RU2487769C1

RU2487769C1 - Shielding panel of heat retention by metal at strip hot rolling mill roller bed

Info

Publication number: RU2487769C1
Application number: RU2012101489/02A
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Хлопонин; Лилия Григорьевна Дмитриева
Original assignee: Виктор Николаевич Хлопонин
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2013-07-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to strip hot rolling whereat breakdown temperature cooling is decreased by shielding installation composed of several sections of shielding panels fitted on crosswise bars made up of rectangular tubes. Note here that tube are arranged with clearance between their side walls. Cup-like cap is fitted in said clearance on said crosswise bar. Said cap has flat bottom covered, over its thickness, by U-like sheet element. Thickness and material of said element are identical to those of shielding panel tubes. This allows, irrespective of table roll length, assembling the panel of integer of identical tubes while discrepancy formed is compensated by fitting cup-like caps and U-like elements in clearance between tubes.

EFFECT: higher efficiency.

3 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к производству горячекатаных полос в черной металлургии.The invention relates to the production of hot rolled strips in the iron and steel industry.

Это производство в основном осуществляют на полунепрерывных широкополосовых станах горячей прокатки (ПНШПС) и непрерывных широкополосовых станах горячей прокатки (НШПС).This production is mainly carried out on semi-continuous broadband hot rolling mills (PPSHPS) and continuous broadband hot rolling mills (NSPS).

На обоих компоновках станов горячей прокатки отмечаются существенные потери тепла при прохождении металла на рольгангах стана, особенно значительные на промежуточном рольганге, соединяющим черновую и чистовую группы клетей.On both layouts of hot rolling mills, significant heat losses are noted during the passage of metal on the rolling tables of the mill, especially significant on the intermediate rolling table connecting the roughing and finishing groups of the stands.

На большинстве ПНШПС задачу уменьшения отмеченных потерь тепла подкатом успешно решают применением операции промежуточной перемотки подката на установках койлбокс.At most PPSHPS, the task of reducing the noted heat loss by the tackle is successfully solved by using the intermediate rewind operation of the tackle on coilbox installations.

На НШПС задачу уменьшения отмеченных потерь тепла подкатом в основном решают путем экранирования подката в процессе передачи его из черновой в чистовую группу клетей. В этом случае для уменьшения охлаждения подката с верхней его поверхности на основной длине рольганга размещают установку экранирования, состоящую из ряда последовательно расположенных секций, на которых закреплены экранирующие панели. Секции снабжают механизмом их перемещения к/от рольганга.At NSHPS, the task of reducing the noted heat loss by rolling is mainly solved by screening the rolling during its transfer from the draft to the finishing group of stands. In this case, to reduce the cooling of the tackle from its upper surface, a shielding unit is placed on the main length of the roller table, consisting of a series of sections arranged in series on which shielding panels are fixed. Sections provide a mechanism for their movement to / from the roller table.

Для уменьшения охлаждения подката с нижней его поверхности в зарубежной практике между роликами рольганга размещают экранирующие панели нижнего экранирования. В отечественной практике эту же задачу успешно решают применением межроликовых плит с емкостями, заполненными воздушной окалиной.To reduce the cooling of the tackle from its lower surface in foreign practice, shielding panels of the lower shielding are placed between the rollers of the roller table. In domestic practice, the same problem is successfully solved by the use of inter-roller plates with containers filled with air scale.

Получившие наибольшее распространение за рубежом экранирующие панели названы энкопанелями [см., например, Европатенты №0048503 B21B 3/02 и №0049000 B21B 3/02 от 24.04.79 г.]. Многолетний опыт их эксплуатации показывает, что их работоспособность составляет 8-19 месяцев; в расчетах рекомендуется использовать 12 месяцев. Низкая работоспособность экранов объясняется, во-первых, передачей экранируемого тепла не только вдоль, но и поперек направления прокатки и обусловленные этими условиями значительные знакопеременные деформации экранирующей поверхности, снижающие работоспособность экранов; во-вторых, низкой жесткостью экранов против ударов переднего конца движущегося подката.The most widely used shielding panels abroad are called encopanels [see, for example, Europatent No. 0048503 B21B 3/02 and No. 0049000 B21B 3/02 of 04.24.79]. Many years of experience in their operation shows that their performance is 8-19 months; in calculations it is recommended to use 12 months. The low operability of the screens is explained, firstly, by the transfer of shielded heat not only along but also across the direction of rolling and the significant alternating deformations of the screening surface resulting from these conditions, which reduce the performance of the screens; secondly, low stiffness of screens against impacts of the front end of a moving tackle.

В отечественной черной металлургии и в Украине (на стане 1700) известны теплосохраняющие установки (на НШПС 2000 г. г.Липецк и Череповец), укомплектованные экранирующими панелями согласно патентам России №1519799 B21B 1/26 от 29.02 88 и №1671384 B21B 1/26 от 24.06.88 г.Heat-saving installations are known in domestic ferrous metallurgy and in Ukraine (at mill 1700) (at the NShPS in 2000, Lipetsk and Cherepovets) equipped with shielding panels according to Russian patents No. 1519799 B21B 1/26 dated 29.02 88 and No. 1671384 B21B 1/26 from 06.24.88 g.

Опыт их эксплуатации (с 1996 г.) показывает, что работоспособность экранирующих панелей согласно указанным патентам России составляет 3 года. Высокая работоспособность панелей объясняется, во-первых, изготовлением их из набора прямоугольных труб, что существенно повышает жесткость экранирующей поверхности против удара переднего конца движущегося подката, во-вторых, по существу отсутствует передача аккумулированного тепла экраном поперек экранирующей панели за пределы ширины экранируемого подката. Отмеченное многократно уменьшает величины знакопеременных деформаций на ширине каждой стороны трубы, из набора которых формируют экранирующую поверхность.The experience of their operation (since 1996) shows that the performance of shielding panels according to the indicated patents of Russia is 3 years. The high performance of the panels is explained, firstly, by making them from a set of rectangular pipes, which significantly increases the rigidity of the shielding surface against the impact of the front end of the moving tackle, and secondly, there is essentially no transfer of accumulated heat by the screen across the shielding panel beyond the width of the shielded tackle. Marked repeatedly reduces the magnitude of alternating deformations on the width of each side of the pipe, from the set of which form a screening surface.

По существенным признакам предлагаемая экранирующая панель секции устройства сохранения тепла металлом на рольганге наиболее близка применяемым согласно указанным патентам Российской Федерации №№1519799 и 1671384, поэтому отмеченные патенты приняты за прототип.According to the essential features, the proposed shielding panel of the section of the device for storing heat by metal on the roller table is the closest used according to the indicated patents of the Russian Federation No. 1519799 and 1671384, therefore, the marked patents are taken as a prototype.

Существенным недостатком известной экранирующей панели секции установки сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана горячей прокатки является жесткая связь ширины панели с числом прямоугольных в наборе труб, образующих экранирующую поверхность. Этот недостаток усиливается разнообразием длин бочек валков станов горячей прокатки (станы 2800, 2500, 2150, 2000, 1700 и др.). Отмеченное разнообразие требует более гибкого соотношения ширины экранирующей панели и размеров рольгангов по ширине.A significant disadvantage of the known shielding panel of a section of a metal heat storage unit on the live roll of a strip hot rolling mill is the tight connection between the panel width and the number of rectangular pipes in the set forming the shielding surface. This disadvantage is aggravated by the variety of barrel lengths of rolls of hot rolling mills (mills 2800, 2500, 2150, 2000, 1700, etc.). The noted variety requires a more flexible ratio of the width of the shielding panel and the dimensions of the live rolls in width.

Предлагаемая экранирующая панель секции установки сохранения тепла металлом на рольганге полосовых станов горячей прокатки свободна от указанного недостатка известной панели. В ней решена задача гибкого изменения ширины экранирующей панели установки при применении одних и тех же по ширине прямоугольных труб, из которых собрана экранирующая панель, путем введения в конструкцию панели элементов, изменяющих ширину экранирующей панели. Такое решение позволяет использовать трубы одних и тех же поперечных сечений для экранирования рольгангов на станах разной длины бочки.The proposed shielding panel sections of the installation of heat storage by metal on the roller table of strip mills of hot rolling is free from this drawback of the known panel. It solves the problem of flexibly changing the width of the shielding panel of the installation when using the same width of rectangular pipes from which the shielding panel is assembled by introducing elements into the panel structure that change the width of the shielding panel. This solution allows the use of pipes of the same cross sections for shielding the roller tables on mills of different barrel lengths.

Технический результат достигается тем, что в экранирующей панели (кассете) секции установки сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана горячей прокатки, состоящей из набора одинаковых прямоугольных труб, свободно насаженных на поперечные стяжные стержни, и через эти стержни набор труб закреплен на несущем корпусе панели, при этом стороны труб, образующие в совокупности экранирующую поверхность панели, образуют с вертикальными стенками труб соединения типа рояльные петли, согласно предложению между боковыми стенками труб, по меньшей мере, двух из набора, предусмотрен зазор, в котором на указанном поперечном стяжном стержне свободно насажены стаканчатый колпак с плоским дном, охваченный по высоте U-образным элементом из листа, выпуклая сторона U-образного элемента обращена к рояльным петлям и не выходит за их пределы, при этом высота U-образного элемента меньше высоты поперечного сечения каждой из набранных труб, его длина меньше длины набранных труб, толщина листа равна толщине стенок труб, а сумма толщин двух сторон U-образного элемента и высоты стаканчатого колпака равна указанному зазору между боковыми стенками труб. Кроме того, экранирующая панель отличается тем, что стенки стаканчатого колпака образуют 90° с его плоским дном, а в центре дна выполнено сквозное отверстие, диаметр которого, по меньшей мере, равен диаметру поперечного стяжного стержня. При этом стаканчатый колпак выполнен из листа в виде или квадрата, или прямоугольника, или круга, или эллипса, или многогранника, или крестообразной формы.The technical result is achieved by the fact that in the shielding panel (cassette) of the section for the installation of metal heat storage on the live roll of a strip hot rolling mill, consisting of a set of identical rectangular pipes freely mounted on the transverse tie rods, and through these rods a set of pipes is mounted on the panel supporting body, the sides of the pipes, which together form the screening surface of the panel, form piano loops of the type with the vertical walls of the pipes, according to the proposal between the side walls of the pipes, at least two of the set, a gap is provided in which a glass cap with a flat bottom, covered in height by a U-shaped element from a sheet, is freely mounted on said transverse tie rod, the convex side of the U-shaped element faces the piano loops and does not extend beyond their limits, while the height of the U-shaped element is less than the cross-sectional height of each of the dialed pipes, its length is less than the length of the dialed pipes, the sheet thickness is equal to the thickness of the pipe walls, and the sum of the thicknesses of the two sides of the U-shaped element and the height of the cup the cap is equal to said gap between the sidewalls of the tubes. In addition, the shielding panel is characterized in that the walls of the cup cap form 90 ° with its flat bottom, and a through hole is made in the center of the bottom, the diameter of which is at least equal to the diameter of the transverse tie rod. In this case, the cup-shaped cap is made of a sheet in the form of either a square, or a rectangle, or a circle, or an ellipse, or a polyhedron, or a cruciform shape.

Экранирующая панель установки сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана горячей прокатки пояснена на фиг.1-10.The shielding panel of the metal heat storage unit on the roller table of a strip hot rolling mill is explained in FIGS. 1-10.

На фиг.1 показан вид на экранирующую панель с ее торца, на фиг.2 - показан ряд секций установки сохранения тепла металлом на рольганге, установленных вдоль рольганга для экранирования верхней поверхности подката; на фиг.3 - вид места I на фиг.1 в увеличенном масштабе, на фиг.4-10 - возможные исполнения стаканчатых колпаков, важным показателем которых является их толщина h_c.Figure 1 shows a view of the shielding panel from its end, figure 2 shows a series of sections of the installation of heat storage metal on the roller table installed along the roller table to shield the upper surface of the rolling; figure 3 is a view of the place I in figure 1 on an enlarged scale, figure 4-10 are possible designs of cup caps, an important indicator of which is their thickness h _c .

Установка сохранения тепла верхней поверхностью подката на полосовом стане горячей прокатки содержит расположенный последовательно над рольгангом ряд секций 1 (фиг.2), снабженных механизмом перемещения секций к/от рольганга (на чертеже условно не показан).The heat storage unit with the upper surface of the rolling stock on a hot rolling strip mill comprises a series of sections 1 located sequentially above the rolling table (Fig. 2), equipped with a mechanism for moving sections to / from the roller table (not shown conventionally in the drawing).

На корпусе каждой секции закреплены одинаковые экранирующие панели (кассеты) 2 (рядами вдоль и поперек секции). Экранирующие панели образуют экранирующую поверхность 2 секции. На фиг.1 и 3 показан один из элементов 3, относящийся к возможному решению задачи крепления экранирующей панели к корпусу секции. В указанных выше патентах приведены различные способы крепления экранирующей панели к секции. Эти способы не определяют сущность работы экранирующей панели, поэтому ниже подробно не описаны. Они определяют только простоту операций установки и замены экранирующей панели на секции.The same shielding panels (cartridges) 2 (in rows along and across the section) are fixed on the body of each section. Shielding panels form the shielding surface of 2 sections. Figures 1 and 3 show one of the elements 3 related to a possible solution to the problem of attaching the shielding panel to the section housing. The above patents provide various methods for attaching a shielding panel to a section. These methods do not determine the essence of the operation of the shielding panel, therefore, are not described in detail below. They determine only the simplicity of the installation and replacement of the shield panel on the section.

Экранирующая панель кроме элемента 3 содержит несущий корпус 4 (фиг.1) и набор одинаковых прямоугольных труб 5, свободно посаженных на поперечный стяжной стержень 6. Каждая экранирующая панель имеет два поперечных стержня 6 (в редких случаях три). Трубы 5 свободно насажены на стержень 6, более того для установки стержня 6 размер отверстий по длине каждой трубы выполнен с запасом, учитывающим тепловое линейное удлинение трубы в наборе 5 в процессе работы экранирующей панели. Вертикальные стенки 7 набора труб 5 образуют с горизонтальной стенкой 8 соединения типа рояльные петли 9. Через стержень 10 и металлические пластины 11 набор труб 5 соединен с несущим корпусом 4. В зависимости от ширины и длины экранирующей панели число таких соединений может быть равно четырем или шести (реже девяти). Составной частью экранирующей панели является мулитокремнезимистая вата 12, обозначенная фиг.3 и 1 точками.The shielding panel, in addition to element 3, contains a supporting body 4 (Fig. 1) and a set of identical rectangular pipes 5, freely mounted on the transverse tie rod 6. Each shielding panel has two transverse rods 6 (in rare cases, three). The pipes 5 are freely mounted on the rod 6, moreover, for the installation of the rod 6, the size of the holes along the length of each pipe is made with a margin taking into account the thermal linear elongation of the pipe in set 5 during the operation of the shielding panel. The vertical walls 7 of the set of pipes 5 form connections of the piano loop type 9 with the horizontal wall 8. Through the rod 10 and the metal plates 11, the set of pipes 5 is connected to the supporting body 4. Depending on the width and length of the shield panel, the number of such connections can be four or six (less than nine). An integral part of the shielding panel is mulitosilicon wool 12, indicated by dots 3 and 1.

Позиции 1-12 на фиг.1 и 2 частично повторяют описание известной конструкции экранирующей панели, принятой за прототип. Определенное повторение описания известного устройства необходимо в данном случае для более детального представления сущности предлагаемой экранирующей панели для секции установки экранирования подката на рольганге полосового стана горячей прокатки.Positions 1-12 in figure 1 and 2 partially repeat the description of the known design of the shielding panel, adopted as a prototype. A certain repetition of the description of the known device is necessary in this case for a more detailed presentation of the essence of the proposed shielding panel for the installation section of the shielding of the rolling on the rolling table of the hot rolling strip mill.

