската на промежуточном рольганге.

Совокупность возможного свободного удлинения горизонтальной стенки 11, предусмотренное в известной конструкции панели, с возможностью свободного уширения этой стенки 11, реализуемого настоящим предложением (благодаря свободному охвату зазором одновременно боковых стенок каждой трубы), обеспечивает необходимые и достаточные условия работы горизонтальной стенки 11 труб 3 экранирующей панели с минимальной пластической деформацией сжатия и растяжения. К тому же, эти условия дополнительно усиливаются наличием в конструкции труб экранирующей панели соединения горизонтальной стенки 11 с остальным корпусом труб с помощью рояльных петель 12.

Таким образом, предложена экранирующая панель установки сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана горячей прокатки, в которой максимально устранены условия, приводящие к появлению знакопеременной пластической деформации горизонтальной стенки труб, образующих экранирующую поверхность панели. Отмеченное по меньшей мере уменьшает пластическую деформацию горизонтальных стенок труб панели, обращенных к горячей полосе, и на этой основе существенно повышает работоспособность экранирующей панели.

1. Экранирующая панель секции установки сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана горячей прокатки, содержащая корпус, два одинаковых стержня с цилиндрическими участками, установленные на цилиндрических участках стержней детали в виде набора одинаковых металлических труб, наполненных теплоизолятором и установленных с зазорами между их боковыми стенками, кронштейнов и отбойника, установленных в нескольких зазорах между боковыми стенками труб и соединяющих указанные стержни с корпусом, отличающаяся тем, что указанные металлические трубы установлены с зазорами между ними, обеспечивающими возможность их свободного теплового расширения вдоль стержней, при этом длина цилиндрических участков стержней превышает суммарную ширину установленных на них труб на величину их совокупного теплового расширения.

2. Панель по п. 1, отличающаяся тем, что на участках расположения кронштейнов и отбойника зазор между боковыми стенками труб увеличен на толщину соответственно кронштейна и отбойника.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении толстых листов из низколегированных трубных сталей.

Изобретение относится к области металлургии. Для исключения возникновения дефектов кромки при производстве горячекатаной кремнистой стали и получения горячекатаной кремнистой стали с поверхностью хорошего качества способ изготовления горячекатаной кремнистой стали включает нагрев, черновую прокатку и чистовую прокатку плоской заготовки из кремнистой стали.

Изобретение относится к производству толстых листов из кремнемарганцовистой стали на реверсивных станах. Для обеспечения относительного сужения при испытании на растяжение в направлении толщины не менее 35% для изготовления сварных металлоконструкций используют непрерывнолитую заготовку толщиной не менее 250 мм из стали, содержащей, мас.%: 0,09-0,12 C, 0,50-0,65 Si, 1,30-1,70 Mn, Cr≤0,10, Ni≤0,30, Cu≤0,10, Ti≤0,03, N≤0,008, Al≤0,05, S≤0,010, P≤0,018, Fe - остальное, при этом аустенизацию непрерывнолитой заготовки производят до температуры 1190-1210°C, чистовую прокатку ведут с суммарным обжатием не менее 30% и единичными обжатиями не менее 7%.

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к производству горячекатаных листов для строительства металлических конструкций со сварными и другими соединениями.

Изобретение относится к методам утилизации немерных концов труб предпочтительно из нержавеющей стали. Способ включает разделку исходной трубы на мерные и немерные отрезки, плющение отрезков с получением плоского профиля.

Изобретение относится к листовой прокатке в черной и цветной металлургии. Способ включает деформацию заготовок в четырехвалковой клети с установленными в ней рабочими валками с цилиндрической поверхностью бочки и опорными валками с поверхностью в виде однополостного гиперболоида, контактирующими друг с другом по прямым образующим опорных и рабочих валков.

Изобретение относится к области прокатки. Прокатный стан (1) Стеккеля включает, по меньшей мере, одну реверсивную прокатную клеть (2), соответствующую печную моталку (3, 4), расположенную со стороны входа и выхода относительно реверсивной прокатной клети (2).

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких полос на непрерывных станах горячей прокатки. Повышение точности геометрических размеров по толщине полос обеспечивается за счет того, что прокатка на непрерывном широкополосном стане полос заданной ширины В мм с регламентированной выпуклостью поперечного профиля не более 0,06 мм обеспечивается за счет того, что в рамках одной кампании рабочих валков последовательно прокатывают не более 30 полос шириной В1<(В-50) мм для разогрева бочек рабочих валков, не менее 2000 тонн проката шириной В2 мм, при этом В≤В2≤(В+50), и не более 1050 тонн проката заданной ширины В мм в конце кампании рабочих валков.

Изобретение относится к технологии прокатного производства, конкретно к технологии непрерывной прокатки тонких полос, и может быть использовано на многоклетевых широкополосных станах горячей прокатки.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологии горячей прокатки на непрерывном широкополосном стане. Для повышения уровня стабильности механических свойств рулонного горячекатаного проката осуществляют прокатку непрерывнолитой заготовки в черновой и чистовой группах клетей, ламинарное охлаждение проката на отводящем рольганге и его смотку.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве горячекатаного и горячекатаного травленого проката толщиной 3,0-6,0 мм, предназначенного для изготовления дисков и ободьев колес автомобилей методом холодной штамповки. Способ включает выплавку стали, внепечную обработку, непрерывную разливку, нагрев сляба под горячую прокатку, прокатку его в черновой и чистовой непрерывной группах клетей широкополосного стана, охлаждение полосы водой на отводящем рольганге с последующей смоткой в рулон. Повышение пластичности и штампуемости проката обеспечивается за счет того, что регламентированы состав стали, режимы прокатки, термообработки и смотки. 3 з.п. ф-лы, 4 табл.
Наверх