СПОСОБ ПРОКАТКИ НЕПРЕРЫВНО ОТЛИВАЕМОЙ ЗАГОТОВКИ Советский патент 1996 года по МПК B21B1/46 

Изобретение относится к металлургии, в частности к совмещенной прокатке непрерывно отливаемой заготовки.

Цель настоящего изобретения уменьшение установочной мощности привода валков, упрощение реализации.

На фиг.1 показана схема литейно-прокатного агрегата (ЛПА) для осуществления способа; на фиг.2 положение прокатных валков в момент, когда они заготовку прокатывают и одновременно вытягивают ее из кристаллизатора; на фиг. 3 положение вращающихся прокатных валков в период пауз между вытягиваниями заготовки из кристаллизатора; на фиг.4 положение прокатных валков в момент, когда они имеют рабочий раствор перед тем, как начать очередную прокатку и вытягивание заготовки.

Литейно-прокатный агрегат содержит металлопровод 1, через который из металлоприемника (не показан) жидкий металл 2 периодически подается в кристаллизатор 3. За кристаллизатором 3 размещено оборудование зоны вторичного охлаждения, включающее контактные охлаждаемые башмаки 4 и роликовую секцию 5. За роликовой секцией 5 в конце восходящего участка зоны вторичного охлаждения установлен стан шаговой прокатки 6, содержащий профилированные прокатные валки 7.

Профилированные прокатные валки 7 в пределах угла 360^о α имеют рабочую часть с радиусом окружности R и в пределах угла α нерабочую часть с радиусом окружности r, причем r R K·H/2 + h/2, где Н толщина заготовки 8 до прокатки; h толщина полосы 9 после прокатки; K коэффициент, исключающий захват полосы 9 нерабочей частью прокатных валков 7, когда устанавливается рабочий раствор между прокатными валками 7.

Длину дуги Z₃ рабочей части валков 7 рекомендуется принимать равной 0,9-0,95Z_кр, где Z_кр длина кристаллизатора 3.

Привод прокатных валков 7 стана шаговой прокатки 6 предпочтителен маховичный. Прокатные валки 7 снабжены нажимным механизмом, с помощью которого они разводятся на расстояние l от прокатываемой полосы 9 после того, как заготовка 8 будет прокатана на длине шага вытягивания ее из кристаллизатора 3.

Способ осуществляется следующим образом.

Из металлоприемника через металлопровод 1 жидкий металл 2 подается в кристаллизатор 3. В кристаллизаторе 3 формируется корка заготовки 8 до заданной толщины при повышенном на нее давлении со стороны жидкого металла, после чего давление в жидком металле 2 снижают, часть жидкого металла возвращают в металлоприемник и сформированную корку заготовки 9 с помощью затравки и привода перемещения затравки быстро вытягивают из кристаллизатора 3 на шаг вытягивания, равный 0,9-0,95Z_кр.

Далее в кристаллизатор 3 и отливаемую заготовку 8 подается следующая порция жидкого металла 2 и в наступившую паузу формируется корка следующего участка заготовки 8. Периодически перемещаемая отливаемая заготовка 8 проходит зону вторичного охлаждения между контактными охлаждаемыми башмаками 4 и роликовой секцией 5 и поступает на стан шаговой прокатки 6. К стану шаговой прокатки 6 заготовка поступает полой, имеющей толщину Н.

На стане шаговой прокатки 6 за каждый период вытягивания обжимаются боковые грани заготовки 8, вследствие чего полая заготовка 8 превращается в сплошную полосу 9 заданной толщины h.

Заданную толщину прокатанной полосы принимают равной h с учетом того, чтобы она была меньше суммарной толщины противоположных корок отливаемой полой заготовки 8. В этом случае происходит не только обжатие боковых граней полой заготовки 8, но и некоторое обжатие сплошной заготовки.

Прокатные валки 7 стана шаговой прокатки 6 вращаются постоянно, причем их окружная скорость принимается равной начальной скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора. Перед тем, как начинать вытягивать заготовку 8 из кристаллизатора 3, прокатные валки 7 устанавливают в рабочее положение, соответствующее рабочему раствору, причем их установка осуществляется в момент, когда прокатные валки своей нерабочей частью находятся напротив прокатанной полосы 9. Далее заготовка 8 захватывается рабочей частью прокатных валков 7 и прокатывается на длине шага вытягивания. Одновременно на указанный шаг заготовка 8 вытягивается из кристаллизатора 3.

Если стан шаговой прокатки 6 имеет маховичный привод, а его двигатель не имеет достаточной мощности для осуществления обжатия заготовки в период ее вытягивания из кристаллизатора, прокатка осуществляется как за счет момента, создаваемого двигателем, так и за счет момента от действия маховых масс стана, снижающих при этом свою скорость вращения соответственно недостающей мощности двигателя.

Маховой момент маховиков маховичного привода принимается в зависимости от заданной величины снижения скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора, с учетом выбранного двигателя (постоянного или переменного тока), а также с учетом необходимого момента прокатки и заданной доли участия вращающихся маховых масс стана в создании момента прокатки.

Вытягивание и прокатка заготовки 8 прекращаются после поворота прокатных валков 7 на угол, соответствующей рабочей части валков. Как только прокатные валки выйдут из зацепления с прокатываемой полосой, в период их поворота на угол, соответствующий нерабочему участку валков, их разводят на расстояние l. С этого времени момент на валу двигателя будет значительно больше, чем момент, который необходим для вращения прокатных валков. При таком положении двигатель стана шаговой прокатки 6 начнет восстанавливать свою скорость до номинальной. Одновременно восстанавливают свою энергию маховые массы привода и вращающиеся элементы стана.

По окончании времени паузы между вытягиваниями заготовки из кристаллизатора операции по вытягиванию заготовки из кристаллизатора и ее прокатке на стане шаговой прокатки повторяются и так до тех пор, пока не прекратится подача металла в кристаллизатор и отливаемую заготовку.

Пример осуществления способа при следующих условиях работы ЛПА.

Плоскую заготовку вытягивают из кристаллизатора длиной 1,6 м на шаг вытягивания, равный 1,5 м, с начальной скоростью вытягивания 0,3 м/с. Пауза между вытягиваниями заготовки из кристаллизатора 24 с. Угол α, соответствующий холостому участку прокатных валков, равен 120^о. Угол дуги рабочего участка прокатных валков 240^о.

Чтобы длина дуги рабочих участков прокатных валков была не более 1,5 м, радиус рабочего участка прокатного валка должен быть 0,35 м. Окружная начальная скорость прокатных валков 0,3 м/с.

Скорость вытягивания заготовки в конце 0,2 м/с. Тогда средняя скорость вытягивания 0,25 м/с и время вытягивания 6 с. Цикл вытягивание пауза 30 с.

Средняя скорость разливки, следовательно, 3 м/с.

Один оборот прокатного валка перед захватом заготовки продолжается 7 с. Число оборотов прокатного валка в начале прокатки 8,57 об/мин. В конце прокатки участка заготовки на длине шага вытягивания число оборотов 5,7 об/мин.

Соответственно указанному снижению числа оборотов и принятому моменту прокатки рассчитывается маховой момент маховиков.

Нерабочими участками прокатные валки вращаются относительно прокатываемой полосы примерно 2 с. Этого времени вполне достаточно, чтобы после прокатки полосы развести валки на установленное расстояние и перед очередной прокаткой свести до рабочего раствора.

Предлагаемый способ позволяет снизить стоимость привода стана шаговой прокатки, так как мощность его двигателя может быть в 2-3 раза меньшей.

За счет исключения разгона и торможения маховых масс прокатного стана от нуля до максимальной скорости и от максимальной скорости до нуля снижается расход энергии на работу стана.

Стойкость прокатных валков увеличивается не менее, чем в два раза благодаря увеличению скорости их вращения и уменьшению времени контакта с горячим металлом.

Упрощаются условия эксплуатации оборудования ЛПА и снижаются затраты, связанные с эксплуатацией оборудования.

СПОСОБ ПРОКАТКИ НЕПРЕРЫВНО ОТЛИВАЕМОЙ ЗАГОТОВКИ, включающий периодическое перемещение заготовки на расстояние, равное шагу ее вытягивания из кристаллизатора, обжатие заготовки в шаговом режиме в профилированных по окружности бочки валках, имеющих рабочий и холостой участки разного диаметра, отличающийся тем, что, с целью уменьшения установочной мощности привода валков и упрощения реализации, прокатку ведут в постоянно вращающихся прокатных валках, при этом валки периодически, во время вытягивания заготовки из кристаллизатора, вводят в соприкосновение с заготовкой путем установки рабочего раствора, а затем, до завершения полного оборота валков, их вновь разводят.

СПОСОБ ПРОКАТКИ НЕПРЕРЫВНО ОТЛИВАЕМОЙ ЗАГОТОВКИ, включающий периодическое перемещение заготовки на расстояние, равное шагу ее вытягивания из кристаллизатора, обжатие заготовки в шаговом режиме в профилированных по окружности бочки валках, имеющих рабочий и холостой участки разного диаметра, отличающийся тем, что, с целью уменьшения установочной мощности привода валков и упрощения реализации, прокатку ведут в постоянно вращающихся прокатных валках, при этом валки периодически, во время вытягивания заготовки из кристаллизатора, вводят в соприкосновение с заготовкой путем установки рабочего раствора, а затем, до завершения полного оборота валков, их вновь разводят.