Агрегат для непрерывной обработки плоского проката

1 7Изобретение относится к оборудованию черной металлургии, в частности, к непрерывным агрегатам для обработки длинномерного полосового проката.Изобретение наиболее эффективно используется в агрегате непрерывной термообработки холоднокатаных: полос из прецизионных сплавов, предназначенных для изготовления различных деталей.Известно устройство для электролитной обработки проката.К основным недостаткам конструкции устройства относится следующее; система непосредственной передачи тока через токоподводящие ролики вызывает местный перегрев, возможно искрение полосы, в результате чего образуются неустранимые пятна на поверхности полосы, что является недопустимым, например, при обработке тонких прецизионных полос, не достигается равномерность обработки поверхности по ширине полосы, увеличивается вероятность пережога кромок изделия, особенно тонких полос яв" ление краевого эффекта)Сущность явлениякраевого эффекта заключается в том, что на острых кромках изделий при электрохимической обработке с высокими плотностями тока происходит концентрирование потоков энергии электрического поля, вследствие чего происходит интенсификация процесса обработки на кромках или возникновение на последних процессов отличных от заданных рабочих например, электрогидравлическая эррозия).Таким образом краевой эффект предопределяет два фактора: геометрическую форму обрабатываемого изделия наличие .острых кромок-концентраторов электрического поля), величину плотности электрического тока рабочего процесса,Более совершенной и производительной конструкцией являются электролизеры с использованием биполярного метода электролитной обработки.Такие электролизеры компактны, предназначены для высокопроизводительных агрегатов.Однако, при обработке тонких по.лос не исключается краевой эффект при больших плотностях тока, кроме того, конструкция узла уплотнения49123 2 35 40 50 55 5 10 15 20 25 ЗО щели для прохода полосы не обеспечивает надежность пропуска иэделиячерез зону обработки (не исключаются задиры и другие повреждения изделий).Наиболее близким изобретению потехнической сущности и достигаемому эффекту является агрегат термообработки холоднокатаной ленты изпрецизионных сплавов.В агрегате подготовка поверхности ленты перед термообработкой осуществляется комбинированным методом,включающим щеточно-моечную обработку в обезжиривающем растворе, электролитическое обезжиривание, промывку горячей водой, анодную обработкув режиме электрополировки, промывкухолодной водой, щеточно-моечную обработку, сушку,Это устройство имеет следующиенедостатки: сравнительно большой веси габариты (вес агрегата составляет 177 т, в том числе вес участкаобезжиривания - 36 т, длинаагрегата - 42 м); наличие большого количества агрессивных сточных вод,требующих дорогостоящих установокнейтрализации; низкую скорость процесса, ограничивающую производительность оборудования. Цель изобретения - повышение производительности комплекса оборудования для производства лент из прецизионных сплавов,Цель достигается тем, что узел очистки агрегата выполнен в виде электролитно-кавитационных электролизеров, рабочие окна которыхвзаимно смещены вдоль направления движения проката и снабжены плоскими плитами, образующими щелевой туннель для прохода изделия. В электролизере используется ка-витационный эффект на поверхности изделия при обработке его в нейтральных электролитах.С целью выбора оптимальных режимов обработкии обеспечения концентрированных потоков энергии в рабочих ,зонах ванны катодной и анодной очистки 1 высокое напряжение, большая плотность тока) предусмотрены средст ва регулирования объемов подаваемого на изделие электролита и параметров электрического тока.74913В качестве электролита в агрегате применяется 10-207 водный раствор (Ма,804 1 ИаСОз и др )Рекомендуемое рабочее напряжениеисточника питания ваня узла биполярной очистки 115-140 В.На фиг. 1 и 2 - схема агрегатанепрерывной термообработки холоднокатаных полос; на фиг, 3 - продольный разрез по узлу электролитнойбиполярной очистке, общий вид, нафиг. 