СПОСОБ ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ТОРМОЖЕНИЯ И ФИКСИРОВАННОЙ ОСТАНОВКИ ТЕРМОУПРОЧНЕННОГО ФЕРРОМАГНИТНОГО ПРОКАТА
METHOD OF FORCED ELECTROMAGNETIC BRAKING AND FIXED STOP OF HEAT-HARDENED FERROMAGNETIC ROLLED STOCK

Изобретение относится к области сортопрокатного производства черной металлургии, наиболее эффективно может быть использовано на мелкосортных станах, специализированных на производстве термически упрочненного в потоке стана ферромагнитного проката.
Целью изобретения является стабилизация процесса принудительного электромагнитного торможения (пути торможения) смежных прокатных полос на холодильнике с разными ферромагнитными параметрами.
Известен способ принудительного электромагнитного торможения ферромагнитного сортового проката на холодильнике сортового стана, заключающийся в намагничивании контактных поверхностей трения прокат - тормозное устройство. Средством намагничивания (интенсификации нормальной силы и коэффициента трения) является тормозной электромагнит [1].
Прототипом предлагаемого технического решения является способ принудительного электромагнитного торможения и фиксированной остановки термоупрочненного ферромагнитного проката. Заключающейся в интенсификации нормальных контактных сил и коэффициента трения за счет намагничивания контактных поверхностей трения пары движущийся ферромагнитный прокат и стационарный тормозной электромагнит. Причем сила торможения, развиваемая тормозным электромагнитом, прикладывается к прокатной полосе при заданной координате положения ее переднего конца [2].
К недостаткам прототипа следует отнести следующее: при существующей технологии термического упрочнения сортового проката в потоке стана прокатные полосы, поступающие на холодильник для принудительного электромагнитного торможения в силу ряда непостоянных технологических параметров (температуры начала и конца охлаждения, перепаду температуры по длине раската, колебания химического состава и др.) характеризуются переменным значением количества ферромагнитной фазы, что при заданных постоянных (const) значениях силы торможения для смежных полос проводит к непостоянству пути их торможения, т.е. к разбросу передних концов, уменьшающему выход мерного годного проката при дальнейшей мерной порезке.
Предлагаемый способ заключается в интенсификации нормальных сил и коэффициента трения за счет намагничивания (регулируемого электромагнитного притяжения) контактных поверхностей движущегося ферромагнитного проката и стационарного тормозного электромагнита. Намагничиванием создается требуемое тормозное усилие для фиксированной остановки проката по заданному положению его переднего конца.
эп
т
Величина принудительного электромагнитного тормозного усилия Q определяется из условия равенства кинетической энергии движущейся прокатной полосы работе сил торможения А.
где m - масса проката, кг,
н
V - скорость проката в начале торможения, м/с.
т
e
эп
п
Представив А как сумму работ естественных сил Q и электромагнитных принудительных сил Q торможения на заданном пути S до полной остановки
При
2
где g - ускорение земного притяжения, м/с,
µ - коэффициент естественных сил трения.
эп
Решая совместно (1), (2) и (3), получаем выражение для определения Q
Представив
эп
где Р - контактная сила электромагнитного притяжения тормозного электромагнита, кг,
э
µ - коэффициент трения намагниченных поверхностей.
Получим значение основного электромеханического параметра тормозного электромагнита:
эп
Сила принудительного электромагнитного притяжения Р регулируется оперативно, дистанционно изменением силы тока I в обмотках катушек возбуждения тормозного электромагнита согласно
эп
Корректировка силы Р производится с учетом фактического количества К ферромагнитной фазы в прокате при торможении, выраженного в относительных единицах и изменяемого в диапазоне от 0 до 1, следовательно:
эп
п
Оперативная корректировка Р в функции количества ферромагнитной фазы в прокате позволит: обеспечить постоянное значения пути торможения S смежных прокатных полос на холодильнике; повысить точность их фиксированной остановки; увеличить выход товарного мерного проката на стане.
Источники информации
1. Патент SU №1444010 Кл. В21В43/00.
2. А.Г. Кузьменко и др. "Электромагнитные механизмы металлургических машин". Металлургия. 1996 стр.269-270.