УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА МЕТАЛЛИЧЕСКУЮ ПОЛОСУ Российский патент 2005 года по МПК C23C2/40 

Описание патента на изобретение RU2249059C1

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывному нанесению покрытия на полосовой прокат погружением в расплавленный металл, и может найти применение, например, в агрегатах горячего непрерывного цинкования (АГНЦ).

Известна ванна для цинкования металлической полосы, содержащая ванну с расплавом, несущую раму, узлы погружного барабана и струйных ножей, трубопровод для подвода газа к ножам, при этом ванна содержит погружную емкость с нагревателями и сквозной прорезью для металлической полосы, а внешние грани емкости имеют теплоизолирующие прокладки (Патент РФ №2128715, кл. С 21 D 1/48, С 23 С 2/06, опубл. 10.04.1999 г.).

Размещение погружного барабана для осуществления перегиба полосы и погружной емкости в расплаве цинка приводит к быстрому выходу из строя узлов устройства из-за высокой температуры и химической активности расплава, что приводит к дополнительным трудовым затратам и простоям оборудования, связанным с заменой погружного барабана. Кроме того, эрозия материала узлов механизма в расплаве засоряет его продуктами эрозии и ухудшает качество покрытия.

Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является агрегат горячего цинкования стальной полосы, включающий установку цинкования, содержащую размещенные в технологической последовательности теплоизоляционный короб с наклонным каналом и задающим элементом, выполненным в виде ролика, ванну с расплавом цинка с размещенным в ней погружным роликом, струйное устройство и натяжные ролики (А.И.Целиков и др. “Машины и агрегаты металлургических заводов”, т.3, М.: Металлургия, 1988, с.533-537, рис.ХI.5).

Размещенный в ванне с расплавом цинка погружной ролик осуществляет перегиб полосы в вертикальной плоскости, обеспечивая ее погружение в расплав.

Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками предлагаемого изобретения: размещенные в технологической последовательности теплоизоляционный короб с наклонным каналом и задающим элементом, ванна с расплавом, струйное устройство и натяжные ролики.

Известное устройство не обеспечивает высокого качества цинкового покрытия, имеет низкую производительность и требует значительных трудовых затрат в обслуживании. Это обусловлено тем, что постепенная эрозия материала узлов агрегата, вызванная высокой температурой и химической активностью расплава цинка, приводит к засорению расплава продуктами эрозии, ухудшая качество цинкового покрытия, а наличие абразивных частиц в зоне контакта погружного ролика и полосы приводит к травмированию ее поверхности, также ухудшая качество покрытия. Извлечение погружного ролика из ванны (например, при износе его поверхности), очистка его и подшипников, в которых он установлен, и последующая установка в ванну требует значительных дополнительных трудовых затрат, приводит к простоям агрегата и снижает его производительность.

Недостатком известного агрегата является невозможность его работы без погружного ролика в ванне с расплавом цинка и неустойчивость вертикальной ветви полосы в результате поперечно-продольных колебаний, что создает трудности в эксплуатации агрегата и увеличивает выход некондиционной продукции.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования установки для непрерывного нанесения покрытия на металлическую полосу путем определенных конструктивных особенностей, обладающей высокой производительностью.

Ожидаемый технический результат - придание устойчивости полосы в процессе нанесения покрытия путем осуществления регламентированного упругого изгиба ее боковых участков, что обеспечивает высокое качество покрытия.

Технический результат достигается тем, что установка непрерывного нанесения покрытия на металлическую полосу, содержащая размещенные в технологической последовательности теплоизоляционный короб с наклонным каналом и задающим элементом, ванну с расплавом, струйное устройство и натяжные ролики, по изобретению дополнительно снабжена выводящей парой роликов, размещенной с возможностью вертикального перемещения на участке между струйным устройством и натяжными роликами, задающий элемент выполнен в виде пары роликов, при этом выводящая пара роликов и пара роликов задающего элемента установлены с возможностью перемещения вдоль своих осей, бочки их роликов выполнены в виде секций с возможностью независимого вращения, причем образующая краевых секций бочки одного из роликов пар выполнена вогнутой, образующая краевых секций бочки другого ролика пар выполнена выпуклой, а радиус выпуклой и вогнутой образующих краевых секций составляет не менее 0,004 α·Lб, где: α - угол наклона к горизонтали касательной к боковой кромке бочки, Lб - длина бочки ролика.