4 - взаимное расположение рабочих окон электролизеров, разрез А-Ана фиг. 2; на фиг. 5 - сечение щелевого туннеля для прохода изделия,разрез Б-Б на фиг, 2,Оборудование агрегата представляет собой пять взаимосвязанных участков, расположенных последователь 20 но друг за другом по ходу движения ленты головная часть (участок Ь) включает разматыватель 1, роликоправильную машину 2, сварочную маши 25 ну 3 и петлевое устройство 4, которые служат для приема рулонов разматывания и сварки ленты для обеспечения непрерывности процесса в средней части; средняя технологическая часть агрегата состоит из узла 5 злектролитной биполярной обработки (участок Ь), щеточно-моечной машины 6, двухсекционной ванны 7 струй.ной промывки, камеры 8 сушки (участок) и участка термической об- З 5 работки Ь, состоящего из печи 9 нагрева в защитной атмосфере и устройства 10, предназначенного для удаления окалины, съема дефектного слоя металла, полирования, пассива ции поверхности полосы и т.д, В качестве устройства 10 возможно использование узла биполярнои электролитной очистки аналогично узлу 5, Оборудование хвостовой части агрега та (участок Ь ) предназначено для вырезки сварных швов, смотки и выдачи готовых рулонов, В состав оборудования хвостовой части агрегата входит петлевое устройство 11, со О держащее запас ленты, необходимый при остановке хвостовой части агре-. гата на времявырезки сварного шва, уборки смотанных рулонов и заправки конца полосы на барабан моталки, ножницы 12 для вырезки сварного шва и моталки 13 для смотки полосы в рулон. 23 4Узел 5 очистки выполнен в видепоследовательно расположенных по хо-,1ду движения полосы электролизеров14-16 с вмонтированными над и подполосой стальными освинцованнымиэлектродами 17-19, присоединенных кисточнику 20 постоянного тока,Полярность электродов в электролизерах следующая: 17, 19 - аноды,18 - катоды,Кроме того, узел биполярной очистки снабжен системой 21 циркуляции,предназначенной для подачи электролита посредством насоса в электролизеры и поддоны 22 для сбора вытекающего из рабочей зоны, электролита,С целью предохранения от уноса электролита полосой, а также для транспортировки ее через зону обработкина входе и выходе полосы из узла очистки установлены приводные отжимныеролики 23.Электролизеры снабжены диэлектри 4 ескими проводками 24, выполненнымииз износостойкого материала, например шлакоситалла,и предназначенными для образования щелевого туннеля.Установленные относительно поверхности полосы верхние и нижние плиты24 взаимно смещены и образуют асимметрично расположенные рабочие окна25 для обработки двух сторон полосы.Плиты выполнены подвижными вдольоЬй движения полосы, что обеспечивает установку рабочих окон 25 наю, н, в нзаданный размер 1.,; Ь,; 1.,; Ьь н1.; 1.Агрегат работает следующим образом.Электроды 17, 19 и электрод 18подключают, соответственно, к поло"жительному и отрицательному полюсуисточника 20 питания. В зависимостиот вида обработки и желаемой степени очистки полосы верхние и нижниерабочие окна 25 электролизеров устанавливают посредством плит 24 на заВ,данный размер Ь,; Ь и т,д обеспе-чив взаимное перекрытие плит на величину й,; Ь ; ь . В поддон 22 заливают электролит - водньп растворМа 804. Включают насос системы 21циркуляции и заполняют электролизерыэлектролитом.Рулоны ленты поочередно краномили другим транспортным средствомподают на барабан разматывателя 1,развязывают и развертывают в положе7 ч 91 23 3ние, удобное для задачи переднегоконцаполосы в ролико-правильную машину 2Включают приводы рабочих ор 6ганов оборудования головной, сред. ней и хвостовой частей агрегата. Правильно-тянущей машиной 2 лента подается в сварочную машину 3, где происходит сварка переднего конца лентыс задним концом предшествующего рулона ленты. После этого выбираются 10петли ленты в петлевом устройстве4, оборудование агрегата переводитсяВ рабочий режим и лента подается втехнологическую часть агрегата, гдев узле электролитной биполярной обработки 5 осуществляется очистка полосы от технологической смазки, при, меняемой при холодной прокатке, отзагрязнений, попадающих на полосупри транспортировке (возможно удаление окалины), После очистки полосапоступает в щеточно-моечную майину 6,где происходит обработка поверхностиполосы вращающимися капроновыми щетками с подачей на них горячей воды. Окончательная отмывка полосы отзагрязнений происходит по каскаднойсхемепромывки в 2-х секционной ванне промывки 7Циркуляция промывнойводы осуществляется следующим об- З 0разом: во втором отсеке производитсяпромывка обессоленной водой высоко-..