close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 12066

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.06.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
B 21B 1/00
БЛОК КЛЕТЕЙ СОРТОПРОКАТНОГО СТАНА
(21) Номер заявки: a 20061029
(22) 2006.10.23
(43) 2008.06.30
(71) Заявители: Республиканское унитарное предприятие "Белорусский металлургический завод" (BY); Институт черной металлургии им. З.И.Некрасова Национальной академии
наук Украины (UA)
(72) Авторы: Жучков Сергей Михайлович (UA); Андрианов Николай Викторович (BY); Маточкин Виктор
Аркадьевич (BY); Муриков Максим
Анатольевич (BY); Анелькин Николай Иванович (BY); Лещенко
Александр Иванович (UA); Бобков
Петр Александрович (BY); Луценко
Владислав Анатольевич (UA)
BY 12066 C1 2009.06.30
BY (11) 12066
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатели: Республиканское
унитарное предприятие "Белорусский металлургический завод" (BY);
Институт черной металлургии им. З.И. Некрасова Национальной академии наук
Украины (UA)
(56) UA 10491 U, 2005.
SU 1118442 A, 1984.
RU 2068311 C1, 1996.
UA 13907 U, 2006.
(57)
Блок клетей сортопрокатного стана, содержащий рабочую клеть с горизонтально расположенными приводными валками, размещенными на подшипниковых опорах в ее станине, и установленную на привалковом брусе станины рабочей клети с приводными
валками со стороны выхода основную рабочую клеть с неприводными валками, отличающийся тем, что содержит дополнительную рабочую клеть с неприводными валками,
Фиг. 1
BY 12066 C1 2009.06.30
установленную за основной рабочей клетью с неприводными валками, причем основная
рабочая клеть выполнена с вертикальным расположением неприводных валков, а дополнительная рабочая клеть, с горизонтальным расположением неприводных валков, при
этом расстояние между плоскостями осей приводных рабочих валков основной клети блока и неприводных рабочих валков дополнительной клети блока составляет соответственно
от 0,4 до 0,5 и от 0,9 до 1,1 диаметра валков приводной клети блока, а диаметры неприводных валков основной и дополнительной клети составляют соответственно от 0,40 до
0,45 и от 0,15 до 0,20 диаметра приводных рабочих валков блока.
Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям блочных клетей, и может быть использовано на непрерывных сортовых станах, например, при
реализации процесса многоручьевой прокатки-разделения.
Известен блок клетей сортопрокатного стана, содержащий рабочую клеть с горизонтально расположенными приводными валками, размещенными на подшипниковых опорах
в ее станине, и установленную на привалковом брусе станины рабочей клети с приводными валками со стороны выхода рабочую клеть с неприводными валками [1].
Недостатком известной конструкции является снижение эффективности производства
при использовании ее при реализации процесса многоручьевой прокатки-разделения.
В качестве прототипа принят блок клетей сортопрокатного стана, содержащий рабочую
клеть с горизонтально расположенными приводными валками, размещенными на подшипниковых опорах в ее станине, и установленную на привалковом брусе станины рабочей клети с
приводными валками со стороны выхода рабочую клеть с неприводными валками [2].
Недостатком известной конструкции является низкая эффективность производства
сортового проката с использованием нетрадиционного процесса прокатки-разделения при
применении блока клетей, принятого в качестве прототипа. Это связано с особенностями
реализации процесса многоручьевой прокатки-разделения. При этом процессе на одном из
этапов формирования многоручьевого раската необходимой технологической операцией
является контроль ширины многоручьевого раската, обеспечивающего с одной стороны
требуемую точность прокатки, а с другой стороны повышающего стабильность процесса
многоручьевой прокатки-разделения. Для выполнения этой операции в линии типового
непрерывного сортопрокатного стана используется приводная рабочая клеть с горизонтально расположенными валками. Контроль ширины раската осуществляется с кантовкой
на 90 º и последующей его раскантовкой. Это существенно усложняет условия реализации
процесса и снижает его стабильность, что отрицательно сказывается на эффективности
производства сортового проката методом многоручьевой прокатки-разделения.
Кроме того, в этом случае для выполнения малоэнергозатратной, но функционально
необходимой технологической операции - контроля ширины раската - используется приводная рабочая клеть. Указанное обстоятельство снижает эффективность использования
энергии на реализацию процесса прокатки, что также ведет к снижению эффективности
производства при реализации процесса многоручьевой прокатки-разделения традиционными методами с применением стандартного технологического оборудования непрерывного сортопрокатного стана.
