Широкополосный стан горячей прокатки

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИГ . - г П у -Л И К В 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТ ОУУ ЕТЕЛ ЬСТВУ аллургиче- агнитогор- комбинат ов, И.Г.Гу ГОРЯЧ прокатному пользовано о тонких Готения - увеповышения улучшения ГОСЪДАРСТВЕННЫй КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИ 5 М И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится кпроизводству и может быть идля получения преимущественнрячекатаных полос. 1 ель изобреличение выхода годного путемкачества тонких полос за сче 1 50, 1692694 А 1 температурного режима проката. Широкополосный прокатный стан включает последовательно расположенные нагревательные печи, черновую группу клетей, промежуточный рольганг, ножницы 8, чистовой окалиноломатель 9, чистовую группу клетей. На промежуточном рольганге расположены протяжные ролики б, формирующий ролик 7 и тянуще-тормозные ролики 5. Наличие между последней черновой клетью 3 и формирующим роликом 7 протяжных ооликов б позволяет перемещать задний кочец промежуточногс раската после выхода его из черновой группы в те. чение времени устранения петли, образованной раскатом, В оезульате уменьшается падение температуры в ,онс контакта заднего конца раската роликами рольганга, улучшается качество полос и снижается доля брака. б ил 1 табл.Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения преимущественно тонких горячекатаных полос.Цель изобретения - увеличение выхода годного путем повышения качества тонких полос за счет улучшения температурного режима и ро катки.На фиг,1 изображена схема широкополосного стана горячей прокатки; на фиг,2 - участок стана между последней клетью черновой группы и чистовым окалиноломателем; на фиг,3-6 - стадии работы стана,Широкополосный стан горячей прокатки включает фиг,1 и 2) расположенные последовательно в линию нагревательные печи 1, черновую группу клетей 2 и 3, промежуточный рольганг 4, установленные на промежуточном рольганге тянуще-тормозные ролики 5 и расположенные между ними и последней клетью черновой группы протяжные ролики 6, установленный перед тянуще-тормозными роликами формирующий ролик 7, летучие ножницы 8, чистовой окалиноломатель 9, группу 10 чистовых клетей. Тянуще-тормозные 5 и протяжные ролики б выполнены приводными, причем в целях экономии приводом в каждой паре снабжен лишь один из роликов, Привод протяжного ролика б соединен с самим роликом с помощью обгонной муфты, позволяющей ролику при превышении его скорости над скоростью привода вращаться независимо от привода, обгоняя его.Тянуще-тормозные ролики 5 выполнены с возможностью огибания раскатом верхнего ролика. Формирующий ролик 7 выполнен с возможностью вертикального хода.Прокатный стан работает следующим образом,Поступающие на стэн слябы нагревают в печах 1, затем прокатывают в черновой группе клетей 2, Из последней клети 3 черновой группы раскат выходит со скоростью Чч на промежуточный рольганг 4. Расположенные за клетью на расстояниипр протяжные ролики б установлены с постоянным начальным зазором Ьп и приводной ролик вращается с окружной скоростью Чз. Вертикальная жесткость конструкции протяжных роликов б составляет Я Раскат, проходя через ролики, раздвигает их, Зазор между ними устанавливается равным толщине подката йп, при этом создается вертикальное усилие раската на ролики Рп и, соответственно, обеспечивается тянущее усилие Тп, Под действием усилия Т, протяжные ролики 6, благодаря соединению с приводом через обгонную муфту, разгоняются до ско 10 15202535 40 рости Чч, Раскат со скоростью Чч продолжает двигаться по промежуточному рольгангу к тянуще-тормозным роликам 5, расположенным на расстоянии 1 уп от протяжных роликов б. Тянуще-тормозные ролики 5установлены с постоянным начальным зазором Ь, и приводной ролик вращается со скоростью Чц, Вертикальная жесткость конструкции роликов составляет Ят. Раскат,проходя через ролики, раздвигает их, Зазор между ними устанавливается равным толщине раската пп, при этом создается вертикальное усилие роликов на раскат Рт и, соответственно, обеспечивается тянущее усилие Тт, Выйдя из тянуще-тормозных роликов, передний конец раската со скоростью Чч продолжает перемещаться по роликам протлежуточноо рольганга, В момент достижения передним концом начала тормозного участка Ь (фиг,З) начинаютуменьшать скорость тянуще-тормозных роликов 