УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПЫЛИ И ОТСЛАИВАЮЩЕЙСЯ ОКАЛИНЫ С ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛИСТОВ

Полезная модель предназначена для удаления пыли и отслаивающеся окалины с поверхности металлических листов, и может быть использована в составе установок ультразвукового контроля листового проката.
Известно устройство для улавливания и сбора металлических частиц от валков прокатных клетей, включающее в себя корпус, подвижный и неподвижный магнитные блоки, магнитопроводы-полюсники и немагнитные прокладки, отличающееся тем, что оно выполнено в виде панели длиной, равной длине бочки валка, образующей полость, внутри которой расположены два блока - один неподвижный, прилегающий со стороны валка к немагнитной стенке панели, и один подвижный, прилегающий к магнитной стенке панели, в немагнитной стенке панели, в одном из магнитопроводов-полюсников неподвижного блока и в одном из магнитопроводов-полюсников подвижного блока выполнены продольные щели с возможностью совмещения в одной плоскости при перемещении подвижного блока относительно неподвижного, на магнитной стенке панели, имеющей щели в плоскости щелей неподвижного блока и немагнитной стенки, установлен коллектор, соединенный с вакуумной установкой [1].
К недостатку известного устройства можно отнести использование для улавливания пыли на поверхности листа магнитного поля, которое намагнитит металл и, следовательно, явится помехой для последующего ультразвукового контроля.
Известна прокатная установка, оборудованная устройством для сбора и транспортирования пыли с поверхности полос, в котором вытяжные каналы на входной и выходной сторонах прокатной установки выполнены в виде вытяжных блоков с одной вытяжной щелью каждый в непосредственной близости от межвалкового зазора. На входной и/или выходной стороны прокатной установки или прокатной клети расположены преимущественно пневматические подъемные устройства для оптимального позиционирования вытяжных блоков вместе с валковыми скребками на их высоте относительно металлической полосы [2].
К недостатку известной установки относится невозможность (по определению) эффективного отсоса пыли и крупных частиц окалины, отслаиваемых скребками, так как при отсутствии валков и межвалкового зазора скребки сомкнутся, и процесс отслоения окалины и улавливания пыли прекратится.
Известна установка принятая нами за прототип, содержащая, по меньшей мере, одну прокатную клеть для прокатки металлической полосы с входным направляющим участком для ввода металлической полосы в межвалковый зазор и выходным направляющим участком для вывода металлической полосы из прокатной клети, и вытяжное устройство для вытяжки загрязненного воздуха из ближайшего окружения металлической полосы с входным вытяжным каналом, который через отверстие во входной направляющей плите, ограничивающей входной направляющий участок, связан вблизи межвалкового зазора с входным направляющим участком и/или с выходным вытяжным каналом, который через отверстие в выходной направляющей плите, ограничивающей выходной направляющий участок, связан вблизи межвалкового зазора с выходным направляющим участком, отличающаяся тем, что входной вытяжной канал и/или выходной вытяжной канал интегрирован в прокатную клеть и проходит вертикально прямолинейно в ней вплотную к валкам до входного направляющего участка и/или выходного направляющего участка.
Кроме того, отверстие во входной направляющей плите и/или отверстие в выходной направляющей плите выполнены в виде щелей, которые распределены по ширине соответствующей направляющей плиты преимущественно параллельно направлению прокатки, входной вытяжной канал имеет неподвижный главный участок и перемещаемый с входной стороны участок, причем перемещаемый с входной стороны участок соединен преимущественно с входной направляющей плитой с возможностью телескопического перемещения вместе с ней относительно неподвижного главного участка в зависимости от желаемой величины межвалкового зазора и/или выходной вытяжной канал имеет неподвижный главный участок и перемещаемый с выходной стороны участок, причем перемещаемый с выходной стороны участок соединен преимущественно с выходной направляющей плитой с возможностью телескопического перемещения вместе с ней относительно неподвижного главного участка в зависимости от желаемой величины межвалкового зазора. Известная установка содержит устройство управления, преимущественно в виде гидроцилиндров, для перемещения входного вытяжного канала и/или выходного вытяжного канала вместе с соответствующей направляющей плитой, причем входная направляющая плита и выходная направляющая плита находятся в контакте с валковыми скребками с возможностью перемещения в соответствии с желаемой величиной межвалкового зазора [3].
