Пічна моталка

1. Пічна моталка з термоізольованим корпусом (4), який оточує внутрішній простір (7) печі, з пристроєм (10) для намотування смуги, що має в своєму складі намотувальний барабан (12) з шліцеподібним приймальним отвором (14) для гарячої смуги у внутрішньому просторі печі та розташований поза межами внутрішнього простору печі регульований привід (11) обертання для намотувального вала (9), з вхідним/вихідним отвором (8) для гарячої смуги та спрямовуючим пристроєм (18) для смуги між рольгангом (15) та намотувальним барабаном (12), яка відрізняється тим, що корпус (4) пічної моталки пронизаний ввідним щитком (19), з'єднаним з приводом (35) переміщення, розташованим за межами внутрішнього простору (7) печі і переміщуваним між позицією втягування (А) та позицією повернення (В), і що ввідний щиток (19) в позиції втягування (А) утворює з пристроєм (18) для спрямування смуги розташовану перед шліцеподібним приймальним отвором (14) на намотувальному барабані (12) лійку (25) для введення гарячої смуги, і що перед пічною моталкою встановлено рольганг (15) для транспортування гарячої смуги та вимірювальні прилади (45) для хронологічної реєстрації початку смуги та для визначення швидкості транспортування гарячої смуги, і що цим вимірювальним приладам (45) підпо 2 (19) 1 3 Винахід стосується пічної моталки з термоізольованим корпусом, що обмежує внутрішній простір печі, з намотувальним пристроєм для смуги, до складу якого входять намотувальний барабан з шліцеподібним приймальним отвором для гарячої смуги всередині печі та розташований поза внутрішнім простором печі регульований привід обертання намотувального валу, а також з вхідним/вихідним отвором для гарячої смуги та спрямовуючим пристроєм між рольгангом та намотувальним барабаном. Пічні моталки застосовуються в станах гарячої прокатки для проміжного накопичування намотуваної підготовчої смуги або гарячої смуги між двома процесами прокатки. Переважними областями застосування є реверсивні прокатні стани або стани Стеккеля, в яких з обох сторін прокатної кліті або кількох взаємодіючих прокатних клітей встановлено принаймні по одній пічній моталці для намотування/розмотування прокату, який зберігає температуру гарячої прокатки. Пічна моталка вищевказаного типу вже є відомою, наприклад, із US 5 269 166 А. Спрямовану реверсивно крізь прокатну кліть гарячу смугу після кожного проходу через рольганг та через напрямні заслонки, що усуваються над рольгангом, проводять у внутрішній простір пічної моталки, а за допомогою іншої заслонки шліцеподібного приймального отвору спрямовують до намотувального барабану. З входженням в приймальний отвір намотувальний пристрій починає обертатися, і гаряча смуга, що надходить, змотується в моток. В деяких випадках може дійти до короблення початку смуги, яка в результаті вже не прилягає до ввідних напрямних і не потрапляє в приймальний отвір в намотувальному барабані. Така помилка в спрямуванні поступаючої смуги призводить до ускладнень у внутрішньому просторі печі та до зупинки процесу прокатки та намотування, спричиняючи значні труднощі при видаленні гарячої смуги із внутрішнього простору печі. Подібні проблеми з гарячою смугою, що надходить, можуть виникати також в пічній моталці згідно з EP 619 377 А1. Завдяки кільком перекидним клапанам, що утворюють пристрій для спрямування смуги, визначається шлях транспортування поступаючої гарячої смуги. За допомогою переміщуваного намотувального барабана, який під час процесу намотування переміщується поперек своєї осі обертання в залежності від постійно зростаючого діаметра мотка, шлях транспортування поступаючої смуги зберігається незмінним. Напрямна для розвантаження смуги, що приводиться в дію гідравлічним циліндром, перед початком процесу виходу підводиться до мотка, внаслідок чого початок гарячої смуги змушений розпочати утворений перекидними клапанами шлях транспортування. Таким чином забезпечується відхід початку смуги від мотка і перенесення на перекидні клапани, а відокремлення початку смуги в іншому місці всередині пічної моталки виключається. Одночасно можна застосовувати напрямну для розвантаження смуги як засіб для вловлювання окалини. 