ПОДВИЖНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ТЕЛЕЖКА ДЛЯ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ
MOVABLE HEAT-INSULATING TROLLEY FOR METAL PROCESSING

Область техники
Настоящее изобретение относится к теплоизоляционному устройству для применения в обрабатывающей линии для металлической полосы, транспортируемой в направлении подачи полосы, предпочтительно для применения в прокатном стане, причем теплоизоляционное устройство имеет теплоизоляционную крышку.
Уровень техники
В металлообработке, в частности в чистовых и черновых линиях стана горячей прокатки, применяются неподвижные или регулируемые теплоизоляционные крышки, чтобы уменьшить тепловые потери во время транспортировки металлической полосы. Например, в DE 1452102 А1 описывается способ и устройство для регулировки температурной кривой горячекатаной полосы в ходе прокатки. Для этого предусмотрены устройства для измерения температуры и подвижные отражатели, которые, в соответствии с пунктом 1 этой публикации из уровня техники, в зависимости от измеренной температуры могут быть установлены над горячекатаной полосой в экранирующее положение. Другие установки для горячей прокатки полосового проката с теплоизоляционной крышкой также описываются в ЕР 0141798 А2 и US 4,343,168 А.
Недостаток известных теплоизоляционных крышек состоит в том, что они, несмотря на или как раз из-за возможной подвижности, которая часто реализуется как поворотное движение, блокируют в технологической линии монтажное пространство. Они ухудшают обзор при прокатке и затрудняют техническое обслуживание или устранение неисправностей, поскольку соответствующие участки установки труднодоступны из-за теплоизоляционных крышек. Кроме того, заблокированное пространство недоступно для других устройств.
Раскрытие сущности изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить теплоизоляционное устройство для применения в обрабатывающей линии для металлической полосы, транспортируемой в направлении подачи полосы, предпочтительно для применения в прокатном стане, позволяющее преодолеть вышеуказанные технические недостатки. В частности, должны быть повышены надежность и гибкость установки для обработки металлической полосы.
Эта задача решается благодаря теплоизоляционному устройству с признаками пункта 1 и установке с признаками пункта 12. Предпочтительные усовершенствованные варианты осуществления следуют из зависимых пунктов, следующего описания изобретения и описания предпочтительных примеров осуществления.
Предлагаемое изобретением теплоизоляционное устройство предназначено для применения в обрабатывающей линии, также называемой технологической линией, для металлической полосы, транспортируемой в направлении подачи полосы, предпочтительно для применения в прокатном стане. Особенно предпочтительно оно может использоваться в чистовых и черновых линиях станов горячей прокатки, работающих в режиме непрерывной и/или полунепрерывной, и/или периодической прокатки. Теплоизоляционное устройство имеет теплоизоляционную тележку, имеющую теплоизоляционную крышку, выполненную с возможностью установки над или, в более общем плане, у металлической полосы, чтобы уменьшить тепловые потери. Теплоизоляционная крышка может иметь модульную и расширяемую конструкцию, например, посредством установки множества теплоизоляционных элементов, число и/или конструкция которых могут быть адаптированы к различным условиям окружающей среды, материалам и/или условиям эксплуатации. Теплоизоляционная крышка имеет теплоизолирующую структуру. Например, могут использоваться материалы, имеющие низкую теплопроводность и/или высокую отражательную способность в отношении теплового излучения. Тем не менее, теплоизоляция также может обеспечиваться или поддерживаться посредством вакуумной теплоизоляции, геометрических или структурных свойств соответствующих элементов. Аналогичным образом это относится к описанным ниже опциональным или предпочтительным теплоизоляционным элементам теплоизоляционной тележки.
Кроме того, теплоизоляционное устройство имеет транспортное средство, имеющее привод для перемещения теплоизоляционной тележки и выполненное так, что теплоизоляционная тележка может выдвигаться горизонтально из обрабатывающей линии и вдвигаться в нее. Термин "горизонтально" относится к обрабатывающей линии, т.е. теплоизоляционная тележка выполнена с возможностью перемещения параллельно основанию или фундаменту установки (например, прокатного стана) или транспортируемой металлической полосы. Предпочтительно теплоизоляционная тележка выполнена с возможностью выдвигания из обрабатывающей линии и вдвигания в нее горизонтально относительно направления подачи полосы и вдоль прямой линии. В зависимости от конструкции может быть установлен верхний или нижний привод. Теплоизоляционная тележка не обязательно должна перемещаться строго горизонтально относительно направления подачи полосы, а траектория движения не обязательно должна быть строго линейной - важно, чтобы теплоизоляционная тележка могла без проблем выдвигаться из обрабатывающей линии, не блокируя обрабатывающую линию в выдвинутом состоянии. В случае ограниченного монтажного пространства это обеспечивается в частности тогда, когда перемещение обеспечено вдоль линии, проходящей параллельно плоскости полосы, т.е. горизонтально.
Таким образом, теплоизоляционная крышка не поворачивается и не регулируется в виде рычага, вместо этого из обрабатывающей линии может быть излечена вся теплоизоляция в виде теплоизоляционной тележки, благодаря чему в соответствующем месте обрабатывающей линии может быть размещено другое устройство или другой модуль, например, индукционный нагреватель. В результате возможна весьма гибкая настройка и эксплуатация установки. Кроме того, после выдвигания теплоизоляционной тележки обеспечивается хороший обзор обрабатывающей линии и удобный доступ, что облегчает техническое обслуживание и позволяет быстро и безопасно устранять возможные неисправности.
Предпочтительно транспортное средство имеет одну или множество направляющих и/или планок, и/или роликов, с помощью которых простым механическим способом может быть осуществлено выдвигание или вытаскивание теплоизоляции из обрабатывающей линии. Для этого привод может представлять собой, например, гидравлический и/или электрический, и/или пневматический привод, и/или комбинацию указанных приводов.
Предпочтительно вдоль обрабатывающей линии предусмотрен рольганг с множеством роликов для транспортировки металлической полосы, причем теплоизоляционное устройство может быть выполнено так, чтобы относящаяся к нему теплоизоляционная тележка могла вдвигаться и выдвигаться из промежутка между двумя соседними роликами. Благодаря этому эффективно используется имеющееся монтажное пространство. В частности благодаря этому обеспечивается легкий доступ к области между роликами, и/или эта область может использоваться каким-либо иным способом.
Предпочтительно теплоизоляционная тележка имеет боковую теплоизоляцию, которая вместе с теплоизоляционной крышкой в сечении перпендикулярно направлению подачи полосы образует U-образный профиль. Альтернативно или дополнительно теплоизоляционная тележка может иметь нижнюю часть, находящуюся напротив теплоизоляционной крышки, так что при вдвинутой теплоизоляционной тележке, если смотреть в направлении силы тяжести, нижняя часть расположена под металлической полосой, тогда как теплоизоляционная крышка расположена над металлической полосой. Для уменьшения тепловых потерь нижняя часть предпочтительно выполнена так, что она имеет теплоизолирующие свойства. Таким образом, теплоизоляционная крышка, боковая теплоизоляция и нижняя часть могут образовать стенки туннеля, который окружает теплоизолированную полость, и через который при вдвинутой теплоизоляционной тележке проходит металлическая полоса. Благодаря формам, структурам и/или материалам стенок туннеля (окружающего туннель полностью или частично) теплоизоляция может быть настроена в соответствии с необходимыми требованиями. В данном контексте термин "туннель" применяется даже тогда, когда изолируемая область, т.е. теплоизолированная полость, окружена изоляционными элементами неполностью. Например, металлическая полоса может быть расположена между изоляционной крышкой и нижней частью в виде сэндвича, без боковой изоляции - термин "туннель" включает и этот случай, т.к. теплоизолированная полость по меньшей мере частично окружена изоляционными элементами в виде туннеля. В частности, стенки туннеля могут быть выполнены с возможностью настройки, например, с возможностью смещения и/или открытия, и/или закрытия. Согласно одному из вариантов осуществления стенки туннеля образуют закрытый туннель, т.е. туннель, окружающий полосу полностью до отверстий для входа и выхода металлической полосы. В этом случае теплоизоляционная тележка не может выдвигаться или вдвигаться в ходе прокатки или, в общем, обработки.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления для вдвигания и выдвигания теплоизоляционной тележки предусмотрена боковая щель, предпочтительно между боковой теплоизоляцией и нижней частью. Благодаря этой щели при введении теплоизоляционной тележки в обрабатывающую линию металлическая полоса может войти в туннель или, соответственно, теплоизолированную полость. Наоборот, при выдвигании теплоизоляционной тележки металлическая полоса также может пройти через указанную щель, благодаря чему возможно беспроблемное вдвигание и выдвигание. В этом случае введение в процесс обработки, преимущественно в процесс прокатки, может происходить до начала или во время процесса. Аналогично теплоизоляционная тележка во время процесса может быть перемещена в положение ожидания вне обрабатывающей линии.
Альтернативно или дополнительно к указанной щели один участок туннеля может быть выполнен с возможностью открытия и закрытия. В частности, теплоизоляционный элемент может быть установлен с возможностью перемещения. Теплоизоляционный элемент, установленным с возможностью перемещения, особенно предпочтительно представляет собой боковую теплоизоляцию, установленную с возможностью поворачивания. Благодаря этому может быть расширен туннель или, соответственно, отверстие туннеля, вследствие чего может быть улучшена техника безопасности, например, во время неисправности. При этом модуль, установленный с возможностью перемещения, например, перемещается над металлической полосой и, таким образом, расширяет отверстие до необходимой степени, чтобы обеспечить возможность вытягивания теплоизоляционной тележки над металлической полосой.
Предпочтительно нижняя часть имеет передаточные средства, особенно предпочтительно передаточные ребра и/или передаточные ролики, выполненные с возможностью ввода в контакт с металлической полосой для ее передачи во вдвинутом положении теплоизоляционной тележки. Таким образом, теплоизоляционная тележка используется с синергетическим эффектом для направления и/или надежной транспортировки металлической полосы, благодаря тому, что теплоизоляционная тележка, наряду с ее основной функцией (минимизация тепловых потерь во время обработки) действует в качестве передаточного стола.
Предпочтительно теплоизоляционная тележка имеет площадку, по которой можно ходить, что облегчает техническое обслуживание не только теплоизоляционного устройства, но и других частей установки. Альтернативно или дополнительно теплоизоляционная тележка может перемещаться настолько, что облегчается техническое обслуживание компонентов установки, в частности неподвижных компонентов.
Кроме того, вышеназванная задача изобретения решается посредством установки для обработки металлической полосы, предпочтительно посредством прокатного стана, которая имеет рольганг с роликами для транспортировки металлической полосы в направлении подачи полосы и одно или множество вышеописанных теплоизоляционных устройств, теплоизоляционные тележки которых могут вдвигаться и выдвигаться из соответствующих промежутков между соседними роликами роликового конвейера.
Альтернативно или дополнительно теплоизоляционное устройство может быть выполнено так, что относящаяся к нему теплоизоляционная тележка может вдвигаться и выдвигаться между клетями прокатного стана. Возможно дополнительное или альтернативное применение в зоне между туннельной печью и предпочтительно первой прокатной клетью.
Предпочтительно предусмотрен один или множество перемещаемых индукционных нагревателей, которые могут вдвигаться и выдвигаться из обрабатывающей линии, предпочтительно в промежутки, не занятые теплоизоляционными тележками. Таким образом, зоны обрабатывающей линии могут использоваться по модульному принципу, например, их можно освобождать для улучшения доступности и/или в зависимости от производственной ситуации оснащать теплоизоляционной тележкой и/или индукционным нагревателем.
Предпочтительно множество теплоизоляционных тележек одного или множества теплоизоляционных устройств посредством соединительного элемента соединены или могут быть соединены друг с другом, благодаря чему становится возможным группирование и групповое вдвигание и выдвигание теплоизоляционных тележек.
Описанное здесь теплоизоляционное устройство предпочтительно может использоваться в прокатных станах, особенно предпочтительно в чистовых и/или черновых линиях станов горячей прокатки, работающих в режиме непрерывной и/или полунепрерывной, и/или периодической прокатки. Тем не менее, изобретение может использоваться и в других установках, поскольку они касаются металлообработки, в частности обработки стали и цветных металлов.
Дополнительные преимущества и признаки настоящего изобретения станут очевидными из следующего описания предпочтительных вариантов осуществления. Описанные в нем признаки могут быть осуществлены отдельно или в сочетании с одним или множеством вышеизложенных признаков, поскольку указанные признаки не противоречат друг другу. Ниже приводится описание предпочтительных примеров осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Краткое описание чертежей
На ФИГ. 1А-1С показана теплоизоляционная тележка для использования в прокатном стане: ФИГ. 1А это трехмерное изображение теплоизолирующей тележки, ФИГ. 1В и 1С - изображения в разрезе теплоизоляционной тележки в закрытом и открытом сбоку состоянии.
На ФИГ. 2, представляющей собой трехмерный вид сверху под углом, показано расположение на фундаментной раме вдоль обрабатывающей линии множества теплоизоляционных тележек.
На ФИГ. 3, представляющей собой трехмерный вид сверху под углом, показано расположение на фундаментной раме вдоль обрабатывающей линии множества теплоизоляционных тележек в комбинации с модулями индукционного нагрева.
