Теплоизоляционный экран рольганга полосового стана горячей прокатки Советский патент 1989 года по МПК B21B1/26 F28F9/20 F16L59/08 

Ю

СП

СО

vj

со

Изобретение относится к пр ичнодсi ву горячекатанных полос на широкополосных станах в черном метя.члург ии,

Hejifj изобретения - повьплеиие згМ)ек та жранирования, надежности в работе и упрощение конструкгши.

На фиг. I показан участок рольганга с Установленным экраном; на фиг. 2-5 - поперечн ое сечение экранирующ1тх панелей с различными вариантами их ис полнения; на фиг, 6 - вид трубы (прямоугольной) , из поверхностей которых формируется составная мембрана; на фиг. 7 вид А на фиг. 1.

На рольганге 1 (фиг. 1) полосового стана горячей прокатки, по которому транспортируют nojioconoi металл 2, установлены теплотолируюшио экраны, содержащие несущую iconcTpyjc- lyim 3, привод их перемрщен:1я 4 к (от) рольгангу 1; к несущей конструкции 3 крепится серия идентичных экранирующих панелей 5, Экранирующие панели (фиг, 2-5) содержат корпус 6, экрани- рунлцую поверхность - мембрану 7, об- ращенну|у к горячему металлу. Экранирующая поверхность - мембрана 7 сделана составной из набора 8 труб 9, уложенных горизонтально и опирающихся на стержни 10. Таких стержней для каждого набора 8, по меньшей мере два, они жестко (клином, не показано, так как не имеет принципи. шьного значения) закреплены на корпусе 6, но свободно (с зазором) проходят чере-ч набор труб и через брус 11, на который стержни опираются. Брус 11 жестко закреплен (приварен) на корпусе 6 и предотвращает разрушение мембраю 7 от удара концевыми участками металла 2. Имеются тяги 12, через ушко которых проходят стержни 10, которые закретгпены на корпусе 6, Тягами 12 набор 8 прижимают к теплоизолятору 13 и последний к корпусу 6. П;х)кладка является составной частью набора 8 и обеспечивает (варьированием то.чщины) плотную укладку труб 9 в наборе 8. Трубы 9 в наборе 8 могут быть в сечении прямоут ольными (фиг. 2) , треугольными (фиг. 3), овальными (фиг. А) В первых случаях ребра труб существенно закруглены, тем самым формируют гофрированную мембрану 7. Трубы 9 в наборе 8 уложены так, что меньшая по пло1чади их грань (стенка, сторона применительно к овальным трубам) обращена к рол7 гангу, т.е. бо.пыная ось

0

5

0

5

0

5

0

5

поперечно ) семспин труб р,гг1ппп)( н.:( вертикально. Попсрсмиюр сечение jpy6 9 (фиг. Ь) имеет соотноиишие между осями 2:1 и более. Трубы 9 заполнены тс/плоизолитором 15 и торцы 16 их закрыты, причем в п. торги,i 16 скошены (фиг. 7). Г рани (стенки, стороны) труб 9, обращенн1 1е к корпусу 6 панели, утолщены (, фиг, 6), грани (стенки, стороны) этих же труб, образующие мембрану (толщина hм, фиг. 6) и боковые стенки (тoJпцинa Ьс,фиг.6), имеют соотношение толщш . Боковые грани (стенки, стороны) труб 9 перфорированы (фиг, 6), причем перфорация выполнена в виде продольных щелей 17, расг1оложенн1.х по высоте в 1ахмл 1 цом порядке (фи1 . 6). В перфо- paiym труб, нолерек их сечению, уложены стержни-проволоки 18. В поперечного сечении набора 8 стенки труб 9, oбpnзyIOI иe мембрану 7, могут иметь различную толщину: наибольшую в центре цпнели и маимень г1ую по ее краям, т.е. l Ь Mj . . .Ьд (фиг. 5), т.е. тол1:(ина г-юмбрапы 7 убывает симметрично относительно центра цанели, I

В поперечном сечении набора 8 трубы 9 могут иметь различный периметр: нлиме)1ьип1Й в центре панели и наиболь- (пий ио ее краям, цри этом периметр сечения труб возрастает симметрично по мере удаления от центра панели, так что в уложенном в набор 8 состоянии поверхность труб 9, обращенная к рол1 гаигу (мембрана), образует арку (фиг. 5).

В качестве тешюизолятора 15 используют, например, муллитокремнезе- мистьп рулонный материал МКРР, заполняя им трубы с коэффициентом уплсГгне- ){ия 1,5 и вьщ1е, В качестве теплоизо- лятора 13 используют, например, мул- JИ тoкpeмнeзet-c cтый войлок МКР В-200, Возможно использование других тепло- изоляторов на основе и SiO, При этом проложенные через перфорацию в стенках труб стержни-проволоки 18 (фиг. 6) предотвращают неравномерное угиютнение тегиюизолятора 15 в процессе работы установки (из-за частых подъемов и onycKaHirfi экранов).