95306 4 Задача даного винаходу полягає в тому, щоб усунути всі ці недоліки та труднощі відомого рівня техніки і запропонувати пічну моталку вищеописаного типу, яка була б якомога більше позбавлена помилок при намотуванні в процесі прокатки. Цю задачу в пічній моталці вказаного на початку типу вирішено за рахунок того, що крізь корпус пічної моталки проходить ввідний щиток, що з'єднується з приводом переміщення, який є розташованим за межами внутрішнього простору печі і може переміщуватися між позицією втягування та позицією повернення, і що ввідний щиток в позиції втягування утворює з пристроєм для спрямування смуги шліцеподібний приймальний отвір на розташованій перед намотувальним барабаном воронці для введення гарячої смуги. Сам намотувальний барабан під час процесу втягування знаходиться в кутовому положенні, в якому шліцеподібний приймальний отвір є спрямованим до смуги, що надходить. Ввідний щиток може бути приведений в позицію втягування перед поверхнею намотування барабана, наприклад в позицію втягування, що знаходиться на відстані лише кількох міліметрів, краще 8-12 мм, зокрема 10 мм, від поверхні намотування, так що навіть вигнутий початок смуги точно може потрапити в шліцеподібний приймальний отвір. Це зокрема забезпечується тим, що ввідний щиток в позиції втягування розташований на відстані від поверхні намотування барабана і в безпосередній близькості від приймального отвору, причому краще, щоб поздовжній край шліцеподібного приймального отвору був перекритий ввідним щитком, якщо дивитися в напрямку руху смуги, з метою запобігання застряганню або ушкодженню початку смуги. Шляхом точного позиціонування ввідного щитка відносно приймального отвору в намотувальному барабані шліцеподібний приймальний отвір на намотувальному барабані може бути набагато вужчим, ніж це було раніше. Краще, коли шліцеподібний приймальний отвір на намотувальному барабані має ширину, що є меншою за чотирикратну максимальну товщину гарячої смуги, яку належить намотувати. В будь-якому випадку шліцеподібний приймальний отвір на намотувальному барабані має ширину  80 мм. Доцільним чином ввідна воронка, утворена пристроєм для спрямування смуги та ввідним щитком, утворює кут розкриття між 10° та 50°, краще між 10° та 30°. Такий кут розкриття гарантує, що у ввідній воронці не виникне затору. Безпосередньо після входження початку смуги у вхідний шліц намотувального барабана вал моталки починає обертатися у напрямку, що є протилежним до руху набігання гарячої смуги, і починає намотувати поступаючу гарячу смугу на намотувальній поверхні барабана. Одночасно ввідний щиток мусить з високою швидкістю відходити зі своєї позиції втягування, щоб не перешкоджати процесу намотування. Краще приводити ввідний щиток в позицію повернення за межами максимального діаметра мотка, щоб він перекривав наскрізний отвір в корпусі пічної моталки. Внаслідок високої швидкості руху гарячої сму 5 ги, що надходить, відбувається, особливо в першій фазі процесу намотування, дуже швидке збільшення діаметра мотка. Щоб забезпечити необхідний в такому випадку швидкий зворотній рух ввідного щитка, привід переміщення ввідного щитка має гідравлічний циліндр та передаточний механізм з мінімальним передаточним числом 10:1. Для захисту від теплового впливу привід переміщення встановлюють на консолі на зовнішній стінці корпусу печі. Простої в конструктивному відношенні форми виконання приводу переміщення досягають, коли передаточний механізм з необхідним мінімальним передаточним числом утворено системою важелів, наприклад двоплічним важелем. Для безперешкодного початку процесу намотування в пічній моталці необхідно, щоб початок обертання моталки та зворотнього руху ввідного щитка були взаємно узгоджені у часі. Цього досягають завдяки тому, що перед пічною моталкою встановлюють рольганг для транспортування гарячої смуги та вимірювальні пристрої для хронологічного фіксування початку смуги та швидкості транспортування гарячої смуги, що цим вимірювальним пристроям підпорядкований прилад управління, що визначає момент входження початку смуги у приймальний отвір намотувального барабана, і що цей прилад управління з'єднується з приводом обертання валу моталки та з приводом переміщення ввідного щитка з метою припинення процесу намотування та початку руху переміщення ввідного щитка від позиції втягування в позицію повернення. Краще, коли стартування процесу намотування та стартування зворотнього руху відбувається одночасно, або в межах короткого інтервалу часу близько 0,2 сек. Інші переваги та ознаки даного винаходу випливають із наступного опису прикладів виконання, які не є обмежуючими, з використанням посилань на додані фігури, на яких схематично зображено: Фіг. 1 Поперечний розріз пічної моталки згідно з винаходом; Фіг. 2 Можлива форма виконання приводу переміщення запропонованого ввідного щитка в горизонтальній проекції; Фіг. 3 Реверсивний прокатний стан з регулюючими пристроями для позиціонування ввідного щитка згідно з винаходом. На фіг. 3 зображено в цілому поздовжній розріз реверсивного прокатного стану для прокатки намотуваної гарячої смуги. Реверсивний прокатний стан включає в себе реверсивну прокатну кліть 1, виконану як кліть кварто з робочими валками 1а та опорними валками 16, та розміщені з обох сторін від реверсивної прокатної кліті пічні моталки 2 для поперемінного намотування та розмотування гарячої смуги, що проходить через кліть у перемінних напрямках прокатки. Гаряча смуга позначена в лівій пічній моталці як моток 3. Підпорядковані реверсивній прокатній кліті 1 пічні моталки 2 виконані у дзеркальному відображенні відносно площини прокатки. Фіг. 1 зображує пічну моталку 2 у поперечному 95306 6 розрізі. Пічна моталка складається із корпусу 4, з металевою зовнішньою стінкою 5 та нанесеною зсередини теплоізоляцією 6, яка оточує внутрішній простір 7 печі. На дні пічної моталки знаходиться спрямований до реверсивної прокатної кліті і здатний бути закритим впускний/випускний отвір 8 для гарячої смуги. Цей впускний/випускний отвір 8 під час періоду нагрівання пічної моталки та під час робочих пауз закривається ввідними клапанами 16, 17. Регулювання клапанів відбувається зазвичай за допомогою не зображеного тут гідравлічного приводу, такого як гідравлічний циліндр. Намотувальний вал 9 пристрою 10 для намотування смуги проходить крізь передню та задню стінку корпусу 4, а поза межами пічної моталки опирається з можливістю обертання на не зображені упорні підшипники і з'єднується з приводом обертання 11 (фіг. 3). Жорстко встановлений на намотувальному валу 9 намотувальний барабан 12 в ділянці своєї намотувальної поверхні 13 має шліцеподібний приймальний отвір 14 для поступаючої гарячої смуги, яка, виходячи із прокатної кліті, потрапляє на рольганг 15 і через поворотні ввідні клапани 16, 17 (позначені штрихами) спрямовується у внутрішній простір 7 печі в напрямку намотувального барабана 12, де вона змотується в моток 3. Під час процесу втягування-витягування гарячої смуги ввідний клапан 16 відходить у рольганг 15, а другий клапан 17 спрямовується до шліцеподібного приймального отвору 14 в намотувальному барабані. Ввідні клапани 16, 17 утворюють пристрій 18 для спрямування смуги і обумовлюють таким чином шлях транспортування для гарячої смуги від рольгангу 15 до шліцеподібного приймального отвору 14 в намотувальному барабані. Ввідний щиток 19 проходить крізь бічну стінку 4а корпусу 4 через наскрізний отвір 20 і може переміщуватися від позиції втягування А до позиції повернення В. Ввідний щиток 19 складається із головної частини 21 з напрямною пластиною 22 та напрямної рейки 23, на якій зі сторони торця з можливістю від'єднання прикріплено головну частину 21. Напрямна рейка 23 ввідного щитка 19 за межами пічної моталки спирається на багато напрямних роликів 28 з можливістю поздовжнього переміщення і спрямовується ними, причому напрямні ролики 28 встановлені з можливістю обертання на консолі 30 в корпусі 29 для напрямних. В позиції втягування А (позначеній штриховими лініями) ввідний щиток 19 своїм переднім кінцем знаходиться на якомога меншій відстані «а» від робочої поверхні 13 намотувального барабана 12 і позиціонується безпосередньо поряд з приймальним отвором 14. Виступання краю 24 отвору