Стан для прокатки непрерывного слитка

 

I !

А !

O > C A H пп588697

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 1 5.10.75 (21) 2177702/22-02 (51) M Кл."1 с присоединением заявки № (23) Приоритет

В 21 В 13/18

Государственный комитет

CCCP оо делам изаоретеннй н открытнй

Опубликовано 05.03.79рюллетень № 8

Дата опубликования описания 09,03,7g (53) УДК 621.771..22 (088.8) {72) Автор изобретения

E. А. Коршунов

ВП у

QgfJ p / 5 fl pp Щ

Уральский ордена Трудового Красного Знамени (71) Заявитель политехнический институт им. С. М. Кирова (54) СТАН ДЛЯ ПРОКАТКИ НЕПРЕРЫВНОГО СЛИТКА

Изобретение относится к металлургии, в частности к оборудованию для совмешенной непрерывной разливки и прокатки металлов, главным образом для прокатки непрерывного слитка, движение которого чередуется с остановками.

Известны прокатные станы, предназначенные для совмегценной прокатки непрерывного слитка. К таким станам относятся многоклетевые непрерывные станы, маятниковые и планетарные станы.

Указанные станы для совмещенной прокатки непрерывного слитка широко используются при условии, когда слиток из кристаллизатора вытягивается непрерывно. Если необходима прокатка непрерывного слитка, движение которого чередуется с остановками, то применение известных станов становится практически нецелесообразным. B этом случае резко возрастает мощность стана, а коэффициент его использования оказывается небольшим (всего l0 — 30%).

Известен прокатный стан, предназначенный, в первую очередь, для прокатки слитка, движение которого чередуется с остановками. Стан содержит подвижную прокатную клеть с профильными прокатными валками; преимущественно гидравлический привод вращения прокатных валков, расположенный на подвижной прокатной клети; привод возвратно-поступательного перемещения подвижной прокатной клети; платформу с установленными на ней направляюгцими, по которым перемещается подвижная прокатная клеть.

Прокатка непрерывного слитка на известном стане осуществляется при возвратнопоступательном движении подвижной прокатной клети с ее смещением в сторону непрокатанной части непрерывного слитка после каждого рабочего хода до того момента, пока сумма таких смещений не будет равна длине слитка, вытягиваемого из кристаллизатора за период вытягивания. Затем подвижную прокатную клеть перемещают в сторону прока-анной части слитка на расстояние, равное указанной сумме смещений, и после очередного вытягивания слитка из кристаллизатора прокатку продолжают.

Указанный стан позволяет эффективно вести прокатку непрерывного слитка, движение которого чередуется с остановками, 588697

55 при сравнительно небольших усилиях прокатки. Это в какой-то мере ограничивает производительность стана. Если на стане увеличить мощность привода и,следовательно, усилие прокатки, производительность

Стана увеличивается, но тогда возникают трудности с размещением более мощного привода на стойках подвижной прокатной клети стана. Стан не обеспечивает также снижения усилий прокатки и не может работать без дополнительного привода для холостого перемещения подвижной прокатной клети.

Цель изобретения — создание стана, в котором при аналогичной с известным станом мощности привода прокатных валков можно создать усилие прокатки значительно большее, чем у известного стана, и при увеличенном усилии прокатки уменьшить сопротивление деформации прокатываемого слитка за счет дополнительного подогрева прокатываемой части слитка и создания натяжения в очаге деформации, что, в конечном счете, позволяет значительно увеличить обжатие непрерывного слитка за каждое рабочее перемещение подвижной прокатной клети; устранение отдельного привода для холостого перемещения подвижной прокатной клети; уменьшение образования (в том числе из-за дополнительного нагрева) окислов на поверхности непрерывного слитка в зоне его прокатки и на участках, примыкающих к зоне прокатки; выполнение на стане специальных операций, таких как частичное или сплошное оплавление поверх- ности непрокатанной части слитка, одновременное с прокаткой термофрезерование дефектного места на непрерывном слитке.

Это достигается тем, что подвижная прокатная клеть стана снабжена преимущественно двумя парами индукторов, которые установлены над и под прокатываемым слитком между стойками станин и закреплены своими корпусами на нижней траверсе подвижной прокатной клети rro обе стороны от прокатных валков.

