СТАН ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ

Полезная модель относится к станам горячей прокатки плит и полос, и может найти применение в промышленности для горячей прокатки алюминиевых сплавов.
Современный стан горячей прокатки плит и полос из алюминиевых сплавов включает в себя обжимную реверсивную клеть и многоклетевую группу клетей-тандем, используемую в качестве чистовой группы, и моталку, установленную на выходе из многоклетевой группы.
Известен стан горячей прокатки алюминия, включающий обжимную реверсивную клеть (черновую группу обжимных реверсивных клетей), многоклетевую группу чистовых клетей-тандем, перед и после которой размещены моталки. Известный стан позволяет проводить совместный проход в обжимной клети и многоклетевой группе чистовых клетей-тандем и дополнительный проход-реверс с моталки на моталку с получением горячекатаного рулона-заготовки.
(DE 10349950, В21В 1/26, В21В 1/34, опубл. 24.10.2003)
Недостатком известного стана является ограничения по величинам обжатий и скоростей прокатки в многоклетевой группе чистовых клетей-тандем, связанные с большим тепловыделение при деформации полосы и невозможностью обеспечить ее эффективное охлаждение для получения заданной температуры полосы на выходе из стана.
Неэффективность охлаждения движущейся полосы перед входом в многоклетевую группу чистовых клетей-тандем связана с ее большой толщиной, а охлаждение полосы в межклетевых промежутках многоклетевой группы неэффективно ввиду короткого времени нахождения полосы в каждом из этих промежутков и отсутствия возможности размещения мощных систем охлаждения в малых межклетевых промежутках (обычно 4-6,5 м). Кроме того, при использовании известного стана для прокатки плит (за исключением тонких плит) работает только обжимная реверсивная клеть, а многоклетевая группа чистовых клетей-тандем простаивает, что не позволяет полностью использовать мощность стана.
Задачей и техническим результатом полезной модели является стан горячей прокатки, позволяющий более эффективно использовать линию горячей прокатки, повысить величины обжатий и скоростей прокатки в клетях многоклетевой группы, а часть клетей многоклетевой группы использовать автономно в качестве стана для теплой прокатки, в том числе одновременно с прокаткой плит в обжимной реверсивной клети.
Технический результат достигается тем, что стан горячей прокатки, включает обжимную реверсивную клеть, многоклетевую группу чистовых клетей-тандем и установленную после нее моталку, причем многоклетевая группа чистовых клетей-тандем выполнена в виде двух подгрупп чистовых клетей-тандем, между которыми дополнительно размещены охлаждающее устройство и разматыватель рулонов.
Технический результат также достигается тем, что каждая подгруппа чистовых клетей дополнительно снабжена отдельной системой подачи смазочно-охлаждающей жидкости; вторая автономная подгруппа чистовых клетей состоит, как минимум, из двух прокатных клетей-тандем; межклетевой промежуток между подгруппами чистовых клетей составляет 10-20 м.
Полезная модель может быть проиллюстрирована рис.1, где:
1 - слиток перед обжимной реверсивной клетью;
2 - обжимная реверсивная клеть;
3 - раскат;
4 - рольганги;
5 - многоклетевая группа чистовых клетей-тандем;
6 - первая подгруппа чистовых клетей-тандем;
7 - вторая подгруппа чистовых клетей-тандем;
8 - охлаждающее устройство;
9 - моталка;
10 - разматыватель рулонов.
Маршруты:
I - реверсивная прокатка в обжимной реверсивной клети;
II - прокатка в один проход через все клети многоклетевой группы чистовых клетей-тандем с получением горячекатаного рулона-заготовки;
III - прокатка горячекатаного рулона-заготовки в один проход через вторую подгруппу чистовых клетей-тандем с получением товарного рулона.
На стане горячей прокатки по полезной модели можно осуществлять прокатку слитка (1) в обычной последовательности: реверсивная прокатка в обжимной реверсивной клети (2) - прокатка в один проход через все клети многоклетевой группы (5) чистовых клетей-тандем с получением горячекатаного рулона-заготовки со смоткой его на моталку (9).
Наличие увеличенного (10-20 м) межклетевого промежутка между первой (6) и второй (7) подгруппами чистовых клетей-тандем, в котором дополнительно размещено охлаждающее устройство (8), позволяет эффективно снизить температуру полосы перед входом во вторую (7) подгруппу чистовых клетей. Указанное снижение температуры полосы позволяет увеличить величину обжатий проката в первой подгруппе (6) чистовых клетей и скорость прокатки, не опасаясь резкого повышения температуры полосы в результате интенсивного тепловыделения при больших обжатиях и выхода за заданный температурный интервал прокатки.
