СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ПРОКАТА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО СКРАПА ДЛИННОМЕРНОГО ПРОФИЛЯ НА ЧАСТИ Российский патент 1997 года по МПК B23D27/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в сталеплавильном производстве при измельчении скрапа длинномерного профиля, в том числе рельсового.

Известен метод разделения длинномерного проката на части. [1, 2, 3 - прототип]
Согласно этому методу изделие устанавливают на опорной плите со смещением в зону обработки, фиксирующим совпадение сечения раздела с плоскостью надрезающих роликов. Затем сообщают движение подачи надрезающим и изгибающим роликам (приводом несущего их элемента) в сторону изделия и осуществляют последовательно выполнение концентраторов напряжений (по обе стороны сечения раздела) и изгиб по заданной (расположением ломающих роликов) схеме нагружения. После отделения одной части весь цикл, начиная с установочной операции, повторяют.

Цикличность процесса снижает его производительность и делает экономически невыгодным использованием его при разделении на части длинномерного проката, когда не требуется соблюдение точности размеров (как это имеет место при измельчении скрапа в сталеплавильном производстве).

Предлагаемое заявителем решение направлено на повышение производительности процесса разделения на части, преимущественно при обработке скрапа длинномерного проката.

Для достижения поставленной цепи в способе разделения проката на части, включающем выполнение концентраторов напряжений и деформацию путем приложения изгибающей нагрузки, концентраторы напряжений выполняют по всей длине проката с заданным величиной измельчения L_з дискретом, а затем прокат путем принудительной подачи пропускают между неприводными роликами, образующими зону деформации, с нагружением отделяемых частей по схеме балки, закрепленной одним концом и лежащей на опоре, причем ломающую нагрузку прикладывают в точке, удаленной от точки опоры на расстояние, равное L_з.

При разделении скрапа рельсового профиля концентратора напряжений выполняют на боковой поверхности подошвы рельса по одну сторону от его продольной оси, а деформирование осуществляют при перемещении рельса в положении "стоя на подошве" изгибом в горизонтальной плоскости. Отличия предлагаемого способа обеспечивают непрерывное, в процессе перемещения длиннометра, разделение его на части, обусловливающее существенное повышение производительности в сравнении с известными методами ломки.

На фиг. 1 в качестве примера реализации предлагаемого способа представлена конструкция схема в плане комплекса оборудования для обработки рельсового профиля, профиля, на фиг. 2 вид А фиг. 1, на фиг. 3 разрез Б-Б фиг. 1.

Комплекс состоит из четырех расположенных по ходу технологического процесса основанных узлов: загрузочного механизма, устройства подачи, механизма нанесения концентраторов напряжения и механизма для разделения профиля.

Механизм загрузки состоит из стеллажа накопителя 1 с устройством поштучной передачи, выполненным в виде кареток 2, несущих схваты (кантователи) для зажима проката, и имеющих возможность перемещения по направляющим 3 (оборудование привода не показано);
Устройство подачи состоит из приводного рольганга 4 и приводного упора 5, базирующего длинномер в зоне действия механизма для нанесения концентраторов напряжения, образованного рядом синхронно управляемых инструментов 6 надреза, установленных по длине рольганга 3 на расстоянии L_з друг от друга и от плоскости базирования.

Механизм для разделения профиля содержит смонтированные на общей раме центрирующее устройство в виде двух пар кромочных роликов 7, свободно вращающихся на вертикальных осях, две тянущие секции 8 и 9, образованные парой горизонтальных роликов прижимного и приводного, контактирующих соответственно с поверхностями головки и подошвы рельса, и узел нагружения, образованный неприводными вертикальными роликами 10, 11 и 12. Расположение роликов обеспечивает схему нагружения изгибом в горизонтальной плоскости каждой отделяемой части с закреплением ее со стороны ролика 10, опорой на ролик 11 и приложением ломающей нагрузки со стороны ролика 12. Ролики профилированы по поперечному сечению рельса с обеспечением контактной площадки с поверхностью шейки профиля (проиллюстрировано фиг. 3 для ролика 12). Оси вращения роликов 10, 11, 12 лежат в перпендикулярных к оси перемещения проката плоскостях, отстоящих соответственно друг от друга на расстояниях S₁ и S₂, где S₁≅L_з, а S₂=L_з. Диаметр ролика 12 больше диаметра роликов 10, 11, а его выбор обусловлен созданием контактной поверхности, достаточной (с точки зрения обеспечения силы трения) для формирования необходимого изгибающего момента.