5. Те, в свою очередь, тормозят частьраската за ними с интенсивностью а до скорости входа в окалиноломатель 9 Чвх За счет увеличивающейся разности скоростейраската в клети и тянуще-тормозных роликов 5 на участке между протяжными б и тянуще-тормозными роликами 5 (на участке петлеобразования 1 уп) накапливается излишек раската и начинает формироваться петля. Согласованно с торможениемтянуще-тормозных роликов 5 начинает подниматься формирующий ролик 7, облегчая формирование петли, Идет первая стадия петлеобразования, С окончанием торможения она завершается (фиг,4),На второй стадии за счет постоянной разности скоростей раската в клети и тянуще-тормозных роликах 5 петля сначала продолжает расти в вертикальномнаправлении, затем начинает набегать на тянуще-тормозные ролики 5, огибает их и дия петлеобразования завершается в момент выхода заднего конца раската из последней клети черновой группы, Выйдя из нее, он быстро теряет скорость с Чч до Чз и перемещается со скоростью Чз протяжными роликами б, приводной ролик которых при падении скорости до Чз и ниже благодаря обгонной муфте получает вращение от привода. В начале третьей стадии накопленный излишек раската достигает своего максимального значения, а петля - наибольших размеров (фиг.5). Со скоростью О/вх - Чз) тя 5055 развивает преимущественно в горизонтальном направлении за кими, В это время пе редний конец раската подходит к летучимножницам 8, обрезается в них, и далее раскат поступает в чистовой окалиноломатель 9 и группу чистовых клетей 10. Вторая ста 1692694В случае, когда время движения заднейчасти от клети до протяжных роликов меньше времени выборки излишказадний конец раската проходит через протяжные ролики раньше момента полного устранения петель, а после выхода из них останавнуще-тормозные ролики 5 выбирают петлю, перематывая ее вокруг верхнего ролика, Формирующий ролик 7 опускается в исходное.положение, С окончанием выборки, петли процесс петлеобразования завершается (фиг.б), и задняя часть уже прямого раската проходит через тяну це-тормозные ролики 5к чистовому окалиноломателю 9, Цикл работы устройства завершается прокаткой полосы в чистовой группе 10.Сущность изобретения заключается в оснащении прокатного стана протяжными роликами б, Это дает возможность перемещать задний конец раската в течение времени выборки петель и избегать контактаодних и тех же участков полосы с роликами рольганга, что происходит при неподвижном заднем конце раската.Допустимый диапазон изменения скорости перемещения заднего конца раската Чэ зависит от параметров стана. Для существующих широкополосных станов горячей прокатки целесообразно выбирать величину Чэ в интервале 0,10 - 0,13 м/с. Нижнийпредел рекомендуемого диапазона определен экспериментально, исходя из снижения температуры заднего конца раската от контакта с протяжными роликами, Верхнийпредел выбран из условия обеспечения постоянного движения задней части раската втечение всего времени устранения петель, Это означает, что время движения заднейчасти раската со скоростью Чэ от последней клети черновой группы до протяжных роликов, обеспечивающих это движение, всегдадолжно быть не меньше времени устранения петель или времени выборки излишкараската Ь =пт уп со скоростью (Чвх-Чз),где Ьт - длина раската, накопленного научастке между протяжными и тянуще-тормозными роликами;асуп - длина участка петлеобразования;Чвх - скорость входа раската в чистовой окал иноломатель,То есть, время движения задней части От клети до протяжных роликов с максиМаЛЬНОй дОПуСТИМОй СКОРОСТЬЮ 1/з,макс должно быть равно максимальному времениустранения петель - времени выборки макСИМЗЛЬНОГО ИЗЛИШКа Жмакс1 пр/1 к/з.макс = Амакс/РвхЧз,макс) (1) 10 1520253035404550 ливается и лежит неподвижно на роликерольганга до момента полного устраненияпетель. При этом имеет место постоянныйконтакт одной и той же эоны раската с роликом рольгана и измене"ие температурыэтой зоны, превыша 1 о .: допустимое,Из Формулы (1) получили1 и какЧа.мака = -а- (2)ка макс + ааВведем коэффициенты Кн и Кра.З амвкс(3)н -коэффициент относительного накоплениямаксимального излишка раската Амзкс впетевях на участках петлеобраэованияопределяемый экспериментально;Кр= - "уп(4)1 пркоэффициент относительного расположения протяжных и тянуще-тормозных роликов петлеобразователя раската,выбираемый из условия обеспечения технологических требований прокатки тонких полос иэ массивных слябов,С учетом выражений (4) и (3) формула (2)приобретает вид:ЧвхЧз.