МЕТОДИЧЕСКАЯ НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ ТОЛСТОЛИСТОВОГО СТАНА

Полезная модель относится к металлургическим печам и может быть использовано для нагрева слябов на толстолистовых станах горячей прокатки.
На таких станах используются, как правило, методические проходные печи, в которых нагреваемые слябы продвигаются по подовым брусьям или по глиссажным трубам, охлаждаемым изнутри водой. Из печи нагретые слябы подаются на отводящий (транспортные) рольганг, по которому попадают на стан горячей прокатки. Конструкции нагревательных печей прокатных станов описаны, например, в книге Ю.В.Коновалова и др. "Справочник прокатчика", М., "Металлургия", 1977, с.36-40.
Известно устройство для нагрева металла в расплаве с помощью токопроводящей жидкости, помещенной в полые контейнеры, выполняющие роль электроконтактов (см. а.с. СССР №969764 кл. С 21 Д, 9/62, опубл. В БИ №40, 1982 г.). однако это устройство неприемлемо для нагрева слябов.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является методическая нагревательная (проходная) печь листового стана 1700, описанная в книге П.И.Полухина и др. "Прокатное производство", М., Металлургиздат, 1960, с.589 и рис.379.
Эта печь выполнена с торцевой посадкой и выдачей слябов в печи, включая отводящий рольганг, и характеризуется чем, что продвижение слябов осуществляется специальными толкателями, а слябы продвигаются в печи по подовым балкам. Недостатком печи такой конструкции является наличие относительно больших отходов металла (в т.ч. - проката из слябов), обусловленных травмированием поверхности слябов, перемещаемых по подовым балкам прямоугольного сечения, а также из-за ударов переднего конца слябов при их сбрасывании на отводящий рольганг.
Технической задачей настоящего изобретения является сокращение расхода металла на производство рячег проката за счет уменьшения отходов металла при нагреве слябов.
Для решения этой задачи в методической нагревательной печи с торцовой подачей и выдачей слябов и с устройствами для продвижения слябов, включая отводящий рольганг, для продвижения слябов в печи использованы глиссажные трубы
заданного наружного диаметра D, на рабочей поверхности каждой из которых укреплено по два продольных круглых стержня из низкоуглеродистой стали с диаметром, равным (0,20...0,24)D, при расстоянии между ними, равном (0,5...0,7)D, а на выдаче слябов над рольгангом установлена наклонная плита с упругим ее креплением к печным балкам.
Приведенные соотношения параметров получены в результате опытов и являются эмпирическими.
Сущность заявляемого технического решения заключается в использовании минимальной контактной поверхности для продвижения слябов в печи при достаточной надежности закрепления дополнительных стержней на глиссажных трубах, а также в "смягчении" удара сляба о ролики отводящего рольганга при выдаче металла из печи.
Действительно, наличие на рабочей поверхности глиссажных труб круглых стержней максимально минимизирует контактную поверхность слябов, а удаление горячего сляба от водоохлаждаемой трубы предотвращает частичное охлаждение его поверхности. При этом предлагаемое расстояние между стержнями на трубе оптимально в аспекте необходимого расстояния от ее поверхности до сляба и достаточной устойчивости стержней к "сваливанию" от действующей на них динамической нагрузки. В результате этого уменьшаются отходы металла при его нагреве, что и подтвердила опытная проверка (см.ниже).
Предлагаемое устройство (его часть) схематично показано на фиг.1, а вид глиссажной трубы - на фиг.2.
На подине 1 печи установлены глиссажные трубы 2 с наружным диаметром D, на которых закреплены круглые стержни 3 (по два на каждой трубе) с диаметром d, продольно расположенные на рабочих поверхностях труб. Величина d=(0,20...0,24)D, a расстояние между стержнями l=(0,5...0,7)D. Вдоль труб передвигается нагреваемый сляб 4.
По окончании нагрева сляба он выталкивается из печи и попадает на наклонную плиту 5, упруго закрепленную на печных балках 6. с этой плиты, установленной выше роликов 7 рольганга (его продольная ось перпендикулярна продольной оси печи), сляб под собственной тяжестью падает на рольганг с незначительной силой удара о его ролики.
Выдача слябов из печи осуществляется оператором, а попадание их на рольганг происходит автоматически.
Опытную проверку заявляемого устройства осуществляли на толстолистовом стане горячей прокатки 2350 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат".
С этой целью опробовались варианты продвижения слябов в методической печи стана по глиссажным трубам без дополнительных стержней и при их наличии, причем, использовались стержни с различными величинами d и l. На выходе из печи для подачи слябов на отводящий рольганг опробовались наклонные плиты с жестким и упругим креплениям к печным балкам со стороны выдачи из печи.
Наилучшие результаты (минимальные отходы металла при нагреве слябов и его расход на производство) получены при использовании предлагаемого варианта печи. Другие варианты ее исполнения ухудшали достигнутые показатели.
Наибольшие отходы получены при отсутствии дополнительных стержней на глиссажных трубах и при жестком креплении наклонной плиты на выдаче из печи, а расход металла при этом возрос почти на 4%.
Использование стержней с d≤0,2D и с l≤0,5D привело, во-первых, к появлению на слябах недостаточно прогретых продольных участков и, во-вторых, в отдельных случаях наблюдался отрыв стержней от поверхности глиссажной трубы. При d≥0,24D и оптимальном l возрос расход металла и затраты на дополнительные стержни без заметного улучшения результатов. При оптимальных d, но l≥0,7D - уменьшилось расстояние от передвигаемых слябов до поверхности труб с известным отрицательным результатом.
Конструкция печи с подовыми прямоугольными балками не испытывалась ввиду невозможности переделки печи с длительной остановкой.
Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели.
По данным технико-экономических исследований, проведенных на ОАО "ММК", внедрение настоящего изобретения на толстолистовых станах, аналогичных стану 2350 комбината, позволит снизить расход металла при нагреве слябов (учитывая их последующую прокатку) не менее, чем на 4%.
Пример конкретного выполнения
Нагревательная методическая проходная печь толстолистового стана с торцовой посадкой и выдачей слябов содержит на подине глисажные трубы с наружным диаметром D=112 мм (см. фиг.1). на рабочей поверхности каждой трубы приварено по два круглых стержня с d=0,22D=0,22·112≈25 мм с расстоянием между ними l=0,6D=0,6·112≈67 мм (см. фиг.2).
Со стороны выдачи из печи над отводящим рольгангом упруго закреплена на печных балках наклонная плита из листовой стали толщиной 80 мм с длиной (вдоль роликов рольганга) 6,4 м и с шириной 1,03 м.
Результаты эксперимента приведены в Таблице 1.
Таблице 1.
№ опыта
Диаметр продольных круглых стержней мм
Расстояние между продольными круглыми стержнями, мм
Примечание
1
0,2 D
0,5 D
Недостаточно прогретые продольные участки на слябах низкий расход металла
2
0,23 D
0,6 D
3
0,24 D
0,7 D
4
0,19 D
0,45 D
Недостаточный прогрев участков на слябах большой расход металла за счет брака и др.
5
0,25 D
0,8 D
Недостаточный прогрев и случаи отрыва стержней.