Целесообразно, чтобы угол наклона к горизонтали касательной к боковой кромке бочки ролика задающего элемента составлял 40-50°, а угол наклона к горизонтали касательной к боковой кромке бочки ролика выводящей пары составлял 60-80°.

Целесообразно, чтобы при выполнении бочки ролика в виде трех секций, средняя секция бочки с частично круговой образующей была выполнена длиной, равной 0,20-0,22 длины бочки ролика и жестко связана с приводной осью.

Целесообразно, чтобы между выводящей парой роликов и натяжными роликами была установлена пара роликов, аналогичная выводящей паре роликов.

На фиг.1 схематично показана установка непрерывного нанесения цинкового покрытия на стальную полосу; на фиг.2 - пара роликов.

Установка непрерывного нанесения цинкового покрытия на стальную полосу 1, расположенная после секции 2 термической обработки полосы содержит размещенные в технологической последовательности теплоизоляционный короб 3 с наклонным каналом 4, в котором расположен задающий элемент, выполненный в виде пары роликов 5 и 6, ванну 7 с расплавом цинка, струйные ножи 8, выводящую пару роликов 9 и 10, поддерживающую пару роликов 11 и 12 и натяжные ролики 13.

Выводящая пара роликов 9, 10 и поддерживающая пара роликов 11, 12 установлены с возможностью вертикального перемещения. Пара роликов 5, 6, выводящая пара роликов 9, 10 и поддерживающая пара роликов 11, 12 установлены с возможностью перемещения вдоль своих осей 14. Бочки пар роликов 5 и 6, 9 и 10, 11 и 12 выполнены в виде краевых секций 15 и средней секции 16, установленных с возможностью независимого вращения. Средняя секция 16 выполнена с частично круговой образующей длиной, равной 0,20-0,22 длины бочки ролика (Lб) и жестко связана с приводной осью 13. Образующая краевых секций бочки роликов 5, 9, 11 выполнена вогнутой, а образующая краевых секций бочки роликов 6, 10, 12 выполнена выпуклой, при этом радиус выпуклой и вогнутой образующих краевых секций составляет не менее 0,004·α·Lб, где: α - угол наклона к горизонтали касательной к боковой кромке бочки, Lб - длина бочки ролика. Угол наклона к горизонтали касательной к боковой кромке бочки роликов 4, 5 составляет 40-50°, а угол наклона к горизонтали касательной к боковой кромке бочки роликов 8, 9, 10, 11 составляет 60-80°.

Выводящая пара роликов 9, 10 размещена относительно основания ванны 7 на высоте, достаточной для размещения струйного ножа, исключающего травмирование покрытия и для окончательной кристаллизации цинка. Поддерживающая пара роликов 11, 12 размещена относительно основания ванны 7 на произвольной высоте в зависимости от длины вертикальной ветви полосы после ванны.

Установка работает следующим образом.

Сваренная встык и подготовленная к цинкованию полоса 1 поступает через секцию 2 термической обработки в теплоизоляционный короб 3 с наклонным каналом 4. Проходя через пару роликов 5, 6 боковые участки полосы подвергаются упругому изгибу по радиусу, определяемому углом наклона к горизонтали касательной к боковой кромке бочки и ее длиной (Lб). Проходя по наклонному каналу 4, полоса подается под углом в ванну 7 с расплавом цинка. При этом упругий изгиб боковых участков полосы 1 обеспечивает ее продольно-поперечную жесткость, исключающую колебания полосы и ее касание стенок наклонного канала 4 теплоизоляционного короба 3, что предотвращает образование на ней царапин.

После выхода полосы 1 из ванны 7 происходит окончательное формирование цинкового покрытия и его кристаллизация за счет охлаждения струйными ножами 8. Для обеспечения полной кристаллизации цинкового покрытия при заданной скорости перемещения оцинковываемой полосы и во избежание травмирования поверхности покрытия, упругий изгиб под углом 60-80° боковых участков полосы осуществляется дважды выводящей парой роликов 9, 10 и поддерживающей парой роликов 11, 12. Затем полоса с цинковым покрытием посредством натяжных роликов 13 передается на дальнейшую обработку.