Разделение систем подачи смазочно-охлаждающей жидкости (не показано) для каждой подгруппы чистовых клетей-тандем позволяет во второй подгруппе (7) клетей использовать смазки, более эффективно снижающие трение на более тонкой полосе, что позволяет повысить величину обжатий во второй подгруппе (7) чистовых клетей. В известном решении с единой группой чистовых клетей указанные смазки не могут использоваться в связи с проблемами захвата полосы на входе в многоклетевой стан.
Работу стана по полезной модели можно проиллюстрировать следующими примерами.
Пример 1 (производство баночной ленты из сплава 3104)
Слиток (1) с размерами 500*1800*6000 мм из сплава 3104 после гомогенизации прокатывают в обжимной реверсивной клети (2) с температуры 500°С в несколько проходов на раскат (3) толщиной 60 мм (при использовании известного стана при равных условиях допустим раскат (3) толщиной не более 40 мм). Прокатку в многоклетевой группе (5) ведут по схеме 25-11-5,5-2,5 мм. Установленное в межклетевом промежутке дополнительное охлаждающее устройство (8) компенсирует повышение температуры от увеличения обжатий в клетях-тандем первой подгруппы (6). Охлаждение полосы в межклетевом промежутке длиной 10-20 м между двумя подгруппами клетей более эффективно, чем охлаждение раската перед первой клетью многоклетевой группы - как за счет снижения толщины, так и за счет увеличения времени теплоотдачи. Увеличение толщины раската (3) до 60 мм перед входом в многоклетевую группу (5) чистовых клетей-тандем позволяет увеличить размеры слитка в 1,5 раза при тех же раскатных полях. Увеличение размеров слитка (1) прямо влияет на повышение производительности как процесса горячей прокатки, так и процесса производства баночной ленты в целом (с учетом повышения массы рулона при холодной прокатке).
Стан горячей прокатки по полезной модели также позволяет использовать вторую подгруппу (7) чистовых клетей, состоящую как минимум из двух прокатных клетей-тандем, в качестве автономного стана с использованием разматывателя рулонов (10), установленного в межклетевом промежутке между подгруппами клетей-тандем. В этом случае горячекатаный рулон-заготовка, полученный по маршруту II, снимают с моталки (9), при необходимости охлаждают до требуемой температуры, устанавливают на разматыватель рулонов (10), прокатывают в один проход через вторую подгруппу (7) чистовых клетей-тандем, и сматывают на моталку (9) уже как товарный рулон.
Кроме того, во время прокатки рулона-заготовки на товарный рулон по второй подгруппе (7) чистовых клетей-тандем обжимная реверсивная клеть (2) может использоваться автономно для прокатки плит.
Пример 2 (производство ленты размерами 1,0*1600*L мм из сплава 3003 в состоянии Н24).
Слиток (1) с размерами 500*600*6000 мм после гомогенизации прокатывают в несколько проходов в обжимной клети (2) на раскат (3) толщиной 60 мм (маршрут I). Далее раскат (3) прокатывают по маршруту II в двух подгруппах чистовых клетей-тандем по схеме 30-15-7-4 мм на горячекатаную промежуточную заготовку со смоткой ее на моталку (9) в рулон. После этого рулон снимают с моталки (9), охлаждают до температуры 200±10°С, устанавливают на разматыватель (10), прокатывают во второй подгруппе (7) чистовых клетей-тандем, состоящей и двух клетей-тандем по схеме 2,0-1,0 (маршрут III) и сматывают на выходную моталку (9) при температуре смотки 245±10°С.
Полученная лента толщиной 1,0 мм удовлетворяет требованиям стандарта EN 485-3 к ленте 3003Н24, в том числе по механическим свойствам при растяжении. При этом использование стана горячей прокатки по полезной модели позволяет высвободить оборудование и резко сократить цикл обработки, а в целом - снизить себестоимость ленты.
Таким образом, существенные признаки стана горячей прокатки по полезной модели находятся с причинно-следственной связи с поставленным техническим результатом, а стан по полезной модели позволяет более эффективно использовать линию горячей прокатки, повысить величины обжатий и скорость прокатки в многоклетевой группе чистовых клетей-тандем, а часть клетей использовать в качестве автономного стана для теплой или более глубокой (до меньшей толщины полосы) горячей прокатки.