К недостатку известного изобретения относится выполнение вытяжных боксов в виде узких щелей, расположенных по одной линии по ширине полосы, которые «обеспечивают вытяжку вытяжным устройством из окружения металлической полосы лишь мелких частиц, проходящих через щель; в тоже время крупные частицы или посторонние тела, не проходящие через щели, задерживаются ими. Последнее имеет, (как утверждается в изобретении), то преимущество, что задержанные посторонние тела не могут повредить вытяжное устройство, в частности, имеющийся в нем вентилятор».
Исходя из известного уровня техники, стоит задача повышения эффективности устройства для удаления пыли и отслаивающейся окалины с поверхности металлических листов перед операцией ультразвукового контроля.
3
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для удаления пыли и отслаивающейся окалины с поверхности металлических листов, встраиваемое в рольганг для перемещения листов и включающее систему очистки и вакуумную вытяжную систему, система очистки содержит как минимум одну линейку из как минимум трех всасывающих блоков, имеющих индивидуальную подвеску и привод, устанавливаемых в процессе очистки непосредственно на лист, и снимаемых с листа при завершении очистки, причем каждый из блоков содержит по крайней мере одно отверстие, соединенное с помощью трубки с вакуумной вытяжной системой, создающей разряжение воздуха в пространстве между всасывающим блоком и поверхностью листа, причем объем пространства между листом и внутренней поверхностью всасывающего блока не должен превышать величину W=A(m)×B(m)×100(m), где A и B - соответственно длина и ширина наружных контуров блока, а скорость воздуха в зазоре между всасывающим блоком и поверхностью листа должна удовлетворять условию: Q/n·(2A+2B)·h≥15 м/с, где Q - производительность вакуумного вентилятора в м/с, n - количество всасывающих блоков, A и B, соответственно длина и ширина наружных контуров всасывающего блока в м, h - зазор между всасывающим блоком и поверхностью листа в м., всасывающие блоки располагаются в шахматном порядке, в две линейки, передние кромки всасывающих блоков достаточно острые, например, в форме утюга, предназначены для разрушения кластеров из отслаивающейся окалины и удаления посторонних предметов с поверхности листов, нижняя часть всасывающих элементов дополнительно содержит вставки из износостойкого материала, имеющие достаточно острые кромки, устройство дополнительно содержит систему смачивания поверхности листов, всасывающие блоки выполнены в виде пластин, причем нижняя поверхность всасывающего блока является плоской, либо слегка вогнутой, включает в себя систему автоматического управления процессом очистки.
Рисунки
Фиг. 1 - общий вид устройства, план.
Фиг. 2 - общий вид устройства, разрез A-A.
Фиг. 3 - общий вид устройства, разрез B-B.
Фиг. 4 - система очистки листа, вид C спереди.
Фиг. 5 - система очистки листа, разрез D-D.
Фиг. 6 - система очистки листа, сечение E-E.
Фиг. 7 - система очистки листа, вид K-K.
Фиг. 8 - система очистки листа, вид F.
Фиг. 9 - система очистки листа, сечение G-G.
Фиг. 10 - система очистки листа, вид H на механизм подъема и опускания всасывающих блоков, аксонометрия.
Фиг. 11 - система очистки листа, вид P на шибер и заслонку, аксонометрия.
Фиг. 12 - система вытяжная (отсос пыли), вид M.
Фиг. 13 - система вытяжная (отсос пыли), вид R.
Фиг. 14 - система смачивания поверхности листа, вид L-L.
Фиг. 15 - система смачивания поверхности листа, вид S.
Фиг. 16 - система смачивания поверхности листа, вид V.
Фиг. 17 - система смачивания поверхности листа, разрез U-U.