С помощью индукторов в прокатываемом слитке наводят индукционные токи, обеспечивающие подогрев слитка, и создают в слитке электромагнитные силы, реакцией

-от которых через корпуса индукторов передают тянуще-толкающие усилия на подвижную прокатную клеть, что обеспечивает значительное уменьшение мощности привода прокатных валков, а также возможность холостых перемещений подвижной прокатной клети.

Удаление дефектных мест на стане достигается тем, что на подвижной прокатной клети стана индукторы со стороны непрокатанной части слитка выполняют из двух самостоятельных пар, причем каждая пара индукторов имеет самостоятельный источник питания электроэнергией, один з кото5

40 рых высокочастотный, а также тем, что на корпусе крайней пары индукторов устанавливают устройство для обработки дефектного места на поверхности слитка механическим методом, например термофрезерованием.

На фиг. 1 показан предлагаемый прокатный стан; на фиг. 2 — то же, разрез А — А на фиг. 1.

Стан имеет две направляющие 1, установленные на фундаменте параллельно оси прокатки. Подвижная прокатная клеть 2 расположена на платформе 3, которая снабжена двумя парами катков 4. Через эти катки вес подвижной прокатной клети и платформы передается на направляющие 1.

Подвижная прокатная клеть 2 имеет две станины 5, закрепленные на нижней траверсе 6. Сверху станины связаны верхней траверсой 7. B проемах стационарно установлены подушки профильных прокатных валков 8. Шейки профильных прокатных валков находятся в подшипниках подушек. Хвостовые части двух пар шеек валков выступают за пределы подушек. С одной стороны шейки валков соединены с гидродвигателями 9, корпуса которых закреплены на станинах 5, а с другой стороны на шейки насажены по неподвижной посадке зубчатые шестерни 10, находящиеся в зацеплении друг с другом. Зубчатые зацепления закрываются кожухами.

На нижней траверсе подвижной клети 2 с каждой стороны прокатных валков 8 между стойками станин или вплотную к стойкам установлены пары предпочтительно плоских индукторов 11 — 13, между которыми по краям размещены продольные брусья 14.

Расстояние между индукторами 11, 12 и брусьями 14 соответствует размеру непрокатанной части непрерывного слитка, а расстояние между брусьями и индукторами 13— размеру прокатанного слитка с учетом необходимого зазора между индукторами и брусьями и прокатываемым слитком.

Со стороны непрокатанной части слитка расположены две пары индукторов 11 и 12.

Необходимость раздельного их выполнения вызывается тем, что к ним подается электропитание из разных источников. К одной из пар индукторов поступает переменный ток более высокой частоты, что позволяет по разному вести разогрев металла поверхностного слоя слитка и при необходимости расплавлять поверхностный слой. С целью облегчения удаления с поверхности слитка расплавленного металла индукторы, к которым подводится ток высокой частоты, в ряде случаев целесообразно устанавливать так, чтобы с их помощью расплавленный металл уда— лялся в сторону боковых граней слитка. Если нет потребности в варьировании разогрева поверхностного слоя слитка, вместо двух пар индукторов 11 и 12 на стане может быть щихся со стороны непрокатаннои части слитустановлена одна пара индукторов. Сверху индукторы 12 и 13 прижаты поперечными балками 15, которые крепятся к стойкам станин 5.

К крайним торцовым стенкам индукторов присоединены кронштейны 16 и 17 с роликами 18 и 19 для поддержания и направления прокатываемого слитка, причем ролики 18 и 19 размещены так, что обеспечивается необходимый зазор между прокатываемым слитком и индукторами в процессе подачи непрерывного слитка к прокатным валкам и во время прокатки слитка.

На торцовой стенке индукторов, находяка, в случае необходимости вместо ролика

18 устанавливают устройство для механической обработки поверхности слитка. Такое устройство может представлять собой, например, две фрезерные головки, расположенные сверху и снизу относительно непрерывного слитка с возможностью перемещения в вертикальной плоскости (верхняя фрезерная головка показана позицией 20).

