ЛИСТОПРАВИЛЬНАЯ МАШИНА ТОЛСТОЛИСТОВОГО СТАНА

Полезная модель относится к оборудованию для отделки проката и может быть использовано при правке толстолистового горячекатаного металла.
Для правки листового металла широко используются роликовые правильные машины. Эти листоправильные машины содержат обычно два ряда верхних и нижних роликов, расположенных в шахматном порядке, которые в процессе правки устанавливаются с постоянным по величине или переменным перекрытием бочек роликов в вертикальной плоскости. Особенности конструкции существующих листоправильных машин (ЛПМ) достаточно подробно описаны, например, в книге А.А.Королева «Механическое оборудование прокатных и трубных цехов», М., «Металлургия», 1987, с.137-147. Как правило, бочки ЛПМ - гладкие цилиндрические.
Известна листоправильная роликовая машина, в которой один ряд роликов укреплен в кассете на неподвижной траверсе, а второй - в кассете, поворотно укрепленной в нажимной траверсе, на которой размещен механизм поворота (см. авт. св. СССР №156920 кл. B 21 D, опубл. 25.09.63 г.). Однако эта ЛПМ неприемлема для правки толстых (толщиной более 4 мм) листов.
Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является ЛПМ (устройство для правки полосы) по пат. РФ №2015768.
Эта машина содержит два ряда верхних и нижних роликов с цилиндрическими бочками и характеризуется тем, что ее корпус выполнен с возможностью поворота на заданный угол в горизонтальной плоскости с помощью механизма поворота. При использовании такой ЛПМ для правки
толстых горячекатаных листов не обеспечивается требуемый выход годного проката и расход металла.
Действительно, одним из распространенных дефектов горячекатаных листов является наличие на их поверхности вкатанной и воздушной окалины, что снижает потребительские свойства листового проката и ухудшает возможности его дальнейшего передела (например, штамповки). Такой дефект образуется именно при правке листов в ЛПМ.
Технической задачей настоящей полезной модели является уменьшение расхода металла при производстве толстого горячекатаного листа за счет увеличения выхода годного проката.
Для решения этой задачи у листоправильной машины, содержащей два ряда верхних и нижних роликов с цилиндрическими бочками заданных размеров, первый верхний и второй нижний по ходу движения листа ролики содержат на бочках продольные замкнутые канавки длиной l=(0,04...0,06)L, шириной b=(0,008...0,009)L и глубиной h=(0,010...0,014)D, где L и D - соответственно, длина и диаметр бочки ролика, при этом канавки расположены на бочке в шахматном порядке, а расстояние между рядами канавок по образующей бочки равно (1,5...2,0)b и между канавками одного ряда - (0,6...0,8)b.
Приведенные математические соотношения для различных параметров роликов предлагаемой ЛПМ получены в результате опытов и являются эмпирическими.
Сущность заявляемого технического решения заключается в создании паровзрывного эффекта при горячей правке листов, что способствует практически полному удалению вышеупомянутой окалины с их поверхности. Это достигается за счет наличия на бочках правильных роликов канавок оптимальных размеров, обеспечивающих взрывное разрушение окалины и ее удаление с поверхности металла.
Предлагаемая ЛПМ схематично показана на фиг.1, а ролики №1 и №2 - на фиг.2.
Верхние 1 и нижние 2 правильные ролики ЛПМ расположены в два ряда и в шахматном порядке (см. фиг.1). Шаг роликов (расстояние между осями соседних роликов одного ряда) - t, а величина вертикального их перекрытия - δ.
к
0
Канавки 3 на бочке 4 роликов №1 и №2 (см. фиг 2) имеют длину l=(0,04...0,06)L, ширину b=(0,008...0,009)L и глубину h=(0,010...0,014)D; длина бочки - L, ее диаметр - D. Расстояние между рядами канавок по образующей бочки l=(1,5...2,0)b, а между канавками одного ряда l=(0,6...0,8)b.
Ролики установлены в подшипниках (не показаны) на цапфах 5.
При работе ЛПМ выправляемый лист 6 (стрелка - направление его движения) задается в нее специальными подающими роликами и дальнейшее его движение осуществляется приводными правильными роликами. При прохождении листа между роликами с канавками, за счет его изгиба роликами и вдавливания в канавки на бочках, происходит интенсивное разрушение окалины от паровзрывного эффекта (ролики охлаждаются водой) и осыпание ее с поверхности металла, который на выходе из ЛПМ практически не имеет окалины.
Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли на толстолистовом стане горячей прокатки 2350 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
С этой целью на 7-ми роликовой ЛПМ этого стана при правке листов толщиной 6...30 мм из различных марок стали использовали два варианта исполнения ЛПМ - с гладкими бочками роликов и с канавками на бочках различных роликов, причем, во втором варианте, кроме варьирования местоположения правильных роликов с канавками, проверялись: бочки с замкнутыми канавками по образующей, со сквозными продольными канавками и с замкнутыми канавками на роликах №1 (верхний) и №2 (нижний) различных размеров.
Наилучшие результаты (минимальный расход металла при максимальном выходе годных листов) получены с использованием предлагаемой ЛПМ. При других ее вариантах достигнутые показатели ухудшались. Так, использование всех гладких бочек роликов увеличивало расход металла почти на 1,5%, а выход годных листов (в основном по наличию окалины) на 2...2,5%. При наличии канавок рекомендуемых размеров на других правильных роликах (кроме предлагаемых) расход металла также возрос на 0,5...1,2%, а использование всех бочек роликов с канавками не улучшило достигнутых показателей, но значительно повысило затраты на их изготовление.
к
0
Наличие на роликах замкнутых канавок по образующим их бочек, а также наличие сплошных продольных канавок значительно уменьшило паровзрывной эффект с ухудшением удаления окалины. Аналогичный результат получен при уменьшении числа канавок (при увеличении l и l - см. фиг.2) и их размеров (b, l и h). Увеличение же числа канавок и их размеров приводило к ускоренному износу бочек роликов и дополнительным простоям ЛПМ, а также к увеличению затрат на изготовление роликов.
Использование известной ЛПМ, выбранной в качестве ближайшего аналога (см. выше), увеличивало расход металла почти на 12% и сократило выход качественных листов на 18%.
Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.
По данным технико-экономических исследований, выполненных в ОАО «ММК», внедрение предлагаемой ЛПМ на толстолистовых станах, аналогичных стану 2350 комбината, позволит сократить расход металла при производстве горячекатаных листов не менее, чем на 1,5%.
ЛПМ толстолистового стана выполнена по схеме, приведенной на фиг.1 и фиг.2.
Бочки двух правильных роликов (I и II) выполнены с замкнутыми канавками следующих параметров (при D=280 мм и L=2350 мм):
l=0,05×L=0,05×2350≈120 мм;
b=0,0085×L=0,0085×2350=20 мм;
h=0,012×D=0,012×280=3,4 мм;
к
l=1,75×b=1,75×20=35 мм;
0
l=0,7×b=0,7×2014 мм.