макс =: + К, К (5)нрСкорость входа в чистовой окалиноломатель /вх при прокатке тонких полос зависит ат толщины готовых полос и;Чвх = - Мкп,й(6)Ппгде Чкп - скорость конца прокатки (скоростьпрокатки в последней клети чистовой группы) принимает минимальное значениеаахм =0,7 м/с пРи минимальной толщинеготовых полос Ь=2 мм,При прокатке с петлеобраэованием раскатов толщиной йп=-26 мм экспериментально определили коэффициент Кн=1,5. Полосыпрокатывали с различными значениямимаксимального излишка - 8:9:9,5 м, длинаучастка петлеобраэования составляла 6 м,При излишке 8 и 9 м стадии процесса петлеобразования и выборки петли протекали безпотери устойчивости петли, При излишке9,5 м происходила потеря устойчивости,петля складывалась и аварийный процесспрекращался. Таким образом, на участкепетлеобразования длиной 6 м удавалосьпри нормальном процессе накопить излишек 9 м, следовательно, Кн=1,5. Эксперимент проводили на раскате толщиной 26 мм,поскольку это минимальная толщина промежуточного раската на станах, использующихмассивные слябы, а именно, при переходена прокатку массивных слябов петлеобразование на промежуточном рольганге стано 1692694вится актуальным. Более толстые раскаты устойчивее, кроме того, короче, поэтому процесс их петлеобразования на участке ранее определенной длины протекает нормально,Коэффициент Кр выбирали из условия обеспечения технологических требований прокатки тонких полос из массивных слябов, Одним из таких технологических требований является необходимость размещения в процессе прокатки длинных раскатов 1 р на коротком промежуточном рольганге 1 н за счет петлеобразования,Определим требуемый для достижения этой цели максимальный излишек раската Ь 1 максПосле выхода из последней клети 3 черновой группы передний конец раската П со скоростью прокатки в этойклети проходит по промежуточному рольгангу 4 через протяжные 6 и тянуще-тормознце ролики 5 расстояние 1 н (фиг.3). Заем тянуще-тормозные ролики затормаживают его с интенсивностью а до скорости входа в чистовой окалиноломатель Чвх. При этом на участке петлеобраэования 1 уп накапливается излишек раска" а Л 1=Ччс-(Чч 1 - 0,5 аР)=0,5 ат, (7) За время торможения от=11 Чч - Чех е в " в в -"- передний конец проходит рао.а стояние 1 т. Оставшееся до летучих ножниц 8 расстояние 1 и он проходит на пониженной Скорости Чвх. Полное расстояние от клети до ножниц составляет 1 н=1 н +т+ и.После ножниц передний конец раската движется дальше к чистовому окалиноломателю 9 и клетям непрерывной чистовой группы 10. При этом накапливается излишек 1=(Чч - Чвх)(т - О)+ 0,5 ац =- (Чч Чвх) с 2 . (8)К моменту выхода заднего конца раската из клети, 12 = 1 1 н(9)Чч излишек достигает .своего максимального значения1 р н Ьмвкс = (Чч - Чвх)Чч , = (Ч. - Ч. ) х (101 Чч - Чвх2 а1 р - 1 н + ч ЧвхЧ так как после выхода заднего конца из клети излишек61 = (Чз - Чвх) (1 12) + (Чч Чех) (12 11) ++0,5 а 11 =(Чз-Чвх)т+ Ч хЧ - Чубывает в течение времени выборки излишка10 рват 1 +ттх техт 1 тт - т 1 Подставляя исходные данные в формулу+ 3+ 07 -- 407 )=9(м) 2 Тогда20Амакс, 9упДругим технологическим требованиемявляется необходимость размещения оборудования петлеобразователя на наиболее26 коротком участке по=пр+уп за последнейклетью черновой группы, Невыполнениеэтого требования приводит к загромождению значительной части промежуточногорояьганга оборудованием, снижает опера 30 тивность при ликвидации последствий аварийных ситуаций (забуривания, буксованияполосы) и увеличивает при этом потери металла за счет отрезки участков раската большей длины,35 Для осуществления непрерывного перемещения задней части раската со скоростью Чз = Чз после выхода ее изпоследней клети черновой группы в течениевремени, не меньшего времени устранения40 петель, протяжные ролики должны быть установлены на таком расстоянии от клети,что минпр 9 0,7- 0,1 15 (м)Минимальное расстояние прк, на котором можно установить протяжные ролики0 исходя из конструктивных возможнос 1 ей,составляет 1 прк =2,05 м.Исходя из вышеперечисленных технологических и конструктивнцх требований,выбрали 1 пр = 2,05 м.нологических и конструктивных требований,в формулу (5), получаем Чз.макс=0,13 м/с.