На платформе 3 размещены коллекторы

21 высокого и низкого давления. Коллекторы через трубопроводы соединены с гидропроводами прокатных валков и с системами охлаждения отдельных узлов стана, например прокатных валков, обмоток индукторов и т. д. К торцовым стенкам платформы 3 прикреплены раздаточные коробки 22, через которые подводится электропитание к индукторам. Электропитание к раздаточным коробкам подается через гибкий силовой кабель или через токосъемники 23 шин 24 электропитания (конструктивное выполнение токосъемников и шин электропитания определяется в зависимости от условий эксплуатации прокатного стана). На стане в зоне прокатных валков и индукторов может быть образована замкнутая полость в результате установки уплотняющих элементов 25 и 26 над корпусами индукторов 12 и 13 вдоль верхней траверсы 7, а также посредством установки устройств 27 и 28 на торцовых стенках индукторов для перекрытия зазоров между прокатываемым слитком, индукторами 12 и 13 и брусьями 14.

В верхней траверсе 7 выполнены два отверстия 29, которые могут быть перекрыты заглушками или соединены с системами подачи газа или жидкости в замкнутую полость 30. Емкость 31, устанавливаемая на нижней траверсе 6, в которую помещается нижний прокатный валок, одной парой боковых стенок соприкасается с корпусами индукторов 12 и 13, а другой парой стенок, имеющей вырезы под шейки валков, — с подушками прокатных валков; она может вставляться, в случае необходимости, в замкнутую полость 30 вместе с узлами прокатных валков.

В установившемся режиме прокатки непрерывного слитка, движение которого чере588697

6 дуется с остановками, стан работает следующим образом.

После очередного периода вытягивания слитка из.кристаллизатора подвижную прокатную клеть 2 устанавливают в положение, соответствующее заданному обжатию слитка за последующий рабочий ход. Указанную установку подвижной прокатной клети осуществляют с выведенными из соприкосновения с прокатываемой полосой профильными прокатными валками 8 за счет тянущего или толкающего усилия, создаваемого от реакции наводимых в прокатываемом слитке электромагнитных сил через индукторы

12. Затем включают гидравлический привод прокатных валков, производят холостой поворот валков на небольшой угол и захватывают прокатываемую полосу прокатными валками. Одновременно с захватом полосы (слитка) валками включают на режим рабочего перемещения подвижной прокатной клети индукторы 11 — 13. Дальнейший рабочий

20 ход подвижной прокатной клети осуществляют при обжатии слитка прокатными валками, причем усилие прокатки создают как за счет привода прокатных валков, так и за счет тянущего усилия через индукторы

11 и 12 и толкающего усилия через индуктор 13.

После обжатия слитка прокатными валками прекращают подачу электропитания к индукторам 11 и 13; валки при этом разъединяют с прокатываемым слитком и после незп большого холостого поворота останавливают в крайнем фиксированном положении, а индукторами 12 перемещают подвижную прокатную клеть в сторону непрокатанной части слитка на расстояние, соответствующее величине обжатия слитка при последующем рабочем перемещении подвижной прокатной клети в сторону непрокатанной части слитка. Затем гидравлическим приводом реверсируют прокатные валки и сначала осуществляют небольшой их холостой поворот, 4> а потом слиток захватывают прокатными валками и начинают очередное его обжатие.

Одновременно с захватом слитка прокатными валками через индукторы 11 и 12 на подвижную прокатную клеть создают толкающее усилие, а через индукторы 13

45 тянущее усилие.

После очередного обжатия слитка индуктором 12 снова устанавливают подвижную прокатную клеть в положение, соответствуюгцее заданному обжатию слитка за рабочий ход подвижной прокатной клети, в сторону непрокатанной части слитка. Далее все повторяют до того момента, пока не будет прокатан слиток длиной, равной длине слитка, вытягиваемого из кристаллнзатора за цикл вытягивания. После обжатия слитка на указанную длину подвижную клеть с помощью индукторов 12 и 13 отводят в исходное крайнее положение в сторону. прокатанной части слитка, и процесс прокатки возобновляют после очередного вытягивания слитка из кристаллизатора..

В случае необходимости предохранения от окисления прокатываемой части слитка и участков, граничащих с прокатываемой частью слитка, прокатку ведут при подаче в замкнутую полость 30 через отверстия 29 безокислительной газовой среды. При этом с целью уменьшения расхода газовой среды через зазоры между индукторами, брусьями и слитком вводят в действие устройства

27 и 28, обеспечивающие предотвращение утечки основной части газа из полости 30 через указанные зазоры.

На стане возможна прокатка слитка и в жидкой защитной среде, подаваемой в полость 30. Если жидкая среда неэлектропроводна; то ее утечка предотврашается устройствами 27 и 28, а если электропроводна, то утечка через зазоры между индукторами и слитком предотвращается за счет электромагнитного поля индукторов. В таком случае прокатку слитка производят следуюшим образом.