Задача, решаемая изобретением, состоит в создании блока клетей сортопрокатного
стана, обеспечивающего повышение эффективности производства сортового проката с
использованием нетрадиционного процесса многоручьевой прокатки-разделения, за счет
стабилизации процесса прокатки. Это, в свою очередь, обеспечивается за счет исключения
кантовки и раскантовки раската в процессе прокатки, при сохранении операции контроля
ширины раската, способствующей повышению точности прокатки, а также за счет повышения эффективности использования энергии в процессе прокатки.
2
BY 12066 C1 2009.06.30
Технический результат, достигаемый при реализации предлагаемого технического решения, состоит в повышении точности прокатки, увеличении выхода годного проката за счет
стабилизации процесса прокатки и снижении энергозатрат на реализацию процесса многоручьевой прокатки-разделения на типовом непрерывном сортопрокатном стане с традиционным конструктивно-структурным составом основного технологического оборудования.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что блок клетей сортопрокатного
стана, содержащий рабочую клеть с горизонтально расположенными приводными валками, размещенными на подшипниковых опорах в ее станине, и установленную на привалковом брусе станины рабочей клети с приводными валками со стороны выхода рабочую
клеть с неприводными валками содержит дополнительную рабочую клеть с неприводными валками, установленную за основной клетью с неприводными валками, причем основная клеть выполнена с вертикальным расположением неприводных валков, а дополнительная клеть - с горизонтальным расположением неприводных валков, при этом
расстояние между плоскостями осей приводных рабочих валков и неприводных рабочих
валков соответственно основной и дополнительной клетей блока составляет от 0,4 до 0,5 и
от 0,9 до 1,1 диаметра валков приводной клети блока, а диаметры неприводных валков основной и дополнительной клети составляют соответственно от 0,40 до 0,45 и от 0,15 до
0,20 диаметра приводных рабочих валков блока.
Сравнение с прототипом показывает, что заявляемый блок клетей сортопрокатного
стана отличается от известного тем, что содержит дополнительную рабочую клеть с неприводными валками, установленную за основной клетью с неприводными валками, причем основная клеть выполнена с вертикальным расположением неприводных валков, а
дополнительная клеть - с горизонтальным расположением неприводных валков, при этом
расстояние между плоскостями осей приводных рабочих валков и неприводных рабочих
валков соответственно основной и дополнительной клетей блока составляет от 0,4 до 0,5 и
от 0,9 до 1,1 диаметра валков приводной клети блока, а диаметры неприводных валков основной и дополнительной клети составляют соответственно от 0,40 до 0,45 и от 0,15 до
0,20 диаметра приводных рабочих валков блока.
Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию "новизна".
Сравнение заявляемого технического решения с другими техническими решениями в
данной области техники не выявило в них признаков, отличающих заявляемое техническое решение от прототипа, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Заявляемый блок клетей сортопрокатного стана иллюстрируется чертежом, где на
фиг. 1 показана схема заявляемого блока клетей (вид сбоку), а на фиг. 2-4 - схемы калибров соответственно приводных валков и неприводных валков основной и дополнительной
пары клетей.
Блок клетей сортопрокатного стана состоит из приводной рабочей клети 1 с горизонтально расположенными валками 2, размещенными на подшипниковых опорах в станине
рабочей клети 1. На привалковом брусе 3 станины приводной рабочей клети 1 со стороны
выхода установлены основная 4 и дополнительная 5 рабочие клети с неприводными валками. Основная неприводная клеть 4 выполнена с вертикальным расположением рабочих
валков, а дополнительная неприводная клеть 5 - с горизонтальным расположением рабочих валков. Расстояние между плоскостями осей приводных рабочих валков 2 и неприводных рабочих валков основной 4 и дополнительной 5 клетей блока составляет
соответственно 0,40 -0,50 и 0,90 -1,10 диаметра Dв приводных рабочих валков 2 приводной клети блока. Диаметры неприводных валков основной 4 (dо) и дополнительной 5 (dд)
клетей составляют соответственно 0,40-0,45 и 0,15-0,20 диаметра Dв приводных рабочих
валков 2 блока.
