Патент на изобретение №2380182

(54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛЕНТ

(57) Реферат:

Изобретение предназначено для исключения образования дефектов на поверхности готового продукта при изготовлении металлических лент (1) в устройстве (2), в котором металлическая заготовка, в частности тонкий сляб, нагревается в печи (3, 3а, 3b) до требуемой температуры и/или ее температура поддерживается на желаемом уровне, и подвергается прокатке на прокатном стане (4), расположенном позади печи (3, 3а, 3b) по направлению (R) транспортировки металлической заготовки (1). Для исключения отложений окалины в задней области печи, приводящих к образованию дефектов на поверхности изделий, согласно изобретению предусмотрено, что металлическую заготовку (1) во время пребывания в области (5) печи (3, 3а, 3b) подвергают по меньшей мере одной операции по удалению окалины на перемещающемся месте печи. Агрегат для изготовления металлических лент содержит соответствующее оборудование для перемещения устройства для удаления окалины внутри печи. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение касается способа для изготовления металлических лент посредством устройства, в котором металлическая заготовка, в частности тонкий сляб, нагревается в печи до требуемой температуры и/или в заготовке поддерживается требуемая температура, и в направлении транспортировки металлической заготовки за печью подвергается процессу прокатки в прокатном стане, при этом металлическая заготовка во время своего пребывания в печи подвергается по меньшей мере одной операции по удалению окалины. Далее изобретение касается устройства для изготовления металлических лент.

Способы и устройства этого типа известны из документов: JP 03211233 А, ЕР 0625383 A, WO 03/064069 А, ЕР 0795361 А и ЕР 0770433 А. Согласно известным решениям в печи или у печи предусмотрено средство для удаления окалины, с помощью которого может осуществляться удаление окалины с металлической ленты, подлежащей обработке.

Способы и устройства подобного рода известны в уровне техники и из других документов. В документе ЕР 0327854 B1 раскрыт способ прокатки заготовок, полученных на ленточной разливочной установке, на чистовом прокатном стане для горячей прокатки широких лент. При этом отлитая заготовка ленты при непрерывном рабочем процессе нагревается до температуры прокатки и направляется для раскатки в чистовой прокатный стан. Для расширения производственной программы установки заготовка ленты в чистовом прокатном стане в качестве альтернативы прокатывается в горячем виде до получения толстого листа, затем охлаждается, разделяется на заготовки определенной длины и штабелируется.

В документе DE 4137547 С2 описана проходная печь для нагрева тонких слябов, которая состоит из двух параллельных печных секций. В эту печь направляют слябы, полученные методом литья по меньшей мере в два ручья, после их резки, при этом ось движения на входной части совпадает с осью прокатного стана, расположенного в технологическом потоке следом за проходной печью. К этой входной части примыкает по меньшей мере одна секция печи в виде тележки, перемещающейся поперек технологического движения заготовки, и служащая для обеспечения направления движения заготовки, в случае необходимости, по оси прокатного стана. Подобное решение известно из документа DE 4017928 А1, где применяется часть печи, выполненная в виде тележки. Также в DE 19524082 В4 описана установка для получения горячекатанной стальной ленты на производственной линии, состоящей из установки для непрерывного литья плоских заготовок, поперечных ножниц, проходной печи и прокатного стана для горячей прокатки. При этом проходная печь состоит из первого неподвижного участка и второго участка, имеющего печную тележку.

В документе DE 10004117 А1 описана печная установка для нагрева слябовой заготовки, полученной на установке разливки стали, и ее транспорта от установки для разливки стали в прокатный стан. При этом предусмотрены две печные линии, которые соответственно присоединены к линии получения заготовок путем разливки, к которой примыкает прокатный стан. Каждая печная линия включает при этом поворотную тележку, при этом поворотные тележки имеют возможность поворачиваться друг относительно друга в положение, в котором они находятся на одной прямой.

Загруженный материал, т.е. металлическая заготовка, согласно всем перечисленным выше решениям проходит, таким образом, через нагревательную печь, являющуюся частью технологической линии, задачей которой наряду с транспортом материала в первую очередь является нагревание, гомогенизация и поддержание температуры в прокатываемом продукте.

В упомянутых выше решениях не рассматривается проблема, заключающаяся в том, что образование окалины на подлежащем прокатке материале создает немалые проблемы. Транспортное устройство для материала внутри нагревательной печи преимущественно представлено роликами или балками. В зависимости от загружаемого продукта, условий процесса, от конструкции и материала транспортного устройства на транспортном устройстве возникают в течение времени отложения, обусловленные образованием окалины. Эти отложения состоят преимущественно из компонентов загруженного нагретого материала. Они наносят вред нагреваемому продукту и влекут за собой появление дефектов в готовом продукте.

Известны также документы ЕР 0625383 В1 и ЕР 0846508 B1, в которых описываются линии по изготовлению готовых лент или металлических листов, которые содержат установку для литья тонких или средних по толщине заготовок. За ней далее следуют печь и прокатный стан. Для исключения образования окалины на металлической заготовке и ее негативного влияния на последующие процессы предусмотрено, что перед печью располагается устройство для удаления окалины. Металлическая заготовка поступает в печь после удаления окалины, то есть очищенной, благодаря чему может быть уменьшено загрязнение окалиной внутренней полости печи, в частности транспортного устройства.

Детальные исследования показали, что подобные мероприятия не позволяют получить удовлетворительный результат. Образование окалины продолжается и во время пребывания металлической заготовки в печи, поэтому как и прежде могут наблюдаться существенные повреждения транспортного устройства в печи. При этом образование окалины увеличивается с увеличением времени пребывания металлической заготовки в печи, что влечет за собой соответственно увеличение отложений, так что, в частности, задняя часть печи, если рассматривать по направлению подачи металлической заготовки, как и прежде подвергается существенным нагрузкам из-за отложений. Эффект повторного окисления горячего продукта в ходе его пребывания в печи, которое влечет за собой образование упомянутых отложений в первую очередь в задней части печи, до сих пор не учитывался.

В связи с этим задачей изобретения является создание способа и соответствующего устройства для изготовления металлических лент, с помощью которых можно было бы избежать названных недостатков и с помощью которых соответственно можно предотвратить образование отложений окалины, в частности, в задней области печи, если смотреть по направлению движения металлической ленты. Благодаря чему повышается срок службы устройства.

Документ JP 3211233 А может быть принят в качестве ближайшего аналога заявленного изобретения.

В отношении указанного ближайшего аналога целью настоящего изобретения является создание способа и устройства, посредством которых надежно устраняется присутствие отложений окалины на заготовке вблизи выхода печи, что обеспечивает отсутствие окалины при прокатке и повышение качества получаемого продукта. Указанный эффект достигается путем использования в печи устройства (7) для удаления окалины, выполненного с возможностью перемещения в направлении транспортировки металлической заготовки (1), причем обеспечивается возможность удаления окалины в любой части печи по направлению движения заготовки.

Согласно изобретению поставленная задача решается благодаря тому, что операция по удалению окалины осуществляется в печи на перемещающемся месте в печи.

Устройство для удаления окалины, которое предусмотрено в области печи, таким образом, выполнено с возможностью перемещения относительно печи.

Под этим далее следует понимать, что внутри области печи происходит собственно операция по удалению окалины. Преимущественно она осуществляется примерно в середине области печи. Печь имеет в направлении транспортировки металлической заготовки определенную длину. Таким образом, названный признак следует понимать так, что операция по удалению окалины осуществляется примерно на полпути движения металлической заготовки через печь. Она осуществляется предпочтительно в области от 40 до 60% протяженности печи.

Предпочтительно, если дополнительно к операции по удалению окалины в области печи предусмотрена операция по удалению окалины перед печью, если смотреть по направлению транспортировки металлической заготовки. Это означает, что металлическая заготовка поступает в печь (область печи) без окалины и потом уже внутри печи в соответствующей области второй раз подвергается удалению окалины.

Таким образом, исключается или в значительной мере уменьшается образование отложений окалины в самой печи и, в частности, на ее транспортных элементах, что существенно может продлить срок службы или срок эксплуатации печи и ее компонентов.

Устройство для изготовления металлических лент содержит печь, в которой металлическая заготовка может нагреваться до требуемой температуры и/или ее температура может поддерживаться на желаемом уровне, а также прокатный стан для прокатки металлической ленты, расположенный позади печи по направлению транспортировки металлической заготовки, при этом в печи расположено по меньшей мере одно устройство для удаления окалины. Устройство согласно изобретению отличается тем, что устройство для удаления окалины в печи соединено со средством перемещения, с помощью которого оно может смещаться в направлении транспортировки металлической заготовки.

Преимущественно устройство для удаления окалины расположено примерно в середине области печи.

При этом может быть предусмотрено, что печь выполнена проходной, таким образом, как бы состоит из одной части и устройство для удаления окалины расположено внутри печи.

Предпочтительным является то, что дополнительно к устройству для удаления окалины в области печи перед печью расположено еще устройство для удаления окалины.

Кроме того, предусмотрено, что устройство для удаления окалины соединено со средством перемещения, с помощью которого оно может перемещаться в направлении транспортировки металлической заготовки. Таким образом, место, где производится удаление окалины, может изменяться. Устройство для удаления окалины может при этом перемещаться, в частности, над заготовкой, на которой должна удаляться окалина. Может быть предусмотрено, что устройство для удаления окалины может выводиться из линии.

Также возможно, что удаление окалины осуществляется внутри линии подвижной части печи. В части выполнения подвижных частей печи, например, в виде тележек можно сослаться на DE 4017928 A1.

Для удаления окалины могут найти применение обычные и поэтому известные системы. При этом могут применяться устройства для удаления окалины как с неподвижными, так и вращающимися форсунками. Также возможно, что применяется комбинация из обоих типов форсунок. Более подробные сведения относительно этих видов форсунок приведены в ЕР 0625383 B1.

Продукт, с которого удаляется окалина, может при этом перемещаться как вперед (в направлении транспортировки), так и назад (против направления транспортировки) через устройство для удаления окалины или соответственно мимо него.

С помощью предложенного изобретения достигается то, что срок службы печной установки, и в частности транспортного устройства для металлической заготовки, существенно увеличивается, так как нагрузка от окалины значительно снижается.

Далее изобретение позволяет иметь более высокую гибкость и производительность всей установки благодаря сокращению работ по обслуживанию и повышению качества слябов.

На фигурах представлены примеры исполнения изобретения. Где показывают:

фиг.1 – схематическое изображение устройства для изготовления металлической ленты с печью, и

фиг.2 – схематическое изображение области печи в альтернативном варианте исполнения.

На фигурах схематически изображено устройство 2, которое служит для получения металлической заготовки в виде стальной ленты или стального листа. Устройство 2 содержит схематически изображенную установку 10 для непрерывной разливки стали, на которой изготавливается слябовая заготовка. Не показано подробно, что установка 10 для непрерывной разливки стали включает кристаллизатор, последовательно расположенное направляющее устройство, с помощью которого посредством изгибающих роликов и приводных механизмов металлическая заготовка 1, вертикально выходящая из кристаллизатора, отклоняется в горизонтальное положение.

По направлению R позади установки 10 для непрерывной разливки находится проходная печь 3, 3а, 3b, которая формирует область 5, имеющую в направлении транспортировки определенную протяженность. Печь предназначена для подогрева, выравнивания температуры и/или промежуточного накопления слябовых заготовок или тонких слябовых заготовок.

Позади печи 3, 3а, 3b находится, как обычно, прокатный стан 4.

Соответствующим образом модифицированное устройство 2 может применяться для обработки предварительно прокатанных стальных листов или лент.

Как можно видеть на фиг.1, печь в данном случае состоит из двух частей 3а и 3b, которые простираются в области 5 печи в направлении транспортировки R. Печь имеет место разрыва. Место разрыва находится при этом примерно в середине 6 области 5. В этом месте располагается устройство 7 для удаления окалины.

Это устройство для удаления окалины работает известным образом, например с помощью применения воды, причем могут применяться как неподвижно расположенные, так и подвижные (вращающиеся) форсунки. Могут применяться и другие виды устройств для удаления окалины, например такие, которые при работе используют кислоты.

Процесс подогрева, выравнивания температуры, соответственно промежуточного накопления слябовых заготовок или тонких слябовых заготовок в месте 6 прерывается на короткий срок, чтобы можно было осуществить промежуточное удаление окалины в области 5 печи.

Перед печью 3, 3а, 3b расположено другое устройство 8 для удаления окалины, которое служит для того, чтобы в печь поступал очищенный материал, с которого удалена окалина. В сочетании с устройством 7 для удаления окалины это означает, что по всей области 5 печи вряд ли могут возникнуть загрязнения, которые обусловлены образованием окалины во время прохода металлической заготовки 1 через печь. Благодаря этому существенно уменьшаются отложения, в частности, на транспортных элементах печи, что значительно увеличивает срок службы установки.

На фиг.2 можно видеть, что печь может быть выполнена также и в виде одной части 4, то есть в этом случае согласно такому варианту исполнения в ней нет места разрыва. Устройство 7 для удаления окалины при этом расположено внутри печи. Оно располагается примерно в середине печи, в положении 6, для удаления окалины с металлической заготовки 1.

Далее предусмотрено, что устройство 7 для удаления окалины может перемещаться в печи. С этой целью устройство 7 для удаления окалины соединено со средствами 9 перемещения, которые показаны только схематически, с помощью этих средств оно может перемещаться в направлении R транспортировки. Устройство 7 для удаления окалины, таким образом, может занимать оптимальное положение, и, соответственно, удаление окалины может производиться при движущемся устройстве 7 для удаления окалины.

Может быть также предусмотрено, что устройство 7 для удаления окалины расположено на или в подвижной части печи. При этом речь идет, по меньшей мере, о тележках, которые перемещают прокатываемый продукт.

Перечень позиций

1 Металлическая лента

2 Устройство для изготовления металлических лент

3 Печь

3а Первая часть печи

3b Вторая часть печи

4 Прокатный стан

5 Область печи

6 Середина области печи

7 Устройство для удаления окалины

8 Устройство для удаления окалины

9 Средство перемещения

10 Установка непрерывной разливки стали

R Направление транспортировки

Формула изобретения

1. Способ изготовления металлических лент (1) посредством устройства (2), включающий нагрев металлической заготовки, в частности тонкого сляба, в печи до требуемой температуры и/или поддержание ее температуры на желаемом уровне и осуществление прокатки металлической заготовки (1) за печью (3, 3а, 3b) в направлении R транспортировки посредством прокатного стана (4), при этом металлическую заготовку (1) во время пребывания в печи (3, 3а, 3b) подвергают, по меньшей мере, одной операции по удалению окалины, отличающийся тем, что операцию по удалению окалины осуществляют в печи (3, 3а, 3b) посредством устройства (7) для удаления окалины, выполненного с возможностью перемещения в направлении транспортировки металлической заготовки (1).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что операцию по удалению окалины осуществляют примерно в середине (6) области (5) печи (3, 3а, 3b).

3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно к операции по удалению окалины в области (5) печи (3, 3а, 3b) осуществляют операцию по удалению окалины перед печью (3, 3а, 3b) по направлению транспортировки (R) металлической заготовки (1).

4. Устройство (2) для изготовления металлических лент (1), содержащее печь (3, 3а, 3b) для нагрева металлической заготовки, в частности тонкого сляба, до требуемой температуры и/или для поддержания ее температуры на желаемом уровне, а также прокатный стан (4) для прокатки металлической заготовки (1), расположенный за печью (3, 3а, 3b) по направлению транспортировки (R) металлической заготовки (1), при этом в печи (3, 3а, 3b) расположено, по меньшей мере, одно устройство (7) для удаления окалины, отличающееся тем, что устройство (7) для удаления окалины в печи (3, 3а, 3b) соединено со средствами (9) перемещения, которыми оно перемещается в направлении (R) транспортировки металлической заготовки (1).

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что устройство (7) для удаления окалины расположено примерно в середине (6) области (5) печи (3, 3а, 3b).

6. Устройство по любому из пп.4 или 5, отличающееся тем, что печь (3) выполнена проходной и устройство (7) для удаления окалины расположено внутри печи.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что дополнительно к устройству (7) для удаления окалины, расположенному в области (5) печи (3, 3а, 3b), в направлении (R) транспортировки металлической заготовки (1) перед печью (3, 3а, 3b) расположено устройство (8) для удаления окалины.

8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно устройство для удаления окалины (7, 8) выполнено с неподвижными форсунками.

9. Устройство по п.4, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно устройство для удаления окалины (7, 8) выполнено с вращающимися форсунками.

РИСУНКИ