Согласно фиг.1 и 3, во-первых, прямоугольные трубы 5 установлены на поперечных стержнях 6 с зазором S между их боковыми (вертикальными) стенками. Указанный зазор S предусмотрен по меньшей мере между боковыми стенками двух труб в наборе труб, образующих панель, а по большей мере зазор S предусмотрен между всеми трубами, в том числе между вертикальными (боковыми) стенками труб, используемыми, как уже отмечено, для закрепления набора труб 5 к несущему корпусу 4 стержнями 10 (см. фиг.3).According to figures 1 and 3, firstly, rectangular pipes 5 are mounted on the transverse rods 6 with a gap S between their side (vertical) walls. The specified gap S is provided at least between the side walls of two pipes in the set of pipes forming the panel, and at most the gap S is provided between all pipes, including between the vertical (side) walls of the pipes used, as already noted, to secure the set pipes 5 to the supporting body 4 rods 10 (see figure 3).

В зазорах S на поперечных стяжных стержнях 6 установлены стаканчатые колпаки 14 (фиг.3) каждый высотой h_с. Значение высоты h_c определяют исходя из длины роликов рольганга, экранируемых панелями. В свою очередь длина роликов рольганга определена длиной бочки валков прокатной клети. Кроме того, во всех зазорах S на этих же стержнях 6 установлены U-образные элементы 13, которые охватывают стаканчатые колпаки 14 по толщине. U-образные элементы изготавливают из того же листа и материала, что и поперечные трубы 5. Сумма двух толщин листа, образующего U-образный элемент 13, и высоты h_с стаканчатого колпака 14 равна величине зазора между боковыми стенками набора прямоугольных труб 5. Высота U-образного элемента 13 (h_э) меньше высоты h прямоугольных труб 5 (h_э<h), а длина этого элемента - меньше длины прямоугольных труб. Выпуклая сторона U-образного элемента 13 обращена к рояльным петлям 9 и не выходит за их пределы.In the gaps S on the transverse tie rods 6 are installed cup-shaped caps 14 (Fig.3) each with a height of h _s . The value of the height h _c is determined based on the length of the rollers of the roller conveyor shielded by the panels. In turn, the length of the rollers of the roller table is determined by the length of the barrel rolls of the rolling stand. In addition, in all gaps S on the same rods 6 are installed U-shaped elements 13, which cover the cup-shaped caps 14 in thickness. U-shaped elements are made of the same sheet and material as the transverse pipes 5. The sum of the two thicknesses of the sheet forming the U-shaped element 13 and the height h _{from the} cup cap 14 is equal to the gap between the side walls of the set of rectangular pipes 5. Height U -shaped element 13 (h _e ) is less than the height h of rectangular pipes 5 (h _e <h), and the length of this element is less than the length of rectangular pipes. The convex side of the U-shaped element 13 faces the piano loops 9 and does not extend beyond them.

В экранирующей панели применяют или круглые стаканчатые колпаки 14 (фиг.4), или крестообразные (фиг.6), или эллиптические (фиг.7), или прямоугольные (фиг.8), или квадратные (фиг.9), или многогранные (фиг.10). Возможно применение стаканчатых колпаков 14 другой формы, но отмеченные на фиг.4-10 формы охватывают возможные основные их очертания.In the shielding panel, either round cup caps 14 (Fig. 4), or cruciform (Fig. 6), or elliptical (Fig. 7), or rectangular (Fig. 8), or square (Fig. 9), or polyhedral (polyhedral) are used figure 10). It is possible to use cup caps 14 of a different shape, but the shapes shown in FIGS. 4-10 cover their possible basic outlines.