над ввідним щитком 19 у напрямку набігання гарячої смуги, позначеному стрілкою, повністю виключає застрягання поступаючої гарячої смуги. Пристрій 18 для спрямування смуги та ввідний щиток 19 утворюють - з одного боку за допомогою напрямного клапана 17, з другого боку за допомогою напрямної пластини 22 - ввідну воронку 25 для набігаючої гарячої смуги. Кут розкриття «а» ввідної воронки становить близько 20°. Ширина шліца «s» приймального отвору 14 становить  80 мм. В позиції повернення В ввідний щиток 19 за 7 криває своєю головною частиною 21 наскрізний отвір 20 на бічній стінці 4а і таким чином знаходиться в позиції поза максимальним діаметром смуги та у відносно захищеній від термічних навантажень ділянці пічної моталки. Зворотній рух ввідного щитка 19 від позиції втягування А в позицію повернення В є особливо важливим і тому мусить здійснюватися дуже швидко. Безпосередньо разом з входженням набігаючої гарячої смуги у шліцеподібний вхідний отвір 14 намотувального барабана він починає обертатися проти напрямку входження гарячої смуги, змотуючи гарячу смугу в моток. При цьому відбувається натягнення набігаючої гарячої смуги між намотувальним барабаном та парою ведучих роликів на рольгангу. Для уникнення ускладнень, пов'язаних з швидким збільшенням мотка або раптовим натягом гарячої смуги, перша фаза цього зворотнього руху триває лише кілька десятих секунди. Можлива форма виконання приводу переміщення 35, який є необхідним для швидкого зворотнього руху від позиції втягування А в позицію повернення В, схематично зображена на фіг. 2 у горизонтальній проекції. Привід переміщення 35 складається із гідравлічного циліндра 36 та передаточного механізму 37. Ввідний щиток 19 за допомогою своєї напрямної рейки 23 проходить по багатьом напрямним роликам 28, спираючись на консоль 30. Передаточний механізм виконано як двоплічний важіль 38, який з одного боку з'єднується з ввідним щитком 19, з другого боку з гідравлічним циліндром 36. На поворотній цапфі 39 двоплічний важіль 38 спирається також на консоль 30. На напрямній рейці 23 встановлено кулісу 41, яка повертається навколо вертикальної осі 40 і ходить у продовгуватому прорізі 42 довшого плеча двоплічного важеля. Гідравлічний циліндр 36, що спирається на консоль 30, з'єднаний шарнірно з коротшим пле 95306 8 чем двоплічного важеля. Таким чином забезпечується необхідна для швидкого зворотнього руху передача з можливою швидкістю переміщення поршня в гідравлічному циліндрі щонайбільше 10:1. Конструкція приводу переміщення не обмежується викладеною вище формою виконання. Навпаки, обсяг захисту даного винаходу поширюється на інші передаточні механізми або приводи, які забезпечують достатньо швидкий зворотній рух, наприклад електромеханічні або гідравлічні приводи для переміщення або повороту, що відрізняються високою швидкістю реагування та зворотнього ходу. Вимірювальне та автоматичне обладнання, необхідне для здійснення швидкого зворотнього руху ввідного щитка, символічно зображене на фіг. 3 на прикладі реверсивного прокатного стану з пічними моталками, встановленими з обох сторін перед прокатною кліттю. Між прокатною кліттю 1 та пічною моталкою 2 в зоні рольгангу 15 розміщено вимірювальні прилади 45 для хронологічної реєстрації поступаючого на дану пічну моталку початку смуги. Два вимірювальні прилади, розташовані на певній відстані один за одним, дозволяють визначати швидкість транспортування гарячої смуги управляючому пристрою 46, який устаткований лічильником, і на який надходять вимірювальні сигнали приладів 45. На основі цих вхідних сигналів управляючий пристрій обчислює момент входження головки смуги у приймальний отвір 14 намотувального барабана та створює стартові імпульси для обертального руху намотувального пристрою 10 та для зворотнього руху ввідного щитка 19. Ці стартові імпульси приводять в дію певний привід 11 обертання намотувального пристрою 10 та гідравлічний циліндр приводу 35 переміщення ввідного щитка 19 однієї з обох пічних моталок 2. 9 95306 10 11 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 95306 Підписне 12 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601