Конструктивное исполнение элементов блока клетей сортопрокатного стана, в частности расположение его приводных и неприводных рабочих валков, а также соотношение
3
BY 12066 C1 2009.06.30
геометрических параметров элементов конструкции - расстояние между плоскостями осей
приводных валков и неприводных валков основной (lпк-онк) и дополнительной (lпк-днк) клетей блока, а также соотношения диаметров валков клетей блока установлены исходя из
функционального назначения заявляемого блока клетей сортопрокатного стана с учетом
особенностей реализации процесса многоручьевой прокатки-разделения. Так, расстояния
между плоскостями осей приводных рабочих валков и неприводных рабочих валков основной и дополнительной неприводных рабочих клетей, составляющие соответственно
(0,40-0,50)Dв и (0,90-1,10)Dв, равно как и диаметры неприводных валков основной и дополнительной клетей, составляющие соответственно 0,40-0,45 и 0,15-0,20 диаметра приводных рабочих валков блока, обеспечивают стабилизацию нетрадиционного процесса
многоручьевой прокатки-разделения за счет предупреждения потери многониточным раскатом продольной и поперечной устойчивости в процессе контроля его ширины. Таким
образом, соотношения геометрических параметров конструкции блока обеспечивают заявляемому блоку клетей сортопрокатного стана его функциональные возможности, определяемые условиями реализации процесса многоручьевой прокатки-разделения.
Если расстояния между плоскостями осей приводных рабочих валков и неприводных
рабочих валков основной и дополнительной пары клетей будут больше 0,50Dв и 1,10Dв
соответственно, то это снизит устойчивость раската продольному изгибу в процессе прокатки, что может привести к застреванию раската в клетях блока. К этому же приведет и
увеличение диаметров неприводных валков основной и дополнительной пары клетей
больше 0,45Dв и 0,20Dв соответственно, так как с увеличением диаметров валков неприводных клетей увеличивается сопротивление, создаваемое очагами деформации этих клетей при прокатке.
Если расстояния между плоскостями осей приводных рабочих валков и неприводных
рабочих валков основной и дополнительной пары клетей будет меньше 0,40Dв и 0,90Dв, то
это будет способствовать повышению продольной устойчивости раската в процессе прокатки. Однако в этом случае существенно усложняется компоновка конструкции блока,
монтаж и демонтаж его узлов. Ухудшается возможность контроля работоспособности узлов конструкции блока в процессе эксплуатации. Если диаметры неприводных валков основной и дополнительной пары рабочих клетей блока выполнить меньше 0,40Dв и 0,15Dв
соответственно, тот это, с одной стороны, снизит стойкость калибров этих валков и увеличит количество необходимых перевалок, что связано с производственными потерями
рабочего времени. Кроме того, в этом случае малые диаметры неприводных валков основной и дополнительной пары рабочих клетей затруднят прохождение переднего конца
раската, что может привести к застреванию раската в валках и снизить стабильность процесса прокатки.
Заявляемый блок клетей сортопрокатного стана работает следующим образом.
В процессе формирования многониточного раската в калибре приводной рабочей клети блока осуществляют предварительное формирование мест разделения на раскате прямоугольного сечения. Эта операция осуществляется в калибре приводной рабочей клети
блока (фиг. 2). Процесс деформации сопровождается уширением металла по боковым граням раската. На величину уширения оказывает влияние много факторов - температура
прокатки, условия трения на контакте, износ калибров и многое другое. Нестабильность
уширения металла обусловливает неравенство площадей поперечных сечений частей раската, из которых впоследствии, после продольного разделения, будет получен соответствующий сортовой профиль. Для устранения этой нестабильности, после предварительного
деформирования мест разделения раската на нитки, осуществляют контроль его ширины.
Для выполнения этой малоэнергозатратной, но ответственной операции используют основную рабочую клеть с неприводными вертикальными валками. С этой целью полученный в калибре приводной рабочей клети блока (фиг. 2) раскат с предварительно
сформированными местами разделения деформируют по боковым граням в вертикальных
4
BY 12066 C1 2009.06.30
неприводных валках основной клети (фиг. 3). Процесс деформации осуществляют путем
проталкивания раската через неприводные вертикальные валки основной клети за счет
резерва втягивающих сил трения, образованного в очаге деформации приводных валков
блока. Этот резерв всегда имеет место при установившемся процессе прокатки в очаге деформации, образованном приводными рабочими валками [1].
После деформации раската в вертикальных неприводных валках основной клети блока
стабилизируется горизонтальный размер (ширина) многониточного раската. В результате
обеспечивается равенство частей раската, из которых после продольного разделения будет
получено несколько сортовых профилей.
Однако в процессе деформации высокой полосы, что имеет место при контроле ширины многониточного раската с местами разделения, возможно скручивание раската относительно продольной оси. Это объясняется тем, что процесс деформации раската в
неприводных вертикальных валках основной клети можно охарактеризовать как деформацию высокой полосы в калибре. Одной из негативных особенностей обжатия высокой полосы является высокая вероятность потери раскатом поперечной устойчивости,
сопровождающейся скручиванием раската относительно продольной оси.