Для доказательства возможности достижения положительного эффекта осуществили прокатку без применения и с 5применением протяжных роликов, В последнем случае расстояние между последней клетью черновой группы и протяжнымироликами составляло 1 пр=2,05 м, а междупротяжными и тянуще-тормозными ролика Оми 1 уп=б м. Расстояние от начального положения формирующего ролика до положениятянуще-тормозных роликов 1 фр=1,5 м. Диаметры протяжных и тянуще-тормозных роликов Оп=От=650 мм, формирующего и 15роликов рольганга Оф=-Ор=400 мм. Постоянный начальный зазор в протяжных и тянуще-тормозных роликах Лп=-от=10,0 мм,Вертикальная жесткость конструкций протяжных и тянуще-тормозных роликов 20Рп=Р=40000 кН/м, вертикальное усилие нараскат в обеих парах роликов Рп=Рт=640 кН,тянущее или тормозное усилие в обеих парах роликов Тп=Тт=190 кН.Толщина промежуточного раската составляла оп=26 мм. На выходе из последнейчерновой клети он имел температурутп - -1050 С, при температуре роликов рольганга (или протяжных роликов) тр=70 С.Результаты исследований приведены в 30таблице.В поимере 1 протяжные ролики не применяли, Задняя часть раската останавливалась и неподвижно (Чз=О) лежала на роликахрольганга втечение времени устранения петелыуп. Определяли изменение температуры ЬЬк задней части в зоне контакте ее сроликом рольганга, которое составило притуп=17 - Лтзк =100 С, Протяженность переохлажденной эоны постоянного контакта 40задней части раската с роликом 1 эк = 9 мм.Отмеченное падение температуры не устранялось полностью к конц 1 опрокатки и составляло.Льп=35 С, что значительнопревышало допустимое изменение температуры конца прокатки Льп =+5 С,В результате не обеспечивались требуемые механические свойства и стабильность размеров готового проката, чтоприводило к снижению качества полос и 50потерям металла, прокатанного из переохлажденного участка в брак.В примерах 3-5 раскат 11 контактировал с двумя протяжными роликами б, Посравнению с примером 1 зона постоянного 55контакта была заменена переменной, перемещающейся со скоростью Чз вдоль раскатазоной контакта, Общая длина задней частираската, находившейся в контакте с роликами за период устранения петли; составляла 1 зк =1 пр, где 1 пр - расстояние от последней черновой клети до протяжных роликов, Это позволило уменьшить падение температуры оаската в зоне контакта, К концу прокатки перепад температур в результате естественного выравнивания находился в допустимых пределах, что обеспечивало требуемые механические свойства и разнотолщинность, т.е. устраняло потери металла в брак,Б примере 2 скорс:ть перемещения заднего конца Чз оказалась недостаточной для достижения необходимой величины тп, поскольку уменьшилась длина зоны кон;., та 1 з.кВ примере 6 задний конец раската выходил из протяжных роликов до окончак; -, выборки петли и неподвижно лежал на роль- ганге в течение некоторого времени. В результате охлаждения заднего конца раската в зонах контакта с роликами рольганга также не обеспечивалось требуемое качество металла.Таким образом, экспериментально подтверждена эффективность перемещения заднего конца раската протяжными роликами.Кспользование изобретения позволяет повысить качество тонких полос зэ счет снижения неравномерности механических свойств и разнотолщинности по длине полосы, вследствие чего уменьшается доля брака и возрастает выход годного. Кроме того, повышается надежность процесса петлеобраэования, так как в процессе движения задняя часть раската после выхода иэ последней клети черновои группы фиксируется в вертикальном направлении протяжными роликами, Благодаря этому исключается воэможность изгиба заднего конца раската, отдача его назад, попадание его под ролики рольганга или между рабочими и опорными валками,Формула изобретения Широкополосный стан горячеи прокатки, включающий последовательно расположенные нагревательные печи, черновую группу клетей, промежуточный рольганг, установленные на нем формирующий и тянуще-тормозные ролики, ножницы, чистовой окалиноломатель и чистовую группу клетей, отличающийся тем,что,сцелью увеличения выхода годного путем повышения качества тонких полос за счет улучшения температурного режима прокатки, стан снабжен протяжными роликами, установленными между черновой группой клетей и формирующим роликом.1692694Составитель А.Жуков Редактор Н, Химчук Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши Заказ 4034 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС"113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101