ЛИСТОПРАВИЛЬНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к отделке листового проката и может быть использована при правке горячекатаных толстых листов.
Для улучшения плоскостности (правки) листового проката широко используются роликовые листоправильные машины. 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. Правильные ролики ЛПМ располагаются в шахматном порядке относительно друг друга и общее их количество в двух рядах, как правило, - нечетное. Нередко правильные ролики опираются на дополнительные опорные ролики большего диаметра (под диаметром ролика в ЛПМ подразумевается диаметр его бочки).
Известна роликовая правильная машина, у которой в зазорах между верхними и нижними рабочими роликами размещены проводки с направляющими линейками, а проводки свободно расположены в зазоре (см. а.с. СССР №1329864, кл. B21D 1/02, опубл. в БИ №30, 1987 г.). ЛПМ такой конструкции непригодна для правки горячекатаных толстых (6...30 мм) листов.
Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является листоправильная машина по пат. РФ №2015768, кл. В21D 1/02, опубл. в БИ №13, 1994 г.
Эта ЛПМ содержит два ряда правильных роликов с цилиндрическими бочками заданных диаметра и длины, расположенных в шахматном порядке, и характеризуется тем, что корпус машины выполнен с возможностью поворота в горизонтальном плоскости на определенный угол, что позволяет осуществлять уменьшение ребровой кривизны (серповидности) движущейся полосы. Машина такой конструкции также непригодна для правки толстых горячекатаных листов из-за значительных давлений металла на правильные ролики, что неизбежно приводет к ухудшению плоскостности листов и может вывести машину из строя.
Технической задачей настоящей полезной модели является улучшение плоскостности листового проката и повышение производительности за счет сокращения простоев ЛПМ на дополнительную настройку.
Для решения этой задачи у листоправильной машины, содержащей два ряда правильных роликов заданных диаметра и длины их бочек, расположенных в шахматном порядке относительно друг друга, и при содержании в машине семи роликов, четыре из которых - нижние, для правки горячекатаных листов толщиной 6...30 мм три последних по направлению правки ролика выполнены с криволинейной образующей бочек, при этом верхний ролик выполнен с выпуклой бочкой, а два нижних - с вогнутой, и величина разности диаметров на краях и середине длины бочек этих роликов одинакова и составляет (0,0018...0,0036)D, где D - диаметр середины бочки по ее длине.
Приведенное математическое соотношение получено при обработке опытных данных и является эмпирическим.
Сущность заявляемого технического решения заключается в перегибе поперечного сечения (боковыми кромками вверх) выправляемого листа, в результате чего образование «корыта» уменьшает неплоскостность (волнистость) боковых околокромочных участков проката.
Предлагаемая ЛПМ схематично показана на фиг.1, а ролики с криволинейной образующей их бочек - на фиг.2.
Листоправильная машина (см. фиг.1) содержит семь правильных роликов, из которых четыре - нижних 1 и три верхних - 2 (стрелка - направление правки листов). Ролики установлены в шахматном порядке с зазором S, через который проходит выправляемый лист 3. Два последних нижних 4 и один верхний 5 ролики выполнены с криволинейной образующей бочек.
Бочка 6 ролика 5 (см. фиг.2) выполнена выпуклой, а бочка 7 ролика 4 - вогнутой. Диаметр на середине длины бочек обоих роликов (D) - одинаков и он является наибольшим для верхнего ролика и наименьшим - для нижнего ролика. Такое исполнение роликов уменьшает проскальзывание движущегося металла относительно поверхности бочек роликов, так как при групповом их приводе окружная скорость обоих роликов на середине бочек - одинаковая.
Диаметры краев бочек верхнего ролика d=D - 2δ, где δ-разница радиусов середины и края бочки, а нижнего - D'=D+2δ, причем, величина 6=(0,0009...0,0018)D, т.е. d=D-(0,0018...0,0036)D.
В процессе правки лист, проходящий между роликами 4 и 5 ЛПМ, приобретает корытообразную форму с краевыми участками листа направленными вверх. Такое направление кромок листа исключает загиб его переднего конца вниз с возможным «утыканием» в ролики отводящего рольганга, а корытообразная форма поперечного сечения листа обеспечивает устранение волнистости его кромок и улучшение плоскостности проката.
Опытную проверку заявляемого устройства осуществляли на толстолистовом стане 2350 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
С этой целью при правке горячекатаных листов толщиной 6...30 мм семироликовая правильная машина стана испытывалась в двух вариантах: все правильные ролики имели цилиндрическую бочку и часть роликов (от 2 до 7) была выполнена с выпуклыми и вогнутыми бочками различной величины 6. Результаты опытов оценивались не только по выходу листов улучшенной и повышенной плоскостности (по ГОСТ 19903-74), но и по среднечасовой производительности ЛПМ.
Наилучшие результаты (выход проката повышенной плоскостности до 47%, остальное с улучшенной плоскостностью при максимальной производительности ЛПМ) достигнуты с использованием предлагаемой ЛПМ. Отклонения от рекомендуемых ее параметров ухудшали достигнутые показатели.
Так, при наличии только двух правильных роликов с оптимальной величиной 6 выход листов повышенной плоскостности составил 25...40% и улучшенной 30...45% (остальное - нормальная плоскостность), а производительность снизилась на 7...12% из-за дополнительных простоев на перенастройку машины. При 4...7 выпукло-вогнутых роликов показатель плоскостности готовых листов практически не возрос, но увеличились трудозатраты на изготовление роликов.
Также ухудшилась плоскостность листов при разнице диаметров бочек трех последних роликов менее 0.0018D, а увеличение этой ризницы (сверх 0,0036D) приводило в отдельных случаях к получению листового проката с недопустимым прогибом поперечного сечения. Правка на ЛПМ со всеми цилиндрическими роликами не дала выход листов повышенной плоскостности более 23% и улучшенной - более 28%, а производительность ЛПМ не была более 80% от максимально-достигнутой (см. выше).
Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед объектом, взятым в качестве ближайшего аналога (см. выше).
По данным технико-экономических исследований, проведенных в ОАО «ММК», использование предлагаемой ЛПМ на толстолистовом стане комбината позволит повысить выход листового проката с улучшенной и повышенной плоскостностью не менее, чем на 20%, с одновременным повышением производительности.
Пример конкретного выполнения
Семироликовая ЛПМ толстолистового стана предназначена для правки листов толщиной от 6 до 30 мм и имеет четыре нижних и три верхних правильных ролика с длиной бочки 2350 мм и с диаметром D=280 мм.
Два последних (по направлению правки) нижних ролика машины выполнены с вогнутой бочкой, а последний верхний - с выпуклой, причем, разность диаметров на середине длины и краях бочек составляет 0,0027D=0,0027×280≈0,76 мм.