го давления, подаваемой через коллекторы по обе стороны полосы. Помере загрязнения вода подается в пер- Звый отсек, где она находится в постоянной циркуляции и насосом подается на коллекторы первого отсекаванны струйной промьпвки. На выходесо второго отсека установлены отжимные ролики, аналогично установленным в узле биполярной электролитнойочистки,Сушка полосы происходит в сушильной камере й,в которой через коллек тор подается нагретый горячий воздух. В печи 9 полоса подвергается нагреву, выдержке, регулируемому охлаждению, струйной обдувке и окончательному охлаждению, Во всех камерах печи; кроме камеры окончательного охлаждения, имеется защитная атмосфера, например диссоциированный аммиак. Далее, поверхностьполосы подвергается обработке, например пассива ции в устройстве 10. Наличие свободно висящей петли в петлевом устройстве 11 позволяет более просто осуществить синхронизацию скоростей отдельных машин агрегата.Сварочный шов вырезается на гильотинных ножницах 12, Готовая полоса сматывается с натяжением на барабане моталки 13, откуда убирается краном или электрокарой. Известно, что процесс очистки методом электролитной обработки основан на динамических явлениях, возникающих под слоем электролита при больших плотностях и напряжениях постоянного тока.Согласно этому методу на поверхности очищаемого изделия возникают явления кавитации электролита.Интенсивный процесс захлопывания кавитационных полостей сопровождается образованием ударных волн с местным мгновенным давлением значительной величины.Под действием,кавитационных динамических нагрузок очищаемое изделие испытывает механические колебания. Исследования показали, что эффект механических колебаний изделия особенно интенсивен при очистке тонких стальных полос. В предложенном ,устройстве эти колебания еще более усиливаются за счет асимметричного приложения нагрузок (смещение рабочих зон очистки).Исследования по очистке проката от продуктов коррозии и жировых загрязнений показали, что использова-, ние изгибных колебаний проката уль-, тразвукового диапазона частот ( 20 кГц) значительно интенсифицирует процесс и улучшает качество очищенной поверхности благодаря знакопеременным напряжениям, возникающим в пленке загрязнений при изгибных колебаниях полосы и способствующим разрушению пленки загрязнений на ее поверхности.Анализ полученных данных показывает, что метод электролитно-кави тационной очистки особенно эффективен в случаях, когда электролит подается на поверхность полосы тонким слоем. Подача тонкого слоя жидкостиобеспечивает образование развитойкавитационной области на всей поверхности очищаемого изделия, В агрегатесоздание тонкого слоя электролита,интенсифицирующего процесс очистки, осуществляется установкой плит, образующих щелевой туннель от поверхности полосы на расстояние, определяемое величиной й3-5 ммПри асимметричном расположении рабочих окон электролизеров и подачи в щелевой туннель тонкого слоя электролита осуществляются два вида обработки полосы: электролитно-кавитационная обработка поверхности против электродов (в рабочем окне); обработка поверхности с противсфоложной стороны полосы, механизм очистки которой аналогичен механизму очистки с помощью ультразвука и соче 749123тает энергию кавитирующего тонкого слоя электролита и механических колебаний полосы. Смещенйе расположенных оппозитнополосы окон в зоне обработки, обеспечивает очистку кромок полосы попеременно с одной и другой стороны,что значительно уменьшает опасность 10 пережога и исключает перетрав вслед-:ствие экранизации шлакоситалловымиплитами, т.е. уменьшает краевой эФфект.749123 Редактор Л.Письм Тираж 615 Под ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 играфическое предприятие, г. Ужгород,ул, Прое Производственн оставитель Л.Пятибратовехред Л.Сердюкова Корректор М.Самборск