Система регулируемого охлаждения раската на промежуточном рольганге широкополосного стана горячей прокатки
Полезная модель относится к металлургическому производству, и может быть использована для охлаждения раската перед его задачей в клети чистовой группы широкополосного стана при производстве горячекатаных полос. Система регулируемого охлаждения раската при прокатке на широкополосном стане горячей прокатки включает в себя устройства гидросбива окалины с поверхности полосы, охлаждения полос водой в межклетевых промежутках в чистовой группе стана, а также устройство охлаждения полос на отводящем рольганге. Дополнительно система регулируемого охлаждения раската содержит расположенное после черновой группы клетей до чистового гидросбива устройство дифференцированного охлаждения раската по его длине, включающее жестко закрепленные над промежуточным рольгангом верхние и под ним нижние коллектора с рядами сопел, и управляющий клапан подачи охлаждающей воды в коллектора, причем в верхних коллекторах со стороны верхней поверхности раската сопла выполнены с возможностью отклонения струй воды вдоль оси прокатки на угол 0-90 град от вертикальной оси одновременно в противоположных направлениях по всей ширине раската, а в нижних коллекторах, расположенных с торцевой стороны роликов промежуточного рольганга, сопла установлены в плоскости, перпендикулярной направлению движения раската под углом 5-30° к его нижней поверхности. Заявляемая система регулируемого охлаждения раската позволяет значительно увеличить производительность широкополосного стана горячей прокатки, расширяет его технологические возможности, а также существенно повышает качество получаемой горячекатаной полосы за счет исключения дефекта «вкатанная» окалина.
Полезная модель относится к металлургическому производству, и может быть использована для охлаждения раската перед его задачей в клети чистовой группы широкополосного стана при производстве горячекатаных полос.
Использование устройств принудительного охлаждения раската на участке между черновой и чистовой группами клетей широкополосного стана позволяет управлять его тепловым профилем в широком диапазоне, а также поддерживать равную по всему сечению раската температуру. Это способствует стабилизации механических свойств и геометрических параметров в раскате перед его задачей в чистовые клети стана, исключает появление дефекта «вкатанная окалина». Кроме того, существенно повышается производительность традиционных (неспециализированных) широкополосных станов горячей прокатки, так как появляется возможность прокатывать металл в чистовой группе при пониженных (850-900°С) температурах. Это является актуальным при производстве горячекатаного проката из низколегированных, микролегированных сталей, особенно при производстве подката для труб большого диаметра.
В настоящее время наибольшее распространение получили системы охлаждения поверхности полосы в процессе прокатки, в которых подача воды на полосу осуществляется струями, инжектируемыми через сопла. Охлаждение, как правило, производят на стадии очистки раската от окалины системами гидросбива, либо в межклетевых промежутках в чистовых группах клетей, а также устройствами охлаждения на отводящем рольганге перед смоткой полос в рулон. В отдельных случаях охлаждение полосы производят посредством подачи
охладителя на поверхность валков. (Например, см. А.с. СССР №997888, А.с. СССР №806189, А.с. СССР №928833. МКИ5 В 21 В 45/02, 45/04).
Недостатками указанных устройств является незначительная эффективность управления температурой раската по его сечению перед его задачей в чистовую группу клетей.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является система охлаждения, применяемая на стане 2000 горячей прокатки ОАО «Север-сталь» (г. Череповец) (см. Технология прокатного производства. Справочник: Беняковский М.А., Богоявленский К.Н., Виткин А.И. и др. В 2-х книгах. Кн.2. М.: Металлургия, 1991. - С.578.).
Известная система регулируемого охлаждения включает в себя систему гидросбива окалины с поверхности полосы перед чистовой прокаткой, устройства охлаждения полос водой в межклетевых промежутках в чистовой группе стана, а также устройство охлаждения полос на отводящем рольганге.
Недостатком известной системы регулируемого охлаждения полосы является невозможность управления температурой раската перед его задачей в чистовую группу клетей. В результате чего, возникает значительный перепад температуры по сечению раската, особенно при производстве толстой полосы (более 16-20 мм), а, следовательно, и существенный перепад механических свойств. Кроме того, из-за различных условий охлаждения широкого толстого раската на его поверхности формируется окалина, имеющая неодинаковый состав и толщину. Все это в совокупности приводит к появлению на готовой полосе дефекта «вкатанная окалина».
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение оптимальной микроструктуры в горячекатаном прокате, а, следовательно, и механических свойств, путем управления охлаждением раската на промежуточном рольганге, повышение производительности широкополосного стана горячей прокатки, расширение его технологических возможностей, а также повышение качества производимого проката за счет исключения дефекта «вкатанная» окалина.
Технический результат достигается за счет применения в системе регулируемого охлаждения раската при прокатке на широкополосном стане горячей прокатки дополнительных устройств дифференцированного охлаждения раската по его длине, расположенных после черновой группы клетей до чистового гидросбива и позволяющих управлять тепловым профилем раската.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена принципиальная схема устройства дифференцированного охлаждения раската по его длине.