Основу выбора формы стаканчатого колпака (фиг.4 - фиг.10) решают выбором более легкой формы, которая при той же необходимой ее высоте h_с обеспечивает работу экранирующей панели с учетом ее тепловых изменений. Другого назначения формы ступенчатых стаканов 14 в предлагаемой экранирующей панели не предусмотрено.The basis for choosing the shape of the cup cap (Fig. 4 - Fig. 10) is decided by choosing a lighter form, which, with the same required height h _s, ensures the operation of the shielding panel taking into account its thermal changes. Another purpose of the form of stepped glasses 14 in the proposed shielding panel is not provided.

Благодаря введению в известную конструкцию экранирующей панели сохранения тепла металлом на рольганге полосового стана горячей прокатки деталей 13 и 14 обеспечивают использование в полосовых станах горячей прокатки с разной длиной бочки прямоугольных труб одинакового поперечного сечения, что упрощает операции их изготовления для станов с разной длиной бочки. Тогда при целом числе труб 5 в экранирующей панели подбором зазора S между боковыми стенками труб 5 и соответственно высоты стаканчатого колпака 14 обеспечивают значение ширины панели, необходимое и достаточное для экранирования рольганга станов горячей прокатки с разной длиной бочки валков. Таким образом устраняют необходимость изменения ширины труб 5 при изменении длины бочки валков прокатных клетей (стан 2800, 2500, 2250, 2150, 2000, 1700 и др.).Thanks to the introduction of the metal heat shielding panel to the known design on the live roll of a strip hot rolling mill, parts 13 and 14 ensure the use of rectangular tubes of the same cross section in strip hot rolling mills with different barrel lengths, which simplifies their manufacturing operations for mills with different barrel lengths. Then, with the total number of pipes 5 in the shielding panel, the selection of the gap S between the side walls of the pipes 5 and, accordingly, the height of the cup cap 14 provides a panel width value necessary and sufficient for shielding the rolling table of hot rolling mills with different roll barrel lengths. This eliminates the need to change the width of the pipes 5 when changing the length of the barrel rolls of rolling stands (mill 2800, 2500, 2250, 2150, 2000, 1700, etc.).

Описанные экранирующие панели (фиг.1-3) закрепляют на секциях 1, тем самым установки сохраняют тепло подкатом 15 в процессе его перемещения по роликам 16 рольганга. Эти экранирующие панели используют в установках сохранения тепла, теряемого верхней поверхностью подката. Сохранение тепла нижней поверхностью подката обеспечивают применением межроликовых плит с емкостями для воздушной окалины.The described shielding panels (Figs. 1-3) are fixed on the sections 1, thereby the installation retains heat by rolling 15 during its movement along the rollers 16 of the roller table. These shielding panels are used in installations for storing heat lost by the upper surface of the tackle. Heat preservation by the lower surface of the tackle is ensured by the use of inter-roller plates with containers for air scale.

Claims

1. The screening panel of the section for the installation of heat storage by metal on the live roll of a strip hot rolling mill, comprising a set of identical rectangular pipes freely mounted on the transverse tie rods, by means of which the set of pipes is fixed to the supporting case of the panel, while the pipes are from the side that together forms the screening surface panels connected to the vertical walls of the pipes by connecting a piano-loop type, characterized in that between the side walls of the pipes of at least two of the set, a gap was observed in which a glass cap with a flat bottom freely covered by a U-shaped element from a sheet, the convex side of the U-shaped element facing the piano loops and not beyond their limits, was freely mounted on the indicated transverse tie rod, while the height U -shaped element is less than the cross-sectional height of each of the dialed pipes, its length is less than the length of the dialed pipes, the sheet thickness is equal to the thickness of the pipe walls, and the sum of the thicknesses of the two sides of the U-shaped element and the height of the cup cap is equal to the specified gap yelling between the side walls of the pipes.

2. The screening panel according to claim 1, characterized in that the walls of the cup-shaped cap form an angle of 90 ° with its flat bottom and a through hole is made in the center of the bottom, the diameter of which is at least equal to the diameter of the transverse tie rod.

3. The shielding panel according to claim 1, characterized in that the cup-shaped cap is made of a sheet in the form of a square, rectangle, circle, ellipse, polyhedron or cross-shaped.