установка для тепловой подготовки прокатных валков

Формула изобретения

Установка для тепловой подготовки прокатных валков, содержащая камеру, в которой установлены боковые, верхние и нижние коллекторы с форсунками, причем боковые коллекторы расположены симметрично относительно продольной оси камеры, а также тележку для транспортирования валков, отличающаяся тем, что она снабжена установленной в верхней части камеры приводной тележкой, нижние коллекторы установлены вдоль продольной оси камеры на тележке для транспортирования валков, а боковые и верхние коллекторы закреплены на приводной тележке, при этом крайние боковые и верхние коллекторы объединены вместе с нижними в одну группу, а центральные боковые и верхние коллекторы в другую группу, каждая из которых имеет отдельные подводы рабочей жидкости, интервалы между центральными боковыми коллекторами выполнены с постепенным уменьшением к центру, а оси форсунок на крайних боковых и верхних коллекторах образуют угол 75+80° относительно продольной оси камеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением с помощью валков различной формы и предназначено для мойки, ускоренного охлаждения и выравнивания теплового профиля валков перед шлифовкой и нагрева валков (создание теплового профиля) перед завалкой их в прокатную клеть.

Известна установка для мойки цилиндрических плоских изделий, содержащая камеру мойки, конвейер, содержащий опорные ролики для размещения на них изделий и охватывающую ролики приводную цепь, сопла, расположенные с обеих сторон рабочей ветви конвейера для подачи рабочей жидкости на изделия, дополнительные сопла, расположенные в плоскости движения конвейера, причем опорные ролики закреплены на приводной цепи жестко, дополнительные сопла установлены вдоль боковых сторон конвейера в шахматном порядке и направлены к продольной оси рабочей ветви конвейера для вращения изделия с периодическим изменением направления вращения при движении изделий на конвейере (а.с. N 1380809, кл. В 08 В 3/02, 1988).

Недостатком известного устройства является сложная конструкция из-за наличия конвейера. Кроме того, описанная установка не позволяет более интенсивно охлаждать середину бочки валка, где он наиболее прогревается при работе в клети, а также создать выпуклый тепловой профиль при нагреве валков, соответствующий тепловому профилю валка, работающего в клети при стационарных условиях его работы.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой является установка для мойки изделий, содержащая моечную камеру с размещенным в ней по меньшей мере одним коллектором для подачи моющей жидкости на изделия, приводную тележку для перемещения изделий вдоль камеры относительно коллектора, включающую опорную платформу для изделий и колесные пары, колеса каждой из которых связаны между собой посредством оси, причем колесные пары установлены на направляющих, смонтированных на дне камеры, а тележка имеет рамы по числу колесных пар, каждая рама установлена между опорной платформой и соответствующей колесной парой, ось каждой колесной пары снабжена кулачком и профильным пазом, причем опорная платформа снабжена проходящими через рамы пальцами под каждый кулачек, при этом каждая пара имеет опоры качения и в месте прохода пальца в ней выполнен продольный паз для перемещения опорной платформы в поперечном относительно перемещения колес направлении, причем колеса каждой колесной пары снабжены опорными элементами для рамы, установленными эксцентрично относительно связывающей их оси для обеспечения колебательного движения опорной платформы в вертикальной плоскости (а.с. СССР N 1378943, кл. В 08 В 3/02, 1988 г.).

К существенным недостаткам установки можно отнести следующее:

конструкция коллекторов и их размещение, а также соединение между собой не позволяют правильно охлаждать и нагревать валки, так как интенсивность охлаждения и нагрева по длине бочки валков должна быть переменная, постепенно увеличивающаяся от края к середине бочки;

отсутствие перемещаемых в процессе работы коллекторов не позволяет качественно очистить от грязи обрабатываемые поверхности валков, а загрязненные валки подвергаются менее эффективному охлаждению и нагреву.

В основу изобретения положена задача создания такой установки для тепловой подготовки прокатных валков в сборе с подушками, которая обеспечивала бы ускоренное охлаждение валков после вывалки из клетей и нагрев бочек рабочих валков перед завалкой в клети стана. При этом установка должна обеспечить более интенсивное охлаждение и нагрев середины бочек валков, способствуя тем самым как более быстрому выравниванию теплового профиля бочек валков при охлаждении, так и более быстрому созданию теплового профиля бочек валков при нагреве. Кроме того, установка должна обеспечить качественную мойку валков, подушек и полумуфт после вывалки перед операцией по ускоренному охлаждению.

Поставленная задача решена тем, что известная установка для тепловой подготовки прокатных валков, выполненная в виде камеры с дверцей, снабженной тележкой для транспортировки обрабатываемых изделий, а также соединенными между собой верхними и размещенными симметрично относительно продольной оси камеры боковыми коллекторами с установленными на них форсунками, согласно заявляемому изобретению дополнительно снабжена установленной в верхней части камеры подвижной тележкой, на которой закреплены верхние и боковые коллекторы, а также группой коллекторов с форсунками, установленных вдоль продольной оси камеры на платформе тележки для транспортировки изделий, при этом крайние боковые и верхние коллекторы объединены вместе с нижними в одну группу, а центральные боковые и верхние коллекторы в другую группу, каждая из групп коллекторов снабжена отдельными подводами рабочей жидкости, интервалы между центральными боковыми коллекторами выполнены с постепенным уменьшением к центру, а оси форсунок на крайних боковых и верхних коллекторах образуют угол 75 80^o относительно продольной оси камеры.

Положенная в основу изобретения задача эффективности мойки валков в сборе с подушками, ускоренного охлаждения бочек валков перед шлифовкой и нагрева бочек валков (создание теплового профиля) перед завалкой в клети стана решена следующим образом.

Повышение эффективности мойки валков в сборе с подушками достигнуто за счет того, что установка дополнительно снабжена установленной в верхней части камеры подвижной тележкой, на которой закреплены верхние и боковые коллекторы. Это позволяет осуществлять реверсивное перемещение верхних и боковых коллекторов вдоль продольной оси валков, что изменяет в процессе работы место атаки струй рабочей жидкости поверхностей валков и подушек, повышая тем самым эффективность мойки валков. Достижению этой цели способствует также установка осей форсунок на крайних боковых и верхних коллекторах под углом 75 80^o относительно продольной оси камеры. При этом происходит более эффективная мойка поверхностей валков и подушек, расположенных нормально относительно продольной оси камеры.

Наличие группы коллекторов с форсунками, установленных вдоль продольной оси камеры на платформе тележки для транспортировки изделий, позволяет обрабатывать нижние поверхности валков и подушек, повышая тем самым общую эффективность мойки валков в сборе с подушками.

Объединение подвижных крайних боковых и верхних коллекторов вместе с неподвижными нижними в одну группу, имеющую отдельный подвод жидкости, позволяет в процессе мойки валков подавать горячую жидкость только в эту группу коллекторов, что позволяет значительно повысить эффективность процесса мойки за счет ее интенсификации, т.к. наиболее загрязненными участками являются подушки мойки валков, полумуфты и незначительная часть бочек валков, примыкающая к мойкам.

Объединение центральных боковых и верхних коллекторов в другую отдельную группу, в которой интервалы между центральными боковыми коллекторами выполнены с постепенным уменьшением к центру и также снабженную отдельными подводами рабочей жидкости, позволяет в процессе охлаждения и нагрева бочек рабочих валков подавать рабочую жидкость только в эту группу коллекторов, что ускоряет процесс охлаждения и нагрева бочек валков. Конструктивное исполнение этой группы коллекторов, интервалы между которыми выполнены с постепенным уменьшением к центру, также способствует более интенсивному охлаждению (нагреву) середины бочек валков, что способствует в процессе охлаждения более быстрому выравниванию теплового профиля бочек валков, а в процессе нагрева ускорению создания теплового профиля валков, имеющего параболическую форму с вершиной в середине бочки.

Такая конструкция установки для тепловой подготовки валков обеспечивает качественную мойку валков в сборе с подушками, ускоренное охлаждение и выравнивание теплового профиля бочек валков перед шлифованием и нагрев бочек валков (создание теплового профиля) перед завалкой в клети стана.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг. 1 расположение рабочего валка в сборе с подушками в камере относительно групп раздающих коллекторов (на фиг.1 для удобства изображения показан один валок в сборе с подушками, а также не показана тележка для транспортировки валков в камеру); на фиг.2 расположение струй жидкости на крайних боковых и верхних коллекторах относительно продольной оси камеры и соответственно поверхностей подушек.

Установка для тепловой подготовки прокатных валков состоит из камеры 1, тележки для транспортировки обрабатываемых изделий в камеру (на фиг.1 не показана), рабочих валков 2 с подушками 3, двух групп раздающих коллекторов. В первую входят крайние верхние коллекторы 4, крайние боковые коллекторы 5 и нижние коллекторы 6, во вторую группу центральные боковые 7 и центральные верхние 8. Все коллекторы снабжены форсунками 9 для подачи рабочей жидкости на поверхности валков и подушек (на фиг.1 форсунки для удобства изображены только на одном коллекторе). В верхней части камеры имеется тележка с приводом 10 для перемещения закрепленных на ней верхних 4 и 8 и боковых 5 и 7 коллекторов. Интервалы между центральными боковыми коллекторами выполнены с постепенным уменьшением к центру. Оси форсунок на крайних боковых и верхних коллекторах образуют угол 75 80^o относительно продольной оси камеры (см. фиг.2).