При упругом изгибе боковых участков полосы со сторон подачи полосы в расплав и выдачи ее из расплава образуются два участка плавного перехода с плоским участком между ними, который при расположении его в ванне позволяет осуществить необходимый перегиб движущейся полосы в вертикальной плоскости с образованием петли, исключая использование погружного ролика. Вертикальное перемещение выводящей пары роликов 8 и 9 необходимо для изменения расстояния между началом и концом плоского участка при изменении геометрических параметров обрабатываемой стальной полосы. Вертикальное перемещение поддерживающей пары роликов 10 и 11 позволяет осуществлять регулирование длины участка плавного перехода со стороны выдачи полосы из расплава, что обеспечивает ее устойчивость при изменении сортамента полосы.

Выполнение бочек роликов 5 и 6, 9 и 10, 11 и 12 в виде секций с возможностью независимого вращения с радиусом выпуклой и вогнутой образующих краевых секций 15, составляющим не менее 0,004 α·Lб обеспечивает синхронизацию линейных скоростей изгибаемых боковых участков полосы и окружных скоростей краевых секций 15 бочки ролика, исключая взаимное проскальзывание полосы и роликов и травмирование поверхности полосы. Выполнение выпуклой и вогнутой образующих краевых секций 15 радиусом менее 0,004 α·Lб приводит к пластическому изгибу поперечного сечения полосы с отслаиванием покрытия при последующем обратном перегибе.

Возможность перемещения роликов вдоль своих осей необходима для их точной установки относительно полосы, что обеспечивает ее устойчивость и дополнительное центрирование относительно ванны 7 и струйных ножей 8.

Реализация предлагаемой установки непрерывного нанесения покрытия на стальную полосу позволяет повысить производительность (за счет уменьшения простоев АГНЦ) примерно на 6%, сократить выход некондиционной продукции в 1,5 раза и снизить производственные затраты не менее чем на 8%.

Похожие патенты RU2249059C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЦИНКОВАНИЯ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ 2003
  • Урмацких А.В.
  • Урцев В.Н.
  • Платов С.И.
  • Хабибулин Д.М.
  • Аникеев С.Н.
  • Штоль В.Ю.
RU2235801C1
ВАННА ДЛЯ ЦИНКОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОЛОСЫ 1997
  • Франценюк Л.И.
  • Казаков В.В.
  • Коньшин А.П.
  • Быханов М.В.
  • Коняхин А.В.
  • Никитин А.В.
RU2128715C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПРАВКИ СТАЛЬНЫХ ПОЛОС ИЗГИБОМ С РАСТЯЖЕНИЕМ 1993
  • Антипанов В.Г.
  • Дырда В.Е.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Денисов П.С.
  • Белышев А.С.
  • Мешков Л.В.
RU2043809C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТРУБЫ 1994
  • Кренгел Теодор Х.
  • Борзим Джон Дж.
  • Вилитс Чарльз Э.
RU2113303C1
СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНО ДВИЖУЩЕЙСЯ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2005
  • Урцев Владимир Николаевич
  • Хабибулин Дим Маратович
  • Платов Сергей Иосифович
RU2296179C2
Устройство для формирования покрытий из расплава 1982
  • Пахалуев Валерий Максимович
  • Крохина Лилия Александровна
  • Кукушкин Владимир Михайлович
  • Поносов Виктор Николаевич
  • Смирнов Владимир Николаевич
SU1079695A1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ ПОГРУЖЕНИЕМ В РАСПЛАВ 2002
  • Брисбергер Рольф
  • Траковски Вальтер
RU2300577C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГОРЯЧЕОЦИНКОВАННОЙ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ГОРЯЧЕМ ЦИНКОВАНИИ 2005
  • Чеглов Александр Егорович
  • Миндлин Борис Игоревич
  • Девятко Владимир Иванович
  • Быханов Михаил Владимирович
  • Черников Василий Георгиевич
  • Галин Андрей Викторович
RU2288968C2
Способ получения оцинкованной стальной полосы 1987
  • Пертти Юхани Сиппола
SU1750434A3
Устройство для нанесения покрытия на полосу 1980
  • Дунаевский Владимир Израйлевич
  • Криклий Николай Михайлович
  • Горевой Леонид Петрович
  • Ступак Вячеслав Иванович
  • Огинский Михаил Ильич
SU945228A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 249 059 C1

Реферат патента 2005 года УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА МЕТАЛЛИЧЕСКУЮ ПОЛОСУ

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывному нанесению покрытия на полосовой прокат погружением в расплавленный металл, и может найти применение, например, в агрегатах горячего непрерывного цинкования (АГНЦ). Установка содержит размещенные в технологической последовательности теплоизоляционный короб с наклонным каналом, задающий элемент в виде пары роликов, ванну с расплавом, струйное устройство, выводящую пару роликов, размещенную с возможностью вертикального перемещения на участке между струйным устройством и натяжными роликами, при этом выводящая пара роликов и пара роликов задающего элемента установлены с возможностью перемещения вдоль своих осей, бочки их роликов выполнены в виде секций с возможностью независимого вращения, причем образующая краевых секций бочки одного из роликов пар выполнена вогнутой, образующая краевых секций бочки другого ролика пар выполнена выпуклой, а радиус выпуклой и вогнутой образующих краевых секций составляет не менее 0,004 α·Lб, где: α - угол наклона к горизонтали касательной к боковой кромке бочки, Lб - длина бочки ролика. Предлагаемая установка обеспечивает высокое качество покрытия за счет придания устойчивости полосы в процессе нанесения покрытия путем осуществления регламентированного упругого изгиба ее боковых участков. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 249 059 C1

1. Установка непрерывного нанесения покрытия на металлическую полосу, содержащая размещенные в технологической последовательности теплоизоляционный короб с наклонным каналом и задающим элементом, ванну с расплавом, струйное устройство и натяжные ролики, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена выводящей парой роликов, размещенной с возможностью вертикального перемещения на участке между струйным устройством и натяжными роликами, задающий элемент выполнен в виде пары роликов, при этом выводящая пара роликов и пара роликов задающего элемента установлены с возможностью перемещения вдоль своих осей, бочки их роликов выполнены в виде секций с возможностью независимого вращения, причем образующая краевых секций бочки одного из роликов пар выполнена вогнутой, образующая краевых секций бочки другого ролика пар выполнена выпуклой, а радиус выпуклой и вогнутой образующих краевых секций составляет не менее 0,004 α·Lб, где α - угол наклона к горизонтали касательной к боковой кромке бочки, Lб - длина бочки ролика.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что угол наклона к горизонтали касательной к боковой кромке бочки ролика задающего элемента составляет 40-50°, а угол наклона к горизонтали касательной к боковой кромке бочки ролика выводящей пары составляет 60-80°.3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что при выполнении бочки ролика в виде трех секций, средняя секция бочки с частично круговой образующей выполнена длиной, равной 0,20-0,22 длины бочки ролика и жестко связана с приводной осью.4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что между выводящей парой роликов и натяжными роликами установлена поддерживающая пара роликов, аналогичная выводящей паре роликов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2249059C1

Целиков А.И
и др
Машины и агрегаты металлургических заводов, т
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТАРАН 1921
  • Харалдин А.Г.
SU533A1
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1
ВАННА ДЛЯ ЦИНКОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОЛОСЫ 1997
  • Франценюк Л.И.
  • Казаков В.В.
  • Коньшин А.П.
  • Быханов М.В.
  • Коняхин А.В.
  • Никитин А.В.
RU2128715C1
Устройство для нанесения покрытия на полосу 1980
  • Дунаевский Владимир Израйлевич
  • Криклий Николай Михайлович
  • Горевой Леонид Петрович
  • Ступак Вячеслав Иванович
  • Огинский Михаил Ильич
SU945228A1
US 3808033 A, 30.04.1974.

RU 2 249 059 C1

Авторы

Урмацких А.В.

Урцев В.Н.

Хабибулин Д.М.

Платов С.И.

Аникеев С.Н.

Даты

2005-03-27Публикация

2003-10-20Подача