Корпус 6 панелей закреплен на несущей конструкции 3 установки так, чтобы трубы 9 набора 8 расположены вдоль рольганга (перпендикулярно его роликам 1, фиг, 1).

15

Tpyfiii - и 11 о Г1)Я;/( на ж,1; (r-rriiiKiix

(или KOMlli run-IiWx) ГЛиЬТПОВ, F1 Л11)

типа XllbOfVr, To. iiuHiin степки-момбрлим труб Ьд, принт ч мииима.чьИ(5 no jMOKiuu i, обеспечивающей устойчивость труб в процессе их работы (h,,-О, 1 мм), толщина стенки , обращенная к корпусу панели, по меньшей мере в два рата больше то.чщины стенки мембраны, т,е,

2h,

За основу принято изготовление труб 9 сваркой из профилированного листового проката, П1;едварительно перфорированного на участках, впос- ледствие образующих боковые стенки этих труб. Утолщение стенок труб hf выполнено наваркой Ш1астин на сформированные трубы, В том н другом случа сварка може т быть сплошной, npepi.ianc той или точечной. Длина труб в каждо панели равна около I м, так что модуль экранирующей установки длиной 5 м компонуют соответственно из п.чти секций идентичных панелей.

Тегшоизоляп 1онные экраны работают следующим образом.

Горячи полосовой металл 2 по рольган1 у 1 трансг ортируют под рядом теплоизоляционных экранов так, что продольная ось полосы примерно сов- падает с центральной осью экранов. Благодаря теплообмену между металлом 2 и гофрированной мембраной 7 последняя интенсивно разогревается, при этом эффект разогрева увеличи)шется с уменьшением толщины h мембраны, Наличие в трубах 9 теплоизолятора 15 усиливают адсорбци1о тепла, поступающего на мембрану 7 от метаиг а 2, По мере прохокдения металла 2 под мемб- ранами 7 последние разогреваются настолько (например, до 900-950°С), что теплообмен между горячим металлом 2 (с исходной температуроГ на уровне 1000 С) и мембранами 7 постепенно

уменьшается. Тем самым снижают перепад температуры меткду вначале и затем проходящими участками полосы на входе в последующую прокатную клеть.

Тепло, поступившее на мембрану 7, за счет теплопроводности постепенно передается по периметру всей (каждой) трубе 9, Перфоращ я стенок каждой трубы задерживает передачу тепла по ее периметру, тем самым усиливают эф- фект разогрева мембраны 7, Таким образом, существенно увеличив жесткость мембраны 7 за счет изготовления ее составной в виде набора труб, эффект

946

рлзогрепл MOMfiji/uiM 7 млкгим.ч. сохраняют.

Часть тепла, постуiiMiiiuei o от iinju)- сы 2 на мембрану 7, 11ер«- Л,эстся утолщенным стенкам i ( каждой трубы, приводит к их постепенному разогреву, R nay:iax мелду прокатками штук полос 2 тепло, плкогиленное утолщенными стенками h ка;кдой трубы, по перфори)о- ваиным стенкам труб передается мембранам 7, благодаря чему теплообмен между каждой последующей полосой 2 и мембранами 7 начинают при более высокой температуре последних, чем многократно усиливают эффект теплоизолирования рольганга,

В процессе разогрева мембраны 7 ее рачмерм увеличиваются причем неравно- MefiHo по ширине и длине. Исполнением мембраны составной из набора 8 тру.б 9 и расположением их вдоль рольганга 1 исключают негативное влияние указанного теплового увеличени: размеров на конструкцию, так как по ширине набора 8 имеет место компенсация их теплового уширения за счет деформации сжатия каждой трубы 9, а по его длине каждая труба 9 имеет возможность удлиняться благодаря свободному сочленению труб между собой и со стержнями 10, Свободным сочленением стержней 10 с брусом 11 также обеспечивают возможность теплового удлинение стержней. Исполнением торцов 16 к;1ж- дой трубы скошенными в вертикапьной плоскости уменьшают гкесткость набора 8 по торцам труб, тем самым создают условия длл компенсации теплового уширения по торцам каждой трубы,

С уменьшением ширины полосы 2 эффект разогрева мембраны 7 (что то же, эффект экранирования металла) существенно снижается, что негативно влияет на качество готовой полосы. Исполнением cocTasHoii мембраны переменной толщины по ширине (h;,, h . . ,f h) максимально устраняет зависимость эффекта экранирования от ширины прокатываемой полосы, так как для разогрева более тонких крайних участков мембраны в этом случае необходимо меньше тепла. Эффект разогрева дополнительно усиливают благодаря исполнению составной мембраны в виде арки.