На выходе роликового узла расположен склиз 13, направленный в короб-накопитель 14. Прокат обозначен позицией 15.

Способ измельчения длинномерного профиля на комплексе осуществляют следующим образом.

Рельсовые профили 15 предварительно укладывают в ряд в положении "стоя на подошве" на стеллаж 1. При этом рольганг 4 отключен, а упор 5 выведен на плоскость транспортировки.

Сообщают каретками 2 перемещение по направляющим 3 в сторону изделий до контакта схватов с профилем 15. Затем каретки 2 в совместном перемещении с рельсом возвращают в исходное положение и перекладывают профиль 15 на рольганг 4. Включают рольганг 4 и позиционируют рельс 15 для нанесения концентраторов напряжений, фиксируя его положение упором 5. Включают приводы механизмов 6 и выполняют надрезы на боковой поверхности подошвы профиля 15 с заданным расположением режущих инструментов дискретом. Выводят упор 5 из плоскости транспортировки, включают привод рольганга 4 и перемещают рельс 15 в центрирующие ролики 7, ориентируя его по оси тянущей секции 8. Концевой участок рельсы захватывается роликами секции и рельс продвигается в зону прижимного ролика 10 и секции 9 (рольганг 4 с этого момента отключен).

Под действием создаваемых тянущих усилий рельс продвигается в зону деформирования. В момент выхода сечения с концентратором на ролик 11 концевой участок профиля оказывается под воздействием изгибающей нагрузки со стороны ролика 12, происходит быстрое распространение трещины от надреза с разрушением материала по сечению. Отдельная часть (L_з) через склиз 13 попадает в короб 14. А через зону деформирования в это время уже проходит второй участок, который подвергают в процессе перемещения аналогичному воздействию с отделением его от длинномера 15. Процесс продолжается непрерывно до полного измельчения профиля 15.

В момент выхода заданного конца обрабатываемого рельса из свободной зоны между рольгангом 4 и центрирующим устройством 7 механизма разделения (который может быть зафиксирован, например, по срабатыванию датчика положения) устанавливают упор 5 на плоскость транспортировки рольганга 4, подводят тележки 2 со схватами к новому профилю 15 и передают его на линию обработки для нанесения концентраторов напряжения и последующего измельчения аналогично описанному. Далее процесс повторяют до разделки всей партии, предназначенной на измельчение.

Использование предлагаемого способа в сталеплавильном производстве обеспечивает существенное сокращение времени на подготовку этого вида шихтовых материалов по сравнению с известными методами циклической разделки и упрощает реализацию, позволяя организовать переработку поступающего партиями проката на поточной линии.

Использование: способы измельчения длинномерного проката без соблюдения точных размеров в сталеплавильном производстве при подготовке металлической составляющей шихты. Сущность изобретения: концентраторы напряжения выполняют одновременно по всей длине профили с заданным величиной измельчения (L_з дискретом, а деформирование изгибом осуществляют, пропуская длинномер между неводными роликами. При этом каждую отделяемую часть в процессе перемещения длинномера нагружают по схеме балки, закрепленной одним концом в лежащей на опоре, а ломающее усилие прикладывают в точке, отстоящей от опоры на расстояние L_з. Таким образом, при выходе очередного сечения с надрезом на опорный ролик оно нагружается изгибающим моментом, обеспечивающим разрушением металла по сечению до отделения части. При измельчении рельсового профиля надрезы выполняют на боковой поверхности подошвы, а деформирование осуществляют при перемещении рельса в положении "стоя на подошве" изгибом в горизонтальной плоскости. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ разделения проката преимущественно скрапа длинномерного профиля, на части, включающий нанесение концентраторов напряжения и деформацию путем приложения изгибающей нагрузки, отличающийся тем, что концентраторы напряжения выполняют по всей длине проката с дискретом, заданным величиной L_з, измельчения, а деформацию проката осуществляют путем принудительной подачи между неприводными роликами, образующими зону деформации, с нагружением отделяемых частей по схеме балки, закрепленной одним концом и лежащей на опоре, причем ломающее усилие прикладывают к точке, удаленной от точки опоры на расстояние, равное L_з. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при разделении рельсового профиля концентраторы напряжения выполняют на боковой поверхности подошвы по одну сторону от его продольной оси, а деформирование осуществляют при перемещении рельса в положении "стоя на подошве" изгибом в горизонтальной плоскости.