Описание устройства
3
Устройство 1 для удаления пыли и отслаивающейся окалины с поверхности металлических листов 2, встраиваемое в рольганг 3 для перемещения листов 2 включает систему очистки 4 и вакуумную вытяжную систему 5. Система очистки 4 содержит как минимум одну линейку 6 из как минимум, трех всасывающих блоков 7, имеющих индивидуальную подвеску 8 и привод 9, устанавливаемых в процессе очистки непосредственно на лист 2, и снимаемых с листа 2 при завершении очистки. Причем каждый из блоков 7 содержит, по крайней мере, одно отверстие 10, соединенное с помощью трубки 11 с вакуумной вытяжной системой 5, создающей разряжение (тягу) воздуха в пространстве между всасывающим блоком 7 и поверхностью листа 2. Причем объем пространства между листом 2 и внутренней поверхностью C всасывающего блока 7 не должен превышать величину W=A(m)×B(m)×100(m), где A и B - соответственно длина и ширина наружных контуров блока 7, а скорость воздуха в зазоре между всасывающим блоком и поверхностью листа должна удовлетворять условию: Q/n·(2A+2B)·h≥15 м/с, где Q - производительность вакуумного вентилятора в м/с, n - количество всасывающих блоков, A и B, соответственно длина и ширина наружных контуров всасывающего блока в м, h - зазор между всасывающим блоком и поверхностью листа в м., всасывающие блоки 7 располагаются в шахматном порядке, в две линейки 6. Передние кромки D всасывающих блоков 7 достаточно острые, например, в форме утюга и предназначены для разрушения кластеров из отслаивающейся окалины и удаления посторонних предметов с поверхности листов 2. Нижняя часть всасывающих элементов дополнительно содержит вставки (условно не показаны) из износостойкого материала, имеющие достаточно острые кромки, устройство 1 дополнительно содержит систему смачивания 12 поверхности листов 2, всасывающие блоки 7 выполнены в виде пластин 13, причем нижняя поверхность всасывающего блока 7 является плоской, либо слегка вогнутой. Устройство 1 включает в себя систему 14 автоматического управления процессом очистки (условно не показана).
3
Устройство 1 содержит раму 15, на которой установлены в шахматном порядке, по меньшей мере, в два ряда, всасывающие блоки 7, смонтированные на общей линейке 6. Каждый всасывающий блок 7 установлен с возможностью перемещения только в вертикальной плоскости до контакта с очищаемой поверхностью листа 2 и перемещения обратно с помощью индивидуальной подвески 8 и привода (механизма подъема) 9, приводимого в движение, например, при помощи пневмоцилиндра 16 и кулисы 17. Причем каждый всасывающий блок 7 имеет возможность опускаться на лист 2 независимо от других. При пропаже воздуха каждый всасывающий блок 7 установлен с возможностью автоматического подъема в безопасное положение с помощью пружин 18. Шиберы 19, отсекающие воздушные потоки в неиспользуемых всасывающих блоках 7 содержат заслонки 20, с возможностью перемещения, например, с помощью пневмоцилиндров 21. Воздуховод 22 и входной коллектор 23, являющийся общим для всех всасывающих блоков 7, образуют канал для движения воздуха с частицами загрязнений. Каждый всасывающий блок 7 соединен с входным коллектором 23 гибким рукавом 24 и может быть исключен из работы с помощью клапана 25. Объем пространства между листом 2 и внутренней поверхностью всасывающих блоков 7 не превышает величины W=A(m)×B(m)×100(m), а скорость воздуха в зазоре между всасывающим блоком и поверхностью листа 2 должна удовлетворять условию: Q/n·(2A+2B)·h≥15 м/с, где Q - производительность вакуумного вентилятора в м/с, n-количество всасывающих блоков, A и B, соответственно длина и ширина наружных контуров всасывающего блока в м, h - зазор между всасывающим блоком и поверхностью листа в м. При таком условии не только мелкодисперсные, но и крупные частицы отслаивающейся окалины эффективно отрываются потоком воздуха за счет большой скорости, обеспечиваемой производительностью вакуумного вентилятора 26. Вытяжная система 5, действующая в паре с системой очистки 4, содержит фильтр-модуль 27, соединенный с воздуховодом 22 системы очистки 4 воздуховодом 28, выполняющий функцию очистки и локализации загрязнений. В верхней части фильтра - модуля 27 установлены дополнительные фильтры 29, которые предназначены для улавливания оставшихся частиц загрязнений. Вакуумный вентилятор 26 установлен после фильтра-модуля 27, для сбора пыли имеется контейнер 30.
Система смачивания 12, установленная по ходу движения листа 2, содержит раму 31, форсунки 32, общий для всех форсунок 32 коллектор 33 для подвода воды 34 к форсункам 32, электроуправляемый клапан 35, подающий сжатый воздух в форсунки 32 для распыления воды 34 по поверхности листа 2.
Кроме того, устройство содержит систему подготовки сжатого воздуха и контрольную панель (условно не показаны) для ручного управления системами очистки 4, вытяжки пыли 5 и смачивания 12.
Работа устройства
Система очистки 4 предназначена для очистки металлического листа 2 от пыли и отслоившейся окалины и сбора в пылеприемник-контейнер 30 прочего мелкого мусора перед контролем листа 2 на установке УЗК. Система очистки 4 работает в паре с вытяжной системой 5. Очистка листа 2 осуществляется с помощью всасывающих блоков 7, внутри которых создано разрежение воздуха, за счет чего получается тяга. Всасывающие блоки 7 перемещаются только в вертикальной плоскости. До контакта с очищаемой поверхностью и обратно они двигаются с помощью приводов 9. В движение приводы 9 приводят пневмоцилиндры 11 и кулисы 12. Каждый всасывающий блок 7 имеет возможность опускаться на объект очистки 2 независимо от других. При пропаже воздуха в пневмосистеме устройства, всасывающие блоки 7 автоматически поднимаются в безопасное положение с помощью пружин 13. После контакта всасывающих блоков 7 с листом 2 происходит всасывание пыли, окалины и прочих загрязнений по гибким рукавам 24 в коллектор 23. В зависимости от ширины листа 2 система очистки 4 определяет необходимое количество всасывающих блоков 7, требуемых для очистки. Не задействованные в процессе очистки всасывающие блоки 7 не опускаются. Одновременно с помощью шиберов 19 отсекаются воздушные потоки в неиспользуемых гибких рукавах 24.
Разряжение в системе очистки 4 создает вытяжная система 5 при помощи вакуумного вентилятора 26. За счет его работы, воздух с частицами загрязнения по воздуховоду устремляется к фильтр-модулю 27. Процесс отсоса пыли происходит поэтапно. Сначала воздух попадает в нижнюю часть фильтра-модуля 23 и за счет циклонного принципа крупные частицы оседают на дно, а мелкодисперсные вместе с воздушными массами устремляются в верхнюю часть фильтра-модуля 27. В верхней части установлены фильтра 29, которые улавливают оставшиеся частицы загрязнения. После фильтр-модуля 27 воздух по воздуховоду 28 идет в высоковакуумный вентилятор 26, далее через глушители 36 и ниппеля 37 выходит в цех. Ниппеля 37 препятствуют обратному ходу воздуха, а также попаданию посторонних элементов в вакуумный вентилятор 26. При отключении вакуумного вентилятора 26 частицы загрязнения сбрасываются в контейнер 30 сбора пыли. При дальнейшем перемещении листа 2, он падает в зону действия системы смачивания 12, при помощи которой с листа 2 удаляется оставшаяся пыль. Применение такой конфигурации оборудования для улавливания и сбора пылевой окалины позволяет удалить с поверхности полосы не менее 90% пыли, в том числе, крупные частицы окалины, отслаиваемой с поверхности листов 2.
Предлагаемая полезная модель позволяет поднять эффективность удаления пыли и окалины с поверхности металлических листов и улучшить экологию в цехе.
Источники информации
1. Патент РФ №2215598
2. Патент США №3,204,393
3. Патент РФ №2358818