Установка снабжена клапанами 11 и 12 для подвода горячей и холодной жидкости, а также клапанами 13 и 14 для раздельной подачи рабочей жидкости в каждую группу раздающих коллекторов. Такое техническое выполнение установки позволяет эффективно осуществлять операции по тепловой подготовке валков: ускоренному охлаждению валков после вывалки (выравниванию теплового профиля бочки валков) и нагреву валков (созданию теплового профиля) перед завалкой в клети стана. Для повышения эффективности этих процессов установка позволяет осуществлять качественную мойку валков в сборе с подушками горячей жидкостью перед технологической операцией по ускоренному охлаждению бочек валков.

Установка работает следующим образом. В исходном положении все клапаны 11, 12, 13 и 14 закрыты. Вываленные валки в сборе с подушками устанавливают на тележку для транспортировки валков и перемещают в камеру 1. После заведения комплекта валков в камеру и установки их в камере в исходном положении открывают клапан 12 для подачи горячей воды в камеру, а также клапан 13 для подачи горячей воды в первую группу раздающих коллекторов 4, 5 и 6. После открытия клапанов 12 и 13 включают привод 10 для реверсивного перемещения верхней тележки, к которой подвешены верхние и боковые коллекторы. Ход тележки (который устанавливается при эксплуатации конечными выключателями) выбирают таким образом, чтобы эффективно отмыть горячей жидкостью наиболее загрязненные места: подушки, шейки валков и периферийную часть бочки валка, примыкающую к шейкам. Перемещающиеся вдоль бочки валков и подушек струи горячей жидкости, подаваемые через форсунки 9, эффективно смывают загрязнения. Установка на крайних боковых коллекторах 5 и крайних верхних коллекторах 4 осей форсунок под углом 75 80^o относительно продольной оси камеры способствует эффективной мойке поверхностей валков и подушек, расположенных нормально к продольной оси камеры.

После завершения операции мойки закрывают клапаны 12 и 13 для подачи горячей жидкости, выключают привод 10 перемещения верхней тележки. Открывают клапаны 11 и 14 для подачи холодной жидкости в центральные боковые 7 и центральные верхние коллекторы 18 (во вторую группу коллекторов).

При ускоренном охлаждении бочек валков холодная жидкость подается только на бочки валков (коллекторы первой группы для подачи рабочей жидкости на подушки, шейки и полумуфты отключены). Охлаждение бочек валков (выравнивание теплового профиля) производится при стационарном положении коллекторов (привод перемещения верхней тележки не включается). Выполнение интервалов между центральными боковыми коллекторами с постепенным уменьшением к центру способствует более интенсивному охлаждению середины бочки валка, где он более прогрет, и ускорению процесса выравнивания теплового профиля бочки.

Операция тепловой подготовки валков после вывалки из клетей завершается транспортировкой чистых охлажденных валков (с устраненной тепловой выпуклостью бочек) в вальцешлифовальную мастерскую на перешлифовку.

Другой комплект перешлифованных валков помещают в камеру для подогрева бочек валков перед завалкой в клети стана. После заведения комплекта перешлифованных валков в камеру и установки их в исходном положении открывают клапаны 12 и 14 для подачи горячей жидкости в центральные боковые 7 и центральные верхние коллекторы 8 (во вторую группу коллекторов). При нагреве валков перед завалкой в клети горячая жидкость подается только на бочки валков, как и при ускоренном охлаждении. Нагрев бочек валков и создание теплового профиля производится также при стационарном положении коллекторов (привод перемещения верхней тележки не включается). Выполнение интервалов между центральными боковыми коллекторами с постепенным уменьшением к центру способствует более интенсивному нагреву середины бочки валка, что способствует созданию необходимого теплового профиля с максимальной тепловой выпуклостью в середине бочки.

Операция тепловой подготовки валков после шлифовки завершается транспортировкой прогретых в камере валков к стану для последующей завалки.

Внедрение предлагаемой установки для тепловой подготовки прокатных валков обеспечит:

повышение стойкости валков за счет уменьшения термических напряжений в них в начальный период работы стана после перевалки, а также за счет начальной подготовки валков с необходимым тепловым профилем;

повышение производительности стана в первые часы его работы после перевалки благодаря заваливанию разогретых валков;

повышение качества проката за счет лучшего теплового профилирования бочки валка;

за счет ускоренного охлаждения валков перед шлифовкой сокращение количества комплектов рабочих валков, необходимых для нормальной работы стана;

благодаря поступлению в вальцешлифовальную мастерскую комплектов чистых валков в сборе с подушками повышение качества и точности шлифовки;

улучшение условий работы обслуживающего персонала.