Устройство дифференцированного охлаждения раската по его длине (фиг.1) выполнено в виде жестко закрепленных над промежуточным рольгангом верхних коллекторов 1 с рядами сопел 2, нижних коллекторов 3 жестко закрепленных с торцевой стороны под роликами 4 промежуточного рольганга. Кроме того, устройство дифференцированного охлаждения раската содержит управляющий клапан 5 подачи охлаждающей воды в коллектора. В верхних коллекторах 1 со стороны верхней поверхности раската 6 сопла 2 выполнены с возможностью отклонения струй воды вдоль оси прокатки на угол 0-90 град от вертикальной оси одновременно в противоположных направлениях по всей ширине раската. В нижних коллекторах 3, сопла 2 установлены в плоскости, перпендикулярной направлению движения раската под углом 5-30°к его нижней поверхности.
Подача воды к коллектору осуществляется через общий трубопровод. Расход воды на одно сопло - до 9 м 3/час. Управление расходом воды осуществляется через управляющий клапан 5 охлаждения подачи охлаждающей воды в коллектора.
Система регулируемого охлаждения раската при прокатке на широкополосном стане горячей прокатки работает следующим образом (на примере прокатки сляба из стали марки 10Г2ФБ в полосу размером 20х2300 мм на широкополосном стане 2500 горячей прокатки ОАО «ММК»).
После настройки устройств охлаждения, нагретый до требуемой температуры 1220°С сляб, подается на широкополосный стан 2500 горячей прокатки,
включающий черновую группу клетей, промежуточный рольганг, чистовой гидросбив, чистовую непрерывную группу клетей с устройствами межклетевого охлаждения, а также отводящий рольганг с охлаждающими секциями и группу моталок.
После прокатки в черновой группе клетей широкополосного стана, раскат толщиной 70 мм, имеющий температуру 1100-1150°С поступает на промежуточный рольганг. На промежуточном рольганге осуществляют дифференцированное охлаждение поверхности раската водой. При этом, в зависимости от требуемых свойств, с помощью управляющего клапана подают воду в верхние и нижние коллектора устройства дифференцированного охлаждения раската по его длине. Конструкция коллекторов позволяет производить отклонение струй воды со стороны верхней поверхности раската на угол 0-90° от вертикальной оси одновременно в противоположных направлениях вдоль оси прокатки. С нижней поверхности раската воду подают в плоскости, перпендикулярной направлению движения раската. Это позволяет поддерживать перед входом в чистовой окалиноломатель температуру раската по всему его объему в диапазоне 870-890°С.
После раскат направляется в чистовой гидросбив, и затем полоса прокатывается в чистовой непрерывной группе клетей. При этом температура конца прокатки поддерживается в диапазоне 760-800°С. После чего прокат по отводящему рольгангу направляется к моталкам, где полоса сматывается в рулон при температуре 570-610°С.
В зависимости от прокатываемого сортамента, возможно задействовать заявляемое устройство дифференцированного охлаждения раската на требуемой его длине.
Учитывая, что вводится дополнительное дифференцируемое окисление поверхности, при котором происходит ускоренное образование слоя гомогенной окалины, равномерной по толщине, то изменяется состав окалины на поверхности раската. Это способствует улучшению условий удаления ее с поверхности
раската последующим чистовым гидросбивом, а, следовательно, повышает качество проката, снижая дефект «вкатанная» окалина.
Итак, на основании вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что заявляемая система регулируемого охлаждения раската при прокатке на широкополосном стане горячей прокатки по сравнению с известной, позволяет обеспечить получение гарантированных свойств при максимальной производительности широкополосного стана горячей прокатки.
Система регулируемого охлаждения раската при прокатке на широкополосном стане горячей прокатки, включающая устройства гидросбива окалины с поверхности полосы, охлаждения полос водой в межклетевых промежутках в чистовой группе стана, а также устройство охлаждения полос на отводящем рольганге, отличающаяся тем, что система регулируемого охлаждения раската дополнительно содержит расположенное после черновой группы клетей до чистового гидросбива устройство дифференцированного охлаждения раската по его длине, включающее жестко закрепленные над промежуточным рольгангом верхние и под ним нижние коллектора с рядами сопел, и управляющий клапан подачи охлаждающей воды в коллектора, причем в верхних коллекторах со стороны верхней поверхности раската сопла выполнены с возможностью отклонения струй воды вдоль оси прокатки на угол 0-90° от вертикальной оси одновременно в противоположных направлениях по всей ширине раската, а в нижних коллекторах, расположенных с торцевой стороны роликов промежуточного рольганга, сопла установлены в плоскости, перпендикулярной направлению движения раската под углом 5-30° к его нижней поверхности.