На эффект экранирования несущественно влияет форма поперечного сечения труб 9, в то же время конструкция с треугольными трубами предпочти-

тельна для теплоизоляционных экр-чпов па рольганг. 1х полс совых С гянов горячей прокатки узких полос (г-500,,, ,,,800 мм), с прямоугольным и овальным сечением - на станах с большой длиной бочки валков (- 1000,,,2800 мм В последнем случае имеют место большие значения уширения мембраны 7 и набор 8 иэ прямоугольных и овальных труб 9 лучше их компенсирует. Таким образом, применение предложенных теплоизоляционных экранов рольганга полосового стана горячей прокатки позволяет иметь надежнут работоспособ- ную установку с высоким эффектом снижения потерь тегша металлом. При этом высокой надежности в работе достигают благодаря простоте конструкции, а высокого )фекта экранирова)1и благодаря повышенном аккумулированию тепла, осугчествляемо. -гу за счет предусмотренного в конструкции аккумулятора в виде набора труб, утолщения одной из их стенок, а таюке соп- ротивления передаче тегша благодаря перфорации боковых стенок труб.

Формула изобретения

1,Теплоизоляционный экран рольганга полосового стана горячей прокатки, содержащю несущую конструкцию с закрепленными на ней экранирующими панел.чмЛ, каждая из которых имеет корпус, размешенный в пем теп- лоизолятор и охватывающую его мембрану, образующую гофрированную Teiintj отражающую поперхность, о т л и ч ающ и и с я тем, что, с целью повьпиения эффекта экранирования, надежности в работе и упрощения конструкции, мембрана выполнена составной в виде ряда гиютно набранных на поперечные стержни горизонтально расположенных фасонных труб, наполненных Teiuioизолятором, закрытых по торцам и прикрепленных к корпусу стержнями, при этом корпус панели установлен на несущей конструкции с расположением труб пдоль рольганга,

2,Экран по п, 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что стенки труб пане

g г Q 5

0

5

,„

45

50

ли в зоне контакта одна с другой перфорированными,

.3, Экран по п, 1, о т л и ч а ю- гц и и с я тем, что перфорация стенок труб выполнена в виде продольных щелей, расположенных по высоте в шахматном порядке,

А, Экран по п, 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что участок труб, обращенный к корпусу панели, выполнен

утолщенным, 1

5,Экран по п, 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что трубы панели в поперечном сечении имеют прямоугольную форму и примыкают одна к друг ой широкой rpaubFo,

6,Экран по п, 1, о т л и ч а ю - Н И 11 С И тем, что трубы па1гели в покг-речном сечении имеют треугольную форму и соседние трубы расположены оппозитпо одна другой,

7,Экран по п, 1, о т л и ч а ю- Д и и с )1 тем, что трубы панели в поперечном сечении имеют овальную форму и расположены большей осью вертикально.

8,Экран по п, 1 , о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что в панели набраны трубы, толщина стенок которых от центра к периферии симметрично убывает,

I

9,Экран по пп, 1 и 8, о т л и - ч а ю щ и и с я тем, что в панели набраны трубы, периметр поперечного сечения которых от центра к периферии симметрично возрастает,

10,Экран по п, 1, о т л и ч а ю- 1ц и 11 с я тем, что торцы труб панели в вертикальной плоскости скошены,

11,Экран по п, 1, о т л и ч а ю- ш и и с я тем, что панель снабжена тягами, закрепленными одним концом в корпусе и охватывающими другим кондом стержни, несущие трубы панели,

12,Экран по пп, 2иЗ, отличаю щ и и с я тем, что панель снабжена фиксирующими теплоизолятор дополнительными стержнями, предпочтительно гибкими, проходящими сквозь перфорации труб.

ю б

/V 7 Фиг. 2

It, 0

Фиг.З

Изобретение относится к производству горячекатаных полос на широкополосных станах в черной металлургии. Цель изобретения - повышение эффекта экранирования, надежности и упрощение конструкции. Экран, устанавливаемый над рольгангом 1, по которому движется горячий металл 2, выполнен в виде панелей 5, каждая из которых состоит из набора горизонтальных тонкостенных фасонных, например овальных, труб 9, фиксируемых в панели поперечными стержнями 10. Трубы заполнены теплоизолятором. Такая конструкция имеет наряду с низкой тепловой инерционностью способность к значительному термическому расширению без изменения габарита (за счет деформации сечения труб) и высокую работоспособность при удовлетворении технологическим требованиям широкополосного стана горячей прокатки, в частности, в связи с изменением ширины прокатываемой полосы. 11 з.п.ф-лы, 7 ил.

Фиг. Ч

«

:

АС

Л7

Фиг. 6

ие.5

вид

ФигЛ