Для предотвращения этого многониточный раскат после контроля ширины поступает
в дополнительную клеть с неприводными горизонтальными валками (фиг. 4). В калибре
дополнительной клети с неприводными валками устраняются следы уширения металла,
полученные после деформации в основной клети с неприводными валками, и, одновременно, обеспечивается поперечная устойчивость многоручьевого раската - предупреждается его скручивание относительно продольной оси.
Заявляемый блок клетей сортопрокатного стана был опробован в процессе проведения
экспериментальных исследований процесса четырехниточной прокатки-разделения арматурных профилей № № 10,12 в условиях непрерывного мелкосортного стана 320 РУП
"БМЗ". Блок клетей был установлен на участке промежуточной группы клетей стана 320,
где осуществляется предварительное формирование мест разделения на раскате прямоугольного сечения размерами 18×56 мм.
Блок клетей состоит из приводной рабочей клети № 12 промежуточной группы стана
320 с горизонтально расположенными валками диаметром 335 мм и установленных на
привалковом брусе ее станины основную и дополнительную рабочие клети с, соответственно, вертикальными и горизонтальными неприводными валками. Диаметры неприводных рабочих валков основной (dо) и дополнительной (dд) клетей блока составляли
соответственно 140 мм (или 0,42 Dв) и 60 мм (или 0,18 Dв).
Расстояние между плоскостями осей приводных рабочих валков 2 и неприводных рабочих валков основной 4 и дополнительной 5 клетей блока составило соответственно
160 мм (или 0,48 Dв) и 360 мм (или 1,07 Dв).
При прокатке арматурного профиля № 12 с применением блока клетей с заявляемым
соотношением геометрических параметров: расстоянием между плоскостями осей приводных и неприводных рабочих валков основной и дополнительной клетей блока, диаметров валков приводной клети блока и неприводных валков основной и дополнительной
клетей - процесс прокатки происходил стабильно. При этом обеспечивался контроль ширины раската валками основной неприводной клети, а валки дополнительной неприводной клети обеспечивали поперечную устойчивость многоручьевого раската.
Анализ результатов опробования и расчетно-аналитических исследований показали,
что уменьшение расстояния между плоскостями осей приводных рабочих валков и неприводных рабочих валков основной клети до 130мм (0,39 Dв), а дополнительной клети до
300 мм (0,89 Dв) повысило продольную устойчивость раската. Однако при этом существенно усложнилась компоновка клетей блока, появились трудности при монтаже и демонтаже узлов. Уменьшение диаметров неприводных валков основной клети до 130 мм
(0,39Dв), a дополнительной клети блока до 45 мм (0,13Dв) понизило стойкость калибров
5
BY 12066 C1 2009.06.30
этих валков в процессе прокатки. Также отмечено затрудненное прохождение переднего
конца раската, что в некоторых случаях приводило к застреванию раската в валках и снижало стабильность процесса прокатки.
Увеличение расстояния между плоскостями осей приводных рабочих валков и неприводных рабочих валков соответственно основной и дополнительной клетей более 180 мм
(0,53 Dв) и до 375 мм (1,12 Dв) снизило устойчивость раската продольному изгибу в процессе прокатки, что может привести к застреванию раската в клетях блока. К этому же
приводит и увеличение диаметров неприводных рабочих валков основной и дополнительной пары рабочих клетей более 160 мм (0,48 Dв) и 75 мм (0,25Dв) соответственно. То есть
при выполнении блока клетей с геометрическими параметрами, отличными от заявляемых, не обеспечивается решение поставленной задачи. Аналогичные результаты получены и при прокатке арматурного профиля № 10.
Таким образом, при применении заявляемого блока клетей сортопрокатного стана
обеспечивается решение поставленной в изобретении задачи - повышается эффективность
производства сортового проката с использованием нетрадиционного процесса многоручьевой прокатки-разделения за счет стабилизации процесса прокатки, обеспечиваемого исключением кантовки и раскантовки раската в процессе прокатки, при сохранении
операции контроля ширины раската, обеспечивающего требуемую точность прокатки, а
также за счет повышения эффективности использования энергии на реализацию процесса
прокатки.
Источники информации:
1. Непрерывная прокатка сортовой стали с использованием неприводных рабочих клетей / А.А. Локматов и др.- К.: Наукова думка, 1998.- 242 с.
2. Декларацiйний патент на корисну модель 10491, Украина, МПК B 21B 13/00 // Бюл.
№ 11.- 2005 (прототип).
Фиг. 2
6
BY 12066 C1 2009.06.30
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
135 Кб
Теги
патент, 12066
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа