УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВОЗМОЖНОГО НАГРЕВА ДЛИННОМЕРНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2015 года по МПК B22D11/00 B21B1/46 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для поддержания температуры и возможного нагрева длинномерных металлических изделий, полученных способом непрерывного литья, и к соответствующему способу для литейно-прокатного агрегата непрерывного процесса, действующего в полубесконечном режиме, с целью получения изделий длинномерного металлического проката, такого как полоса, пруток, балочная заготовка, рельс или, в общем, прокатного профиля.

Уровень техники

Установкам непрерывного литья, известным в данной области техники и предназначенным для производства длинномерного проката, присущи серьезные ограничения, заключающиеся в том, что по причинам, по существу, связанным с функциональными ограничениями и характеристиками компонентов, производительность таких установок, как правило, не превосходит 25-40 т/ч.

Следовательно, для получения более высокой производительности необходимо увеличивать число ручьев разливки металла, завязанных на один и тот же прокатный стан, которое может доходить до 8 и более.

Это влечет за собой, среди прочего, необходимость передачи слитков или блюмов, выходящих с различных ручьев разливки, в одну точку входа в нагревательную печь, и, следовательно, потери слитками температуры при такой передаче.

Следствием этого является необходимость в значительном количестве энергии для питания нагревательной печи, которая должна восстанавливать потери температуры и поднимать температуру от значения, действующего на входе в печь, которое составляет от 650°C до 750°C, до значения, приемлемого для осуществления прокатки, которое составляет, приблизительно, от 1050°C до 1200°C.

Кроме того, необходимость переноса отрезков слитков или блюмов с различных ручьев разливки металла в точку, где они вводятся в печь, накладывает ограничения на длину, а значит и на вес: длина слитков при этом составляет 12-14 м, максимум до 16 м, а вес в среднем равняется 2-3 т.

Указанные требования и ограничения процесса являются главной причиной увеличения расхода энергии на нагревание слитков и ухудшения общей пропускной способности литейно-прокатного агрегата (при одной и той же производительности, тонн/час, которую необходимо обеспечить) как из-за больших размеров разливочных устройств, которые требуются для обслуживания нескольких ручьев разливки, так и из-за большого числа слитков, которые подлежат обработке, следствием чего также является большой объем обрезки головных частей слитков на входе в клети прокатного стана и образование большого количества некондиционных коротких отрезков слитков.

Чтобы устранить такой недостаток, было произведено сокращение числа ручьев разливки металла - оставлены всего два ручья - что позволило предусмотреть надлежащее устройство для поддержания температуры и возможного нагрева, которое принимает блюмы с двух линий и делает их доступными для линии прокатки, которая располагается далее.

Раскрытие изобретения

Одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство для поддержания температуры и возможного нагрева для металлических изделий, получаемых способом непрерывного литья, и соответствующий способ для двух линий литья (ручьев разливки), который дает возможность просто и надежно работать с порезанным в размер продуктом литья без промежуточного перемещения продукта и/или перевалки между указанными линиями литья.

Другая задача настоящего изобретения заключается в максимальном использовании энтальпии, которой обладает исходная жидкая сталь, на всей технологической линии, и в частности, внутри устройства для поддержания температуры и возможного нагрева, с целью снижения потерь температуры во времени между моментом резки продукта литья в размер и его передачей на операцию прокатки в целях получения значительной экономии энергии и снижения эксплуатационных расходов по сравнению с традиционными процессами.

Задачи изобретения также предполагают:

- обеспечить возможность останавливать прокатный стан без необходимости прерывания предшествующей операции разливки металла и, таким образом, получить высокий коэффициент использования литейно-прокатного агрегата;

- сократить до минимума или вообще исключить выведение материала в отходы в аварийных ситуациях или при плановых остановках и, таким образом, осуществить полное превращение материала в продукт, который в таких ситуациях на время аккумулируется внутри устройства для поддержания температуры и возможного нагрева, и, тем самым, получить увеличенную отдачу (выход годных изделий), которая представляет собой отношение веса конечной продукции к весу жидкой стали, потребной для изготовления тонны продукции.

Настоящее изобретение задумано, разработано и проверено на предмет решения поставленной задачи и иных задач, получения полезных качеств, а также преодоления недостатков, свойственных существующим техническим решениям.

Идея изобретения изложена в независимых пунктах формулы изобретения, при этом варианты осуществления идеи сформулированы в зависимых пунктах.

В соответствии с настоящим изобретением, в литейно-прокатном агрегате непрерывного процесса, действующем в полубесконечном режиме и предназначенном для получения изделий длинномерного проката, между машиной двухручьевой непрерывной разливки металла и последующей прокатной линией расположено устройство для поддержания температуры и возможного нагрева.

Металлические изделия, полученные способом непрерывного литья, подвергаются резке в размер при помощи средств резки, расположенных сразу после разливочной машины, с целью выделения отрезков блюма заданной длины, которая предпочтительно составляет от 16 м до 60 м, а оптимально от 30 м до 40 м.

Линия прокатки располагается со смещением относительно ручьев разливочной машины, параллельно указанным ручьям.

В каждом ручье разливки имеется соответствующий кристаллизатор, в котором можно производить литье изделий с различной скоростью от 3 м/мин до 9 м/мин в зависимости от толщины изделия.

В описании и формуле изобретения под термином «блюм» (bloom) подразумевается изделие прямоугольного или квадратного сечения, в котором отношение длинной стороны сечения к короткой стороне находится в интервале от 1 до 4, то есть указанное отношение соответствует сечениям от квадрата до прямоугольника, у которого длинная сторона в 4 раза больше короткой стороны.

Согласно настоящему изобретению, профиль получаемых изделий не ограничивается четырехгранником с двумя парами прямых параллельных сторон, но также может представлять собой сечения, обладающие, по меньшей мере, криволинейной, выпуклой или вогнутой стороной, при этом желательно (но не обязательно), чтобы геометрия противоположных сторон в двух указанных парах обладала зеркальной симметрией, или было сочетание вышеупомянутых геометрических форм.

Для примера, квадратные сечения, получаемые способом непрерывного литья в каждом ручье разливки, в соответствии с настоящим изобретением, могут иметь размеры 100 мм × 100 мм, 130 мм × 130 мм, 150 мм × 150 мм, 160 мм × 160 мм или промежуточные размеры, а, в целях увеличения производительности, профили прямоугольного сечения могут иметь размеры 100 мм × 140 мм, 130 мм × 180 мм, 130 мм × 210 мм, 140 мм × 190 мм, 160 мм × 210 мм, 160 мм × 280 мм, 180 мм × 300 мм, 200 мм × 320 мм или промежуточные размеры. В случае производства средних профилей, могут быть использованы сечения даже больших размеров, например 300 мм × 400 мм или аналогичные.

В соответствии с настоящим изобретением, устройство для поддержания температуры и возможного нагрева располагается после разливочной машины; причем порезанные в размер отрезки блюма поступают в указанное устройство напрямую, без промежуточного перемещения и/или перевалки, при средней температуре, по меньшей мере, 1000°C, а оптимально от 1100°C до 1150°C. Средняя температура блюма на выходе из устройства составляет, приблизительно, от 1050°C до 1200°C.

Согласно отличительному признаку настоящего изобретения, устройство для поддержания температуры и возможного нагрева содержит первую печь, связанную с первой линией разливки, вторую печь, которая расположена ближе к разливочной машине, чем первая печь, и которая связана со второй линией разливки, а также переходный туннель, ось которого совпадает с осью первой линии разливки и который расположен перед первой печью и примыкает к ней.

В частности, первая печь оснащена:

- первым рольгангом для ввода отрезков блюма в печь, причем ось указанного рольганга совпадает с осью первой линии разливки, откуда данный рольганг принимает отрезки блюма через переходный туннель;

- выпускным рольгангом, ось которого совпадает с осью линии прокатки, но при этом смещена относительно оси первого приемного рольганга и параллельна ей; указанный выпускной рольганг передает имеющиеся отрезки блюма на линию прокатки; и

- первыми устройствами поперечной передачи для перемещения отрезков блюма с первого приемного рольганга в направлении выпускного рольганга.

Аналогично, вторая печь, которая расположена ближе к разливочной машине, чем первая печь, оснащена:

- вторым рольгангом для ввода отрезков блюма, поступающих со второй линии разливки, причем ось указанного рольганга совпадает с осью второй линии разливки;

- выходным рольгангом, ось которого совпадает с осью выпускного рольганга, причем выходной рольганг выполнен с возможностью переноса отрезков блюма из второй печи к выпускному рольгангу первой печи, и далее к линии прокатки; и

- вторыми устройствами поперечной передачи, предназначенными для перемещения отрезков блюма со второго приемного рольганга в направлении выходного рольганга.

Переходный туннель расположен перед первой печью, параллельно продольной оси второй печи, и выполнен с возможностью транспортирования отрезков блюма, полученных в первой линии разливки, в направлении первого приемного рольганга первой печи, так чтобы воспрепятствовать потере температуры указанными отрезками блюма в процессе их перемещения от первой линии разливки к первой печи.

Согласно другому отличительному признаку настоящего изобретения и первая, и вторая печь каждая содержит буфер или накопительную зону (вспомогательную площадку) для временного размещения отрезков блюма, поступающих с первого и второго приемных рольгангов.

Каждый из буферов располагается между приемным рольгангом и выпускным или, соответственно, выходным рольгангом соответствующей печи.

В соответствии с еще одним отличительным признаком настоящего изобретения, первые и вторые устройства поперечной передачи содержат средства перемещения, которые осуществляют перенос отрезков блюма с приемных рольгангов двух указанных печей в направлении буферов, в которых размещаются блюмы, а также последующие средства извлечения отрезков блюма из буферов, позволяющие выпускному и/или выходному рольгангу соответствующих печей производить забор отрезков блюма и доставлять их к линии прокатки.

В частности, отрезки блюма, погруженные на выходной рольганг второй печи, передаются через выпускной рольганг первой печи, чтобы впоследствии произошла их передача на линию прокатки.

Отрезки блюма, погруженные на выпускной рольганг первой печи, напрямую передаются на линию прокатки.

Согласно другому отличительному признаку настоящего изобретения, оси разливочной машины и прокатного стана смещены друг относительно друга и параллельны друг другу, что делает такую компоновку пригодной для осуществления процесса полубесконечного типа.

Согласно изобретению, каждая печь рассматриваемого устройства имеет длину, которая может варьировать в диапазоне, приблизительно, от 16 м до 60 м, а оптимально - от 30 м до 40 м.

Оси выпускного и выходного рольгангов, соответственно, первой и второй печи совпадают с осью установленного вслед за ними прокатного стана, причем для питания прокатного стана отрезками блюма темп работы указанных рольгангов совпадает с темпом работы прокатного стана. При этом не привлекаются технические решения, свойственные процессу бесконечного типа.

Таким образом, при работе литейно-прокатного агрегата в нормальных условиях операции непрерывной разливки металла и прокатки могут совершаться по существу «непрерывно», приближенно к «бесконечному» режиму работы, несмотря на то, что работа происходит с блюмом, порезанным в размер на отрезки, а линия прокатки смещена относительно двух линий разливки.

Буферы работают как накопители блюмов, например, когда необходимо преодолеть последствия прерывания процесса прокатки по причине аварии или плановой замены валков, или для перехода на другой тип продукции, и таким образом избежать потерь материала и лишнего расхода энергии, а главное, избежать прерывания процесса разливки металла. Устройство для поддержания температуры и возможного нагрева позволяет аккумулировать блюмы на время, которое может доходить до 60-80 мин (при максимальной скорости литья) и более и которым можно варьировать при проектировании литейно-прокатного агрегата.

Такое решение дает возможность значительно увеличить коэффициент использования литейно-прокатного агрегата.

Благодаря наличию накопительной емкости двух указанных печей также можно увеличить общую отдачу литейно-прокатного агрегата (выход годных изделий). Это объясняется следующими причинами:

- снижается число случаев повторного запуска процесса разливки металла (или такие случаи вообще исключаются), что дает экономию на металле, уходящем в отходы в начале и конце разливки;

- сталь, которой в момент аварийной остановки прокатного стана (например, по причине затора из-за попадания камней) предстоит вылиться из разливочного устройства (которое заполняет жидкой сталью кристаллизатор), и оказаться перед прокатным станом, не придется переводить в отходы; то же самое касается и стали, оставшейся в разливочном ковше, которую часто не представляется возможным полностью вернуть в технологический процесс;

- в случае аварийной остановки прокатного стана, блюм, уже захваченный одной или несколькими клетями, можно вернуть в печь и сохранить там при требуемой температуре, и также исключить необходимость измельчения блюма в отходы, и, следовательно, потери материала.

Согласно настоящему изобретению, оптимальную длину отрезков блюма, а следовательно, и длину печей, в которых должны содержаться указанные отрезки, выбирают из условия минимума функции потерь - линейной комбинации тепловых потерь в печах и потерь материала, связанных с обрезкой блюма, образованием коротких блюмов и заторами из-за попадания камней.

Настоящее изобретение также касается способа, в котором этап непрерывной разливки металла осуществляют в двух линиях (ручьях) разливки; продукт литья (блюм) режут на мерные отрезки и, соответственно, передают на приемные рольганги двух печей устройства для поддержания температуры и возможного нагрева; далее отрезки блюма передают в буферы соответствующих печей для реализации этапа «поддержания температуры и возможного нагрева», который обеспечивает выдерживание множества отрезков блюма при определенной температуре и их возможное нагревание в течение времени, которое зависит от размеров печей (по длине и ширине) и которое определяется из условия оптимизации функциональной связи устройств непрерывной разливки металла и устройств прокатки.

Способ также предусматривает, что во время остановок прокатного стана устройство для поддержания температуры и возможного нагрева действует в качестве накопителя между операциями литья и прокатки на время, которое можно определить на стадии проектирования литейно-прокатного агрегата и которое может варьироваться от 30 мин до 80 мин или более при максимальной скорости литья.

Краткое описание чертежей

Указанные и иные отличительные особенности настоящего изобретения будут понятны из последующего описания предпочтительных вариантов его осуществления, изложенных в виде примеров, которые не носят ограничительного характера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает возможную компоновку литейно-прокатного агрегата, в которую введено соответствующее настоящему изобретению устройство поддержания температуры и возможного нагрева;

фиг. 2-5 изображают примеры различных профилей (сечений), которые могут быть получены при помощи литейно-прокатного агрегата фиг. 1;

фиг. 6 представляет собой вид сверху соответствующего настоящему изобретению устройства поддержания температуры и возможного нагрева;

фиг. 7 представляет собой боковое сечение фиг. 6 по линии VII-VII.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 изображен первый пример компоновки 10 соответствующего настоящему изобретению агрегата для производства длинномерных изделий, в который введено устройство 14 для поддержания температуры и возможного нагрева.

Согласно фиг. 1, компоновка 10 в числе показанных основных элементов содержит машину 11 непрерывной разливки в два ручья, соответственно, первый ручей 21а и второй ручей 21b, которые построены параллельно друг другу и в каждом из которых используется кристаллизатор или иное устройство, пригодное для литья блюмов квадратного или прямоугольного сечения, а также блюмов различной формы и размеров с прямыми, криволинейными, вогнутыми или выпуклыми гранями или гранями иной формы. Примеры некоторых сечений, которые можно получать литьем, используя настоящее изобретение, приведены на фиг. 2-5, на которых соответственно представлено прямоугольное сечение с прямыми и параллельными сторонами (фиг. 2), сечение с выпуклыми короткими сторонами и прямыми и параллельными длинными сторонами (фиг. 3), сечение с короткими сторонами, вогнутыми в середине, и прямыми и параллельными длинными сторонами (фиг. 4), а также сечение с вогнутыми короткими сторонами и прямыми и параллельными длинными сторонами (фиг. 5).

Очевидно, что то же касается и блюмов квадратного сечения.

Два ручья разливки металла располагаются на линиях 21а и 21b разливки (фиг. 1), которые смещены относительно единой линии 22 прокатки и параллельны последней. В ручьях производится параллельное литье двух блюмов, в предпочтительном случае одинакового сечения (квадратного или прямоугольного), при этом оба блюма поступают в единый прокатный стан 16, который располагается далее по технологической линии.

После каждой из линий 21а, 21b разливки находятся средства 12 резки блюма в размер, например, ножницы или кислородно-ацетиленовый газовый резак, которые режут литой блюм на отрезки требуемой длины. Предпочтительно, чтобы производилась резка блюма на отрезки длиной, в 1-5 раз превышающей длину блюмов, получаемых в существующих литейно-прокатных агрегатах. Предпочтительная длина блюмов, согласно настоящему изобретению, составляет от 16 до 60 м, а оптимально от 30 до 40 м. Таким образом, получаются блюмы большего веса, который в 5-15 раз превышает вес блюмов, получаемых в существующих литейно-прокатных агрегатах. Вес блюма, согласно настоящему изобретению, составляет от 10 до 50 т.

Таким образом, несмотря на то, что рассматриваемая компоновка литейно-прокатного агрегата предусматривает работу в полунепрерывном (полубесконечном) режиме, в том смысле, что работа производится с порезанными в размер сегментами блюма, такие блюмы большой длины и большого погонного веса позволяют агрегату при нормальных условиях работы функционировать по существу в непрерывном (бесконечном) режиме и достигать показателей, очень близких к показателям непрерывного режима.

Устройство 14 расположено после машины 11 непрерывной разливки, непосредственно после средств 12 для резки блюма в размер, и содержит первую печь 36 и вторую печь 37, расположенную перед первой печью 36, а также переходный туннель 38, расположенный рядом со второй печью 37.

Продукт литья, полученный на первой линии 21а, после порезки в размер средствами 12 резки передается в первую печь 36 через переходный туннель 38.

С другой стороны, продукт литья, полученный на второй линии 21b, передается напрямую во вторую печь 37, также будучи перед этим порезанным в размер средствами 12 резки.

Переходный туннель 38 расположен параллельно продольной оси второй печи 37 и позволяет посредством внутреннего рольганга 40 передавать отрезки блюма, полученные на первой линии 21а разливки, в направлении первой печи 36.

Переходный туннель 38 надлежащим образом изолирован, чтобы свести к минимуму потери тепла отрезками блюма при их переходе по туннелю.

Первая печь 36 содержит первый приемный рольганг 41, ось которого совпадает с осью внутреннего рольганга 40 переходного туннеля 38, а следовательно, с осью первой линии 21а разливки, и выпускной рольганг 43, который обеспечивает передачу отрезков блюма, находящихся в первой печи 36, в направлении линии 22 прокатки. Ось выпускного рольганга 43 совпадает с осью линии 22 прокатки, так что отрезки блюма, выходящие из первой печи 36, поступают в расположенный далее прокатный стан 16.

Аналогично, вторая печь 37 содержит второй приемный рольганг 42, ось которого совпадает с осью второй линии 21b разливки, и выходной рольганг 44, который переносит отрезки блюма на выпускной рольганг 43.

Достоинством является то, что две линии 21а, 21b разливки подают отрезки блюма напрямую в первую и вторую печи 36, 37 (без промежуточного перемещения и/или перевалки) вдоль соответствующих линий 21а, 21b разливки при средней температуре, по меньшей мере, 1000°С, а оптимально при температуре от 1100°С до 1150°С. Зато средняя температура блюма при его выходе из устройства 14 составляет от 1050°С до 1200°С.

Согласно фиг.6 и 7, каждый из рольгангов: внутренний рольганг 40, второй приемный рольганг 42 и первый приемный рольганг 41 оснащены собственными тянущими роликами, соответственно, 45, 46, 47 с механическим приводом.

Тянущие ролики 45, 46, 47 смонтированы консольно на валах с водяным охлаждением и приводятся во вращение от элементов электропривода, которые расположены снаружи печей 36, 37 и переходного туннеля 38.

В частности, тянущие ролики 47 второго приемного рольганга 42 установлены на трансмиссионных валах 48, которые проходят через переходный туннель 38 и закреплены в двух опорах 49. Одна из опор 49 располагается между переходным туннелем 38 и второй печью 37 и позволяет уменьшить консольный вылет и, следовательно, изгибные нагрузки, которым подвергаются валы.

Аналогично, выпускной рольганг 43 и выходной рольганг 44 также оснащены соответствующими тянущими роликами с механическим приводом, которые расположены вдоль единой оси подачи, которая совпадает с осью прокатной линии 22.

И первая печь 36, и вторая печь 37, каждая содержит соответственно буфер 51 и 52 или накопительную зону (вспомогательную площадку), в которой временно размещают отрезки блюма, поступающие соответственно с первого и второго приемных рольгангов 41 и 42.

Внутри первой и второй печей 36, 37 обеспечена необходимая поперечная связь первого и второго приемных рольгангов 41, 42 с выпускным рольгангом 43 и с выходным рольгангом 44. С этой целью и первая печь 36, и вторая печь 37 содержат средства 25 перемещения для передачи отрезков блюма с первого и/или второго приемного рольганга 41, 42 в буферы 51, 52 и средства 26 извлечения для забора отрезков блюма, находящихся в буферах 51, 52, и их погрузки, соответственно, на первый выпускной рольганг 43 и выходной рольганг 44.

Размещение отрезков блюма внутри буферов 51, 52 зависит от конкретных условий работы литейно-прокатного агрегата. Если буфер 51, 52 свободен, то размещение отрезков блюма производится в конечной зоне, примыкающей соответственно к выпускному рольгангу 43 и/или к выходному рольгангу 44, в то время как, если в буфере 51, 52 уже присутствуют другие отрезки блюма, или, если производительность прокатного стана меньше производительности разливочной машины, или, если линия 22 прокатки по какой-то причине остановлена, то тогда укладка новых поступающих отрезков блюма производится в очередь к блюмам, уже накопленным в буфере, и далее, с использованием указанных средств перемещения, производится совместное выталкивание всех блюмов, находящихся в буфере, в направлении выхода из буфера.

В другом варианте осуществления, движение помещенных в буфер блюмов, вместо вышеупомянутых средств перемещения, может быть реализовано посредством продольных шагающих балок (шагающего пода), которые оснащены механизмами привода.

При конкретной схеме устройства 14, по существу благодаря наличию переходного туннеля 38, установленного рядом со второй печью 37 параллельно последней, печь 37 имеет меньшую вместимость, чем первая печь 36.

Для примера, буфер 51 первой печи 36 имеет вместимость около 12-13 отрезков блюма, в то время как буфер 52 второй печи 37 имеет вместимость около 10 отрезков.

Средства 25 перемещения работают в том же темпе, что и соответствующие линии 21а, 21b разливки, в то время как средства 26 извлечения каждой печи 36, 37 работают в том темпе, какой задает последующая линия 22 прокатки.

Каждая печь 36, 37 не только обеспечивает поперечную связь между двумя линиями 21а, 21b разливки и линией 22 прокатки, но также выполняет следующие функции и работает в следующих режимах:

- функционирует в качестве камеры, предназначенной только для поддержания температуры отрезков блюма. В такой конфигурации камера гарантирует поддержание температуры в промежутке между входом и выходом;

- функционирует в качестве нагревательной печи для сегментов блюма. В такой конфигурации первая печь 36 и вторая печь 37 поднимают температуру загруженного материала в промежутке между входом и выходом; в данном случае, у первой печи имеются четыре или пять полезных положений для нагревания и поддержания температуры отрезков блюма, в то время как у второй печи 37 имеются три таких положения.

Устройство 14 также действует в качестве накопителя с поперечной передачей, который может компенсировать различие в производительности машины 11 непрерывной разливки и находящегося далее прокатного стана 16.

Кроме того, если имеет место прерывание работы прокатного стана 16 по причине аварии, плановой замены валков или перехода на другой тип продукции, средства 25 передачи продолжают аккумулировать внутри печей 36 и 37 отрезки блюма, поступающие с двух линий 21а, 21b разливки металла, пока не окажутся наполненными соответствующие буферы 51 и 52, при этом средства 26 извлечения остаются неподвижными.

Таким образом, буферы 51, 52 позволяют преодолеть последствия остановок прокатного стана 16, давая возможность накапливать отрезки блюма в течение периода времени, который может доходить до 60-80 мин. При этом не будет необходимости останавливать или замедлять работу машины 11 непрерывной разливки металла.

Аналогично, если необходимо уменьшить производительность, то можно оставить действующей только одну линию разливки и, следовательно, только одну печь вместо двух, и при этом не потребуется останавливать весь литейно-прокатный агрегат.

Оптимальную длину отрезков блюма, получаемых на каждой линии 21а и 21b разливки, а следовательно, и оптимальную длину печей 36 и 37, в которых предстоит размещать данные отрезки блюма, выбирают из условия минимума функции потерь - линейной комбинации тепловых потерь внутри печей и потерь материала, связанных с обрезкой блюмов, образованием коротких блюмов и заторами в прокатном стане по причине попадания камней.

Поскольку оптимальную длину отрезка блюма вычисляют как функцию параметров расхода энергии в печах 36 и 37, который прямо пропорционален длине блюма, данный критерий также подходит для определения оптимальной длины каждой печи 36, 37. В действительности, оптимальная длина каждой печи 36, 37 будет, по меньшей мере, равна оптимальной длине отрезков блюма. Кроме этого для надежности желательно предусмотреть запас, учитывающий возможное отклонение длины блюмов от допуска при их порезке, а также необходимые размерные и конструктивные поправки.

Таким образом, производится определение оптимальных рабочих условий для координации действия машины непрерывной разливки и прокатного стана.

В соответствии с настоящим изобретением, оптимальная длина отрезка блюма составляет около 30-40 м и может достигать 60 м, что значительно превышает соответствующие длины (а также и веса) отрезков блюма, известные в машинах с несколькими линиями разливки.

Также становится возможным увеличить отдачу литейно-прокатного агрегата (выход годных изделий), благодаря снижению потерь из-за обрезки блюмов в прокатном стане 16 и устранению образования коротких блюмов.

В компоновке 10, в любом случае, могут быть предусмотрены и другие устройства, например, устройства для редуцирования сечения металлопроката непосредственно перед устройством 14 поддержания температуры или после него, или нагревательные индукторы для приведения температуры отрезков блюма к значениям, приемлемым для прокатки.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при прокатке на совмещенной литейно-прокатной установке. Устройство, содержащее две печи (36, 37) и переходный туннель (38), расположено между двухручьевой разливочной машиной и линией (22) прокатки. Отрезки блюма с первой линии (21а) разливки подают в переходный туннель (38), расположенный рядом со второй печью (37) параллельно ее продольной оси, а оттуда в первую печь (36) на первый приемный рольганг (41). Ось рольганга (41) совпадает с осью первой линии (21а) разливки и осью переходного туннеля (38). Отрезки блюма со второй линии (21b) разливки подают во вторую печь (37) на второй приемный рольганг (42), ось которого совпадает с осью второй линии (21b) разливки. Отрезки блюма с приемного рольганга (41) поперечно передают на выпускной рольганг (43), затем переносят в направлении линии (22) прокатки. Отрезки блюма с приемного рольганга (42) поперечно передают на выходной рольганг (44), затем переносят в направлении линии (22) прокатки через выпускной рольганг (43). Обеспечивается возможность остановки прокатного стана без прерывания разливки металла. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для поддержания температуры и возможного нагрева длинномерных металлических изделий, полученных непрерывным литьем и порезанных в размер при помощи средств (12) резки с выделением отрезков блюма, расположенное между разливочной машиной (11), содержащей первую линию (21а) разливки и вторую линию (21b) разливки, и линией (22) прокатки, расположенной после разливочной машины (11) для получения длинномерных изделий металлопроката, отличающееся тем, что оно содержит:
- первую печь (36), оснащенную первым приемным рольгангом (41) для ввода отрезков блюма, ось которого совпадает с осью первой линии (21а) разливки, выпускным рольгангом (43), ось которого совпадает с осью линии (22) прокатки, выполненным с возможностью переноса отрезков блюма в направлении линии (22) прокатки, и устройствами (25, 26) поперечной передачи для переноса отрезков блюма с первого приемного рольганга (41) на выпускной рольганг (43);
- вторую печь (37), расположенную выше по потоку относительно первой печи (36), оснащенную вторым приемным рольгангом (42) для ввода отрезков блюма, ось которого совпадает с осью второй линии (21b) разливки, выходным рольгангом (44), ось которого совпадает с осью выпускного рольганга (43), выполненным с возможностью передачи отрезков блюма в направлении выпускного рольганга (43), и устройствами (25, 26) поперечной передачи для переноса отрезков блюма со второго приемного рольганга (42) на выходной рольганг (44);
- переходный туннель (38), ось которого совпадает с осью первой линии (21а) разливки и который расположен перед первой печью (36), рядом со второй печью (37) параллельно ее продольной оси, причем указанный переходный туннель снабжен внутренним рольгангом (40) для транспортирования отрезков литого блюма от первой линии (21а) разливки в направлении первого приемного рольганга (41) первой печи (36) и изоляцией для снижения потери тепла отрезками блюма при их транспортировании по переходному туннелю (38), причем первый и второй приемные рольганги содержат тянущие ролики (47) с механическим приводом, смонтированные консольно на валах с водяным охлаждением и выполненные с возможностью приведения во вращение от элементов электропривода, которые расположены снаружи печей и переходного туннеля, при этом тянущие ролики второго приемного рольганга установлены на трансмиссионных валах (48), которые проходят через переходный туннель (38) и закреплены по меньшей мере на двух опорах (49), одна из которых расположена между переходным туннелем (38) и второй печью (37) для уменьшения консольного вылета и изгибных нагрузок, которым подвергаются валы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая из первой печи (36) и второй печи (37) содержит соответствующий буфер (51, 52), расположенный между первым приемным рольгангом (41) или вторым приемным рольгангом (42), соответственно, и выпускным рольгангом (43), и, соответственно, выходным рольгангом (44), причем указанный буфер предназначен для временного размещения отрезков блюма, поступающих с первой линии (21а) разливки и второй линии (21b) разливки.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что устройства поперечной передачи содержат средства (25) перемещения, выполненные с возможностью переноса отрезков блюма с первого приемного рольганга (41) и/или второго приемного рольганга (42) в направлении указанного буфера (51, 52), и средства (26) извлечения, выполненные с возможностью выборочного забора из буфера (51, 52) одного из указанных отрезков блюма для его размещения на выпускном рольганге (43) и/или выходном рольганге (44).

4. Способ поддержания температуры и возможного нагрева длинномерных металлических изделий, полученных непрерывным литьем на разливочной машине (11), содержащей первую линию (21а) разливки и вторую линию (21b) разливки, порезанных в размер при помощи средств (12) резки с выделением отрезков блюма и затем прокатанных посредством линии (22) прокатки, расположенной после устройства (14) для поддержания температуры и возможного нагрева отрезков блюма, отличающийся тем, что он включает:
- первый этап ввода отрезков блюма в первую печь (36) и во вторую печь (37), расположенную выше по потоку относительно первой печи (36), причем указанный первый этап включает в себя первый подэтап, на котором отрезки блюма, полученные посредством первой линии (21а) разливки, пропускают через переходный туннель (38), расположенный рядом со второй печью (37) параллельно ее продольной оси, и подают в первую печь (36) на первый приемный рольганг (41), ось которого совпадает с осью первой линии (21а) разливки и осью переходного туннеля (38), и второй подэтап, на котором отрезки блюма, полученные на второй линии (21b) разливки, напрямую вводят во вторую печь (37) на второй приемный рольганг (42), ось которого совпадает с осью второй линии (21b) разливки;
- второй этап поперечной передачи отрезков блюма с первого приемного рольганга (41) и, соответственно, со второго приемного рольганга (42) для их размещения на выпускном рольганге (43), который смещен относительно первого приемного рольганга (41) и параллелен ему, и, соответственно, на выходном рольганге (44), который смещен относительно второго приемного рольганга (42) и параллелен ему и ось которого совпадает с осью выпускного рольганга (43);
- третий этап транспортирования отрезков блюма в направлении линии (22) прокатки, ось которой совпадает с осью выпускного рольганга (43) и осью выходного рольганга (44), причем указанный третий этап включает в себя первый подэтап переноса отрезков блюма от выпускного рольганга (43) в направлении линии (22) прокатки, и второй подэтап переноса отрезков блюма от выходного рольганга (44) в направлении линии (22) прокатки через выпускной рольганг (43).

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что второй этап поперечной передачи содержит первый подэтап перемещения отрезков блюма в поперечном направлении от первого приемного рольганга (41) и, соответственно, второго приемного рольганга (42) в буферы (51, 52), и второй подэтап выборочного извлечения указанных отрезков блюма из буферов (51, 52), чтобы сделать их доступными для помещения на выпускной рольганг (43) и, соответственно, на выходной рольганг (44).

6. Способ по п. 4 или 5, отличающийся тем, что при вводе в первую печь (36) и во вторую печь (37) средняя температура отрезков блюма составляет, по меньшей мере, 1000°C.

7. Способ по п. 4 или 5, отличающийся тем, что температура отрезков блюма на выходе из первой печи (36) и из второй печи (37) лежит в интервале 1050-1200°C.

8. Способ по п. 4 или 5, отличающийся тем, что полная длина отрезков блюма составляет от 16 до 60 м.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что полная длина отрезков блюма составляет от 30 до 40 м.