Пристрій для ламінарного охолодження прокату на листових станах гарячої прокатки

Реферат: Пристрій для ламінарного охолодження прокату на листових станах гарячої прокатки містить декілька форсункових блоків, установлених паралельно один одному, які містять колектори, приєднані до них впускні водяні патрубки й декілька форсунок, розташованих уздовж кожного колектора, причому колектори в кожному блоці пов'язані з піднімальною балкою, яка жорстко з'єднана з парою хитних важелів. Кожний колектор форсункового блока в середній частині шарнірно зчленований з піднімальною балкою, а з боку хитних важелів колектори кожного блока зчленовані між собою шарнірно за допомогою важелів таким чином, що вищезгадані зчленовані елементи утворюють шарнірний паралелограмний механізм, який приводиться до руху за допомогою гідроциліндра, шток якого шарнірно з'єднаний із крайнім колектором у блоці. Корпус гідроциліндра шарнірно закріплений на рамі, яка жорстко з'єднує пару хитних важелів, крім того, кожний колектор у блоці пов'язаний з водяним патрубком за допомогою гнучкого зв'язку. UA 109099 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЛАМІНАРНОГО ОХОЛОДЖЕННЯ ПРОКАТУ НА ЛИСТОВИХ СТАНАХ ГАРЯЧОЇ ПРОКАТКИ UA 109099 U UA 109099 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до прокатного устаткування, а саме до пристроїв для охолодження гарячекатаного прокату на проміжному та відвідному рольгангах штабових й товстолистових станів. Відомий пристрій для охолодження гарячекатаного штабового прокату (патент UA 17356), який являє собою закриті колектори для охолоджувальної рідини (води), виконані у вигляді зварної металоконструкції й жорстко зчленовані з важелями. Важелі шарнірно пов'язані з опорною рамою, встановленою на фундаменті з можливістю нахилу важелів за допомогою гідроприводу. Форсунки виконані у вигляді U-подібних трубок. Відвід охолоджувальної рідини з кожної секції виконано через дві (або більше) U-подібні трубки, розташовані уздовж колектора у два ряди в шаховому порядку. При цьому центральна секція колектора має довжину, відповідну мінімальній ширині охолоджуваного прокату, а при охолодженні прокату максимальної ширини задіються центральна й усі бокові секції. При цьому мінімальна кількість герметичних бокових секцій, реалізованих у відомому пристