СЪЕМНИК-ОЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ РАБОЧЕГО ВАЛКА ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ
PULLER-CLEANER FOR WORK ROLL OF ROLLING MILL

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к съемнику-очистителю (стрипперу) для рабочего валка прокатной клети, в частности для рабочего валка клети горячей прокатки, а также к устройству для охлаждения рабочего валка прокатной клети.
Уровень техники
В прокатных клетях, в частности в клетях горячей прокатки, для верхних и нижних рабочих валков устанавливаются съемники-очистители на входе и выходе соответствующих клетей. При этом съемники-очистители в режиме прокатки обычно имеют постоянный контакт с рабочими валками. Этот контакт устанавливается с помощью наконечника съемника-очистителя, который находится в контакте с соответствующим рабочим валком. Съемники-очистители предназначены для экранирования поверхности прокатываемого изделия от охлаждающей валки воды и, кроме того, способны отделять возможно прилипающее к рабочим валкам прокатываемое изделие от рабочих валков.
Рабочие валки во время процесса прокатки подвергаются высокой термической нагрузке. При этом передаваемое на рабочие валки тепло передается главным образом в месте контакта рабочих валков с прокатываемым изделием в очаге деформации, при этом вносимое тепло здесь еще увеличивается за счет возникающего дополнительно за счет пластичного изменения формы прокатываемого изделия нагрева при прокатке. Кроме того, в рабочие валки вводится тепло трения за счет создаваемого между прокатываемым изделием и валками трения, а также в зоне контакта между рабочим валком и обычно предусмотренными опорными валками.
Кроме того, в рабочие валки обычно передается также тепло излучения прокатываемого изделия в зоне входа и в зоне выхода.
Для предотвращения преждевременного или чрезмерного износа рабочих валков за счет термической нагрузки существенное значение имеет охлаждение валков. В частности, предпринимаются попытки за счет достаточного наружного охлаждения валков, в частности на выходной стороне, введенное в очаге деформации в зону поверхности рабочего валка тепло возможно как можно быстрее снова отводить из рабочего валка после выхода из очага деформации с целью максимального и эффективного предотвращения проникновения тепла в глубину валка.
В соответствии с этим охлаждающей водой как можно раньше опрыскивают рабочие валки. Съемники-очистители предназначены для предотвращения попадания на прокатываемое изделие разбрызгиваемой снаружи на рабочие валки охлаждающей воды с целью исключения охлаждения прокатываемого изделия и/или уменьшения качества прокатываемого изделия.
Поскольку наружное охлаждение валков необходимо выполнять как можно раньше после выхода прокатываемого изделия из очага деформации, съемники-очистители расположены возможно глубже над прокатываемым изделием, соответственно возможно ближе к прокатываемому изделию. Частично съемники-очистители являются также составляющей частью соответствующих входных и выходных направляющих и в соответствии с этим установлены по меньшей мере с возможностью поворота или часто даже с шарнирной опорой. Съемник-очиститель прижимается к соответствующему рабочему валку либо пневматически, гидравлически либо с помощью нагрузки прижимной массой.
Поскольку съемник-очиститель обычно расположен очень плотно над поверхностью прокатываемого изделия, то он подергается на одной стороне, а именно на обращенной к прокатываемому изделию стороне, высокой термической нагрузке. В противоположность этому на противоположной прокатываемому изделию стороне съемник-очиститель подвергается воздействию охлаждающей воды, от которой он должен защищать прокатываемое изделие. В соответствии с этим съемники-очистители согласно уровню техники подвергаются на одной своей стороне воздействию высоких температур, а на другой стороне - температуры охлаждающей воды. За счет этого происходит различное тепловое расширение соответствующих сторон съемника-очистителя, которое может приводить к их изгибанию, за счет чего не обеспечивается полное уплотнение, например, в средней зоне прокатываемого изделия.
Элементы съемника-очистителя известны, например, из DE 10 2008019548 А1, а также из ЕР 0899030 А2.
В WO 98/48956 А1 раскрыто устройство съемника-очистителя для рабочих валков, которое содержит первый съемник-очиститель и второй съемник-очиститель из гибкого материала. При этом второй съемник-очиститель опирается на первый съемник-очиститель, при этом оба они могут прилегать к рабочему валку.
В DE 11 39460 В предусмотрен съемник-очиститель при горячей прокатке, в частности, для съемника-очистителя полосового прокатываемого изделия, при этом истираемые элементы прилегают к валкам, которые обрабатывают прокатываемое изделие.
В JP 5154517 раскрыты два съемника-очистителя, при этом один съемник-очиститель выполнен из жесткого, стойкого относительно трения материала, другой съемник-очиститель - из мягкого материала.
Сущность изобретения
В соответствии с этим задачей изобретения является создание съемника-очистителя, а также устройства для охлаждения рабочих валков прокатной клети, которые обеспечивают улучшенное уплотнение для охлаждающей воды во время работы.
Эта задача решена с помощью съемника-очистителя с признаками п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
В соответствии с этим съемник-очиститель для рабочего валка прокатной клети, в частности клети горячей прокатки, имеет наконечник съемника-очистителя для вхождения в контакт с рабочим валком прокатной клети, и предусмотрен первый экранирующий элемент для экранирования прокатываемого изделия от охлаждающей воды прокатной клети. Согласно изобретению предусмотрен второй экранирующий элемент для экранирования первого экранирующего элемента от термической нагрузки прокатываемым изделием.
За счет наличия первого экранирующего элемента для экранирования прокатываемого изделия от охлаждающей воды и второго экранирующего элемента для экранирования первого экранирующего элемента от термической нагрузки от прокатываемого изделия может достигаться, что оба экранирующих элемента, а именно первый экранирующий элемент и второй экранирующий элемент, согласовываются с соответствующими преобладающими термическими условиями так, что соответствующий наконечник съемника-очистителя всегда находится в контакте с соответствующим рабочим валком.
Первый и второй экранирующие элементы предпочтительно расположены на расстоянии друг от друга, предпочтительно на расстоянии от 0,5 см до 5 см, более предпочтительно на расстоянии от 1 см до 4 см, еще более предпочтительно на расстоянии от 2 см до 3 см. Таким образом, достигается экранирование первого экранирующего элемента с помощью второго экранирующего элемента. Кроме того, за счет этого можно достигать эффекта параллелограмма, когда первый экранирующий элемент и второй экранирующий элемент подвергаются различному тепловому расширению за счет воздействия различных температур.
В одной предпочтительной модификации между первым экранирующим элементом и вторым экранирующим элементом расположен изолирующий элемент для термической изоляции друг от друга обоих экранирующих элементов.
В соответствии с этим второй экранирующий элемент, который служит для экранирования термической нагрузки прокатываемого изделия, испытывает воздействие значительно более высокой температуры, чем первый экранирующий элемент, который защищает прокатываемое изделие от охлаждающей воды. Таким образом, может предотвращаться изгиб съемника-очистителя, поскольку предотвращается большая разница температур различных сторон внутри одного и того же материала, как в уровне техники. В соответствии с этим съемник-очиститель согласно изобретению изгибается при работе менее сильно, соответственно вообще больше не изгибается, так что действие экранирования съемника-очистителя можно целенаправленно и контролируемо устанавливать также в средней зоне полосы.
В одном предпочтительном варианте выполнения предусмотрен по меньшей мере один третий экранирующий элемент на расстоянии от первого экранирующего элемента и/или от второго экранирующего элемента и/или по меньшей мере один второй изолирующий элемент расположен между третьим экранирующим элементом и первым и/или вторым экранирующим элементом.
За счет этого предпочтительно образуется по меньшей мере для двух экранирующих элементов слоистая структура. Это обеспечивается соответствующим выполнением из нескольких частей съемника-очистителя в виде слоистой конструкции (сэндвича), в частности, с лежащим внутри изолирующим слоем. При этом изолирующий слой отделяет сторону высокой термической нагрузки от стороны меньшей термической нагрузки. Предпочтительно оба экранирующих элемента соединены друг с другом с помощью болтового соединения, предпочтительно с применением распорок.
Особенно эффективное выполнение достигается с помощью по меньшей мере двух экранирующих элементов, которые с помощью болтовых соединений и/или распорок находятся на расстоянии друг от друга и соединены друг с другом.
В одном особенно предпочтительном варианте выполнения наконечник съемника-очистителя выполнен в виде отдельного конструктивного элемента, который предпочтительно с помощью простого запора можно быстро заменять. За счет использования наконечника съемника-очистителя в виде отдельного конструктивного элемента может, с одной стороны, достигаться возможность быстрой и эффективной замены дефектного и/или изношенного наконечника съемника-очистителя с целью исключения ненужной долгой остановки работы прокатной клети, с другой стороны, наконечник съемника-очистителя можно изготавливать из другого материала, чем первый и второй экранирующий элемент.
Съемник-очиститель предпочтительно в виде единого целого установлен с возможностью поворота относительно прокатной клети, так что обеспечивается возможность приведения в контакт наконечника съемника-очистителя с наружной поверхностью соответствующего рабочего валка, также при перемещениях, соответственно смещениях оси рабочего валка.
Для достижения надежного действия экранирования по меньшей мере один элемент съемника-очистителя проходит в виде одной части по опорной длине рабочего валка.
Устройство для охлаждения рабочего валка прокатной клети с признаками п. 10 формулы изобретения также решает поставленную выше задачу.
В соответствии с этим устройство для охлаждения рабочего валка в прокатной клети содержит приспособление для разбрызгивания охлаждающей воды на рабочий валок, а также указанный выше съемник-очиститель, при этом съемник-очиститель расположен между прокатываемым изделием и приспособлением для разбрызгивания охлаждающей воды.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится более подробное пояснение других вариантов выполнения и аспектов изобретения со ссылками на прилагаемый чертеж.
На фиг.1 изображен верхний, расположенный на стороне выхода съемник-очиститель согласно одному примеру выполнения изобретения.
Подробное описание предпочтительного примера выполнения
Ниже приведено описание предпочтительного примера выполнения на основе фиг.1.
В соответствии с этим предусмотрен съемник-очиститель 11, который с помощью наконечника 5 съемника-очистителя находится в контакте с рабочим валком 1 не изображенной прокатной клети стана горячей прокатки. Рабочий валок 1 находится в контакте известным образом с опорным валком 2.
Рабочий валок 1 охлаждается также известным образом. Наряду с известным внутренним охлаждением рабочего валка он охлаждается также снаружи посредством разбрызгивания охлаждающей воды.
При наружном охлаждении, после выхода прокатываемого изделия 10 из очага деформации, рабочий валок 1 охлаждается с помощью приспособления 3 для разбрызгивания охлаждающей воды. При этом приспособление 3 для разбрызгивания охлаждающей воды подает большое количество охлаждающей воды непосредственно на рабочий валок 1. Съемник-очиститель 11 расположен между прокатываемым изделием 10 и приспособлением 3 для разбрызгивания охлаждающей воды с целью предотвращения наступления контакта прокатываемого изделия 10 и охлаждающей воды. А именно, охлаждение прокатываемого изделия 10 внутри соответствующих прокатных станов не желательно.
Предпочтительно, когда съемник-очиститель 11 со своим наконечником 5 съемника-очистителя расположен так, что охлаждающая вода возможно быстрее после выхода соответствующего элемента поверхности из очага деформации приходит в контакт с рабочим валком 1. Другими словами, наконечник 5 съемника-очистителя предпочтительно расположен возможно ближе к очагу деформации. За счет этого быстрого охлаждения может достигаться, что принятое поверхностью рабочего валка 1 тепло не проходит глубже в рабочий валок 1, соответственно в объем рабочего валка и соответственно не наносит ему вреда.
Наконечник 5 съемника-очистителя предпочтительно проходит по всей длине опоры рабочего валка 1 с целью достижения равномерности съемника-очистителя и равномерного охлаждения рабочего валка 1.
Съемник-очиститель 11 установлен с возможностью поворота на опорной цапфе 4. Наконечник 5 съемника-очистителя прижимается к рабочему валку 1 с помощью пневматического цилиндра 12, который расположен на противоположном наконечнику 5 конце съемника-очистителя 11. Опорная цапфа 4 расположена соответственно между наконечником 5 съемника-очистителя и пневматическим цилиндром 12.
Наряду с наконечником 5 съемника-очистителя съемник-очиститель 11 содержит экранирующий элемент 8 для экранирования собственно прокатываемого изделия 10 от наносимой с помощью приспособления 3 охлаждающей воды.
Предусмотрен второй экранирующий элемент 6, который служит для экранирования первого экранирующего элемента 8 от термической нагрузки со стороны прокатываемого изделия 10. Второй экранирующий элемент 6 расположен на расстоянии от первого экранирующего элемента 8. Другими словами, здесь предусмотрены два экранирующих элемента 8, 6 на расстоянии друг от друга, при этом первый экранирующий элемент 8 защищает прокатываемое изделие 10 от контакта с охлаждающей водой из разбрызгивающего приспособления 3, а второй экранирующий элемент 6 защищает первый экранирующий элемент от чрезмерного нагревания.
При этом второй экранирующий элемент 6 предусмотрен на обращенной к прокатываемому изделию 10 стороне съемника-очистителя 11. В соответствии с этим здесь большое тепло излучения прокатываемого изделия 10 экранируется с помощью экранирующего элемента 6. Таким образом, может предотвращаться чрезмерно большой градиент температуры в направлении толщины экранирующего элемента 8, за счет чего можно предотвращать нежелательную тепловую деформацию съемника-очистителя 11.
Даже когда в данном примере выполнения происходит тепловая деформация первого экранирующего элемента 8 и/или второго экранирующего элемента 6, то за счет этого происходит обычно лишь параллелограммный сдвиг обоих экранирующих элементов 6, 8 относительно друг друга, который тотчас компенсируется за счет возможности поворота съемника-очистителя 11 вокруг опорной цапфы 4 с помощью прижимной массы 12.
Первый экранирующий элемент 8 и второй экранирующий элемент 6 соединены друг с другом с помощью схематично изображенных крепежных элементов 9. Для обеспечения расстояния между первым экранирующим элементом 8 и вторым экранирующим элементом 6 предпочтительно предусмотрен крепежный элемент 9, например винтовое соединение, в комбинации с распорными элементами.
Кроме того, на фиг.1 между первым экранирующим элементом 8 и вторым экранирующим элементом 6 предусмотрен изолирующий элемент 7, который термически изолирует друг от друга оба выполненных в виде пластин экранирующих элемента 8, 6. В этом случае распорки в крепежных элементах 9 служат также для предотвращения раздавливания, соответственно разрушения изолирующего слоя 7 при соединении первого экранирующего элемента 8 со вторым экранирующим элементом 6.
За счет образования слоистой структуры (сэндвича) может максимально предотвращаться изгибание съемника-очистителя 11 во время работы на основании различной термической нагрузки обеих сторон съемника-очистителя 11. В соответствии с этим обеспечивается стабильное и равномерное действие съемника-очистителя с помощью наконечника 5.
Наряду с показанной на фиг.1 структурой съемника-очистителя 11 с первым экранирующим элементом и вторым экранирующим элементом и расположенным между ними изолирующим элементом 7 частью изобретения являются также конструкции съемника-очистителя 11, которые имеют больше двух экранирующих элементов, например, три или четыре, которые также, например с помощью изолирующего слоя отделены друг от друга и расположены на расстоянии друг от друга.
Перечень позиций
1 Рабочий валок
2 Опорный валок
3 Приспособление для разбрызгивания охлаждающей воды
4 Опорная цапфа для съемника-очистителя
5 Наконечник съемника-очистителя
6 Второй экранирующий элемент
7 Изолирующий элемент
8 Первый экранирующий элемент
9 Крепежный элемент
10 Прокатываемое изделие
11 Съемник-очиститель
12 Пневматический цилиндр