Осуществление изобретения
Ниже при помощи чертежей описываются предпочтительные примеры осуществления. При этом одинаковые, аналогичные или одинаково функционирующие элементы обозначены идентичными ссылочными знаками и, чтобы избежать избыточности, подробное описание этих элементов частично опущено.
На ФИГ. 1А показана теплоизоляционная тележка 10 согласно примерному варианту осуществления. Теплоизоляционная тележка 10 имеет теплоизоляционную крышку 11 и две боковые теплоизоляции 12, 13, каждая из которых имеет теплоизолирующую структуру. Например, эти теплоизоляционные элементы (и, при известных обстоятельствах, дополнительные элементы для теплоизоляции) могут быть изготовлены из материалов, имеющих низкую теплопроводность и/или высокую отражательную способность в отношении теплового излучения. Тем не менее, теплоизоляция также может обеспечиваться или поддерживаться посредством вакуумной теплоизоляции, геометрических или структурных свойств соответствующих элементов.
Теплоизоляционная крышка 11 и обе боковые телпоизоляции 12, 13 вместе с нижней частью 14, которая также может быть теплоизоляционной, окружают теплоизолированную полость 16, через которую проходит изолируемый материал в виде полос (на ФИГ. 1А-1С и 2 не показан), который также можно назвать полосовым материалом или металлической полосой. Для этого предусмотрены щелевые отверстия, через которые в теплоизолированную полость 16 теплоизоляционной тележки 10 входит и выходит материал в виде полосы. Таким образом, теплоизолированная полость 16 вместе с щелевыми отверстиями образуют туннель для материала в виде полосы.
В показанном варианте осуществления нижняя часть 14 имеет передаточные ребра 15, выступающие в теплоизолированную полость 16 и предназначенные для транспортировки изолируемого материала посредством того, что изолируемый материал лежит на передаточных ребрах 15. Альтернативно или дополнительно могут быть предусмотрены передаточные ролики, или нижняя часть 14 может быть выполнена по-другому, при условии, что обрабатываемый материал, например, катаный или прокатываемый листовой металл, может без проблем проходить через теплоизолированную полость 16 теплоизоляционной тележки 10.
Из чертежей 1В и 1С в разрезе особенно ясно видно, что теплоизоляционная тележка 11 и/или боковая теплоизоляция 12 и 13 могут быть выполнены в виде модулей, т.е., например, может быть предусмотрено множество теплоизоляционных элементов, простым способом адаптируемых к разным условиям окружающей среды, материалам и/или условиям эксплуатации.
Боковая теплоизоляция 13 выполнена с возможностью поворачивания, так что теплоизолированная полость 16 может открываться и закрываться сбоку. Это особенно хорошо видно из сопоставления ФИГ. 1В и 1С, причем на ФИГ. 1В показано закрытое состояние, а на ФИГ. 1С - открытое состояние. Эта функциональность может быть использована для открытия теплоизолированной полости 16 в случае неисправности и/или для регулировки уровня изоляции. Разумеется, альтернативно или дополнительно с возможностью поворачивания может быть выполнена боковая теплоизоляция 12. Вообще говоря, может быть полезным, чтобы одна или множество теплоизоляционных сторон были выполнены с возможностью регулировки (путем перемещения, поворачивания и т.д.), благодаря чему теплоизоляционная тележка 10 может быть простым способом отрегулирована для различных рабочих условий. В настоящем варианте осуществления боковая теплоизоляция 13 выполнена так, чтобы этот модуль, установленный с возможностью перемещения, мог протягиваться над материалом в виде полосы, например, над прокатываемой полосой, благодаря чему теплоизоляционная тележка 10 может быть вытянута в боковом направлении из обрабатывающей линии. Таким образом, теплоизоляционная тележка 10 может быть вдвинута и выдвинута, например, в режиме непрерывной или периодической прокатки.
В показанном здесь варианте осуществления в дополнение к поворачиваемости боковой теплоизоляции 13 всегда предусмотрена боковая щель 17 между боковой теплоизоляцией 13 и нижней частью 14, чтобы обеспечить возможность вдвигания и выдвигания теплоизоляционной тележки 10 в обрабатывающую линию даже во время процесса обработки. Альтернативное исполнение представляет собой закрытую теплоизоляционную тележку 10, которая вдвигаться и выдвигаться во время обработки полос или, соответственно, прокатки не может.
Кроме того, теплоизоляционная тележка 10, показанная на ФИГ. 1А-1С, имеет площадку 18, по которой можно ходить, и которая имеет предохранительное ограждение, благодаря чему на теплоизоляционном устройстве и/или установке простым и безопасным способом могут быть выполнены работы по техническому обслуживанию, контролю и/или осмотру.
Встраивание множества теплоизоляционных тележек 10 в установку для обработки полос, в частности их модульность и перемещаемость, показаны на ФИГ. 2 и 3.
На ФИГ. 2 показан рольганг 20 с роликами 21, расположенными друг за другом так, что они пригодны для транспортировки полосового материала, например, бесконечного листа. Для этого ролики 21 могут приводиться в движение, по меньшей мере частично. Множество теплоизоляционных тележек 10 могут быть вдвинуты и выдвинуты из рольганга 20 и, следовательно, из обрабатывающей линии, в частности, во вдвинутом положении они находятся между роликами 21. Для этого теплоизоляционные тележки 10 могут механически перемещаться по направляющим или рейкам, или посредством роликов. Теплоизоляционные тележки 10 могут перемещаться или регулироваться механическим способом при помощи приводных цилиндров 22, расположенных на рабочей стороне. Альтернативно может быть осуществлен электрический, пневматический, гидравлический привод или комбинация указанных приводов, или может быть реализован другой привод, при условии, что обеспечено надежное вдвигание и выдвигание теплоизоляционных тележек 10. Вдвигание предпочтительно происходит с рабочей стороны, но также возможно вдвигание со стороны привода, которая относительно обрабатывающей линии расположена напротив рабочей стороны.
Две или более теплоизоляционных тележек 10 могут быть сгруппированы, например, соединены друг с другом посредством соединительного элемента 23 для образования группы. В результате теплоизоляционные тележки 10 по мере необходимости могут перемещаться по отдельности или группами.
Привод для вдвигания и выдвигания теплоизоляционных тележек 10 может представлять собой нижний привод, что особенно хорошо видно из ФИГ. 3. На этом чертеже виден фундамент 100, в который встроены нижние приводы 101 для приведения в действие теплоизоляционных тележек 10 (и при необходимости других модулей) путем их перемещения. На ФИГ. 3 частично показан и обозначен ссылочным знаком 102 полосовой материал, т.е., например, прокатываемая полоса. На ФИГ. 2 и 3 показано направление прокатки и/или транспортировки слева направо.
Кроме того, из ФИГ. 3 следует, что перемещаемость теплоизоляционных тележек 10 поддерживает модульной характер установки особым образом. Ведь помимо теплоизоляционных тележек 10 может быть предусмотрен один или множество других модулей для полосового материала 102. В примере, изображенном на ФИГ. 3, предусмотрены индукционные нагреватели 103, которые могут быть введены в обрабатывающую линию в качестве альтернативы теплоизоляционным тележкам 10, чтобы активно нагревать полосовой материал 102. По мере необходимости в обрабатывающей линии в местах, где не требуется ни изоляция, ни нагрев, или для технического обслуживания, устранения неисправностей и т.д. могут быть оставлены пустые места 104.
Благодаря показанным здесь теплоизоляционным тележкам 10 в обрабатывающей линии или вообще в линии обработки полос может быть эффективно использовано монтажное пространство. Кроме того, благодаря перемещаемости может быть создано свободное пространство для работ по техническому обслуживанию.
Теплоизоляционные тележки 10 и их модульное встраивание в частности подходят для использования в прокатных станах, например, в черновых и чистовых линиях станов горячей прокатки, работающих в режиме непрерывной и/или периодической прокатки. Теплоизоляционные тележки 10 предназначены для предотвращения тепловых потерь и, поскольку это необходимо, они могут быть оснащены функцией передачи прокатываемой полосы (здесь в качестве примера это осуществлено с помощью передаточных ребер 15). Теплоизоляционные тележки 10 могут быть соединены по модульному принципу с другими устройствами, например, с индукционными нагревателями 103.
Там, где это применимо, все отдельные признаки, показанные в примерах осуществления, можно комбинировать друг с другом и/или заменять, не выходя за рамки объема изобретения.
Перечень условных обозначений
10 теплоизоляционная тележка
11 теплоизоляционная крышка
12 боковая теплоизоляция (неподвижная)
13 боковая теплоизоляция (подвижная, чтобы обеспечить открытие и закрытие)
14 нижняя часть
15 передаточные ребра
16 теплоизолированная полость
17 боковая щель
18 площадка
20 рольганг
21 ролики
22 приводной цилиндр
23 соединительный элемент для образования группы
100 фундамент
101 нижний привод
102 полосовой материал/прокатываемая полоса
103 индукционный нагреватель
104 пустое место/промежуток в обрабатывающей линии