При перемещениях подвижной клети в сторону непрокатанной части слитка его обжатие осушествляют за счет тянушего усилия индукторов 11 и 12 и усилия от гидродвигателя 9 прокатных валков. Индукторы

l3 в это время создают незначительное тянушее усилие, достаточное для предотвращения вытекания жидкой фазы через зазоры между слитком, индукторами и башмаками.

При перемещениях подвижной клети в сторону прокатанной части слитка обжатие производят за счет тянущего усилия индукторов 13, толкающего усилия индукторов 1I и усилия от привода прокатных валков. Индукторы 12 в это время создают небольшое тянущее усилие, достаточное для предотвращения вытекания жидкой среды через зазоры.

Во время холостых перемещений подвижной прокатной клети индукторы 12 и 13 создают тянущее усилие на подвижную прокатную клеть. Причем, в зависимости от того, в какую сторону необходимо перемешать подвижную клеть, усилие может быть разной или одинаковой величины, но подвижную клеть тогда перемещают за счет индукторов 11. Чтобы не было затвердевания указанной жидкой среды, особенно в начальный период прокатки, в зоне нижнего прокатного валка предусматривается подогрев жидкой среды в емкости 31.

Описываемый стан может быть использован для устранения с поверхности слитка некоторых дефектов. B этом случае режим подогрева слитка первоначально не отличается от обшгпринятого, но когда необходимо удалить дефект с поверхности, на полную мощность включается индуктор, к которому подается ток высокой частоты;

588697

8 индуктор останавливается над дефектным местом и после расплавления поверхностного слоя с его же помошью расплавленный металл удаляется с поверхности слитка. В случае необходимости оплавленную или дефектную неоплавленную поверхность непрокатанной части слитка обрабатывают термофрезерным методом.

Применение предлагаемого стана позволяет создать агрегат совмещенной разливки и прокатки, в котором из состава технологического оборудования исключается оборудование для подогрева непрерывного слитка, между тем такой подогрев будет иметь место, так как функцию подогрева слитка перед прокаткой берет на себя указанный

15 ста н.

На описываемом стане можно повысить качество прокатываемой продукции как за счет создания специальной среды в зоне прокатки, так и за счет возможного удаления некоторых дефектных мест с поверх20 ности непрерывного слитКа.

Кроме того, имеет место экономия средств как в результате сокращения эксплуатационных расходов по прокатке не25 прерывного слитка, так и за счет сокраШения капитальных затрат. на сооружение агрегата совмещенной разливки и прокатки металлов. Производительность стана может выражаться несколькими сотнями тысяч тонн.

Формула изобретения

1. Стан для прокатки непрерывного слит35 ка, содержащий установленную на направляюших,расположенных вдоль оси прокатки, клеть с приводными прокатными валками, опоры которых размещены в проемах стоек двух соединенных траверсами станин, и привод возвратно-поступательного перемеше4О ния прокатной клети, отличающийся тем, что, с целью разгрузки основного привода прокатных валков и устранения отдельного привода холостого перемещения клети, прокатная клеть стана снабжена линейными индукторами, установленными в корпусах, укрепленных между. стойками станин клети, и расположенными над и под зоной прохождения прокатываемого слитка, вдоль нее, спереди и сзади клети.

2. Стан по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения точного перемешения прокатываемого слитка через полость между индукторами, торцовые стенки корпусов индукторов, расположенные со стороны входа и выхода прокатываемого слитка в прокатный стан, снабжены направляющими ро55 ликами, корпуса опорных подшипников которых снабжены средствами для перемешения в вертикальной плоскости относительно указанных торцовых стенок.

588697

A -A фиг,2

Составитель Ь. Бсйнфест

Редактор Е.Месропова Техред О. Луговая Корректор C.. Патрушева

Заказ 872/61 Тираж 1033 Подписное

1(НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3. Стан по и. 1, отличающийся тем, что, с целью создания разной интенсивности нагрева поверхностных слоев непрерывного слитка, с входной стороны клети установлены дополнительные индукторы с индивидуальным питанием.

4. Стан по п. 1, отличающийся тем, что, с целью удаления с непрокатанной части слитка некоторых поверхностных дефектов, на торцовой стенке индукторов, расположенных с входной стороны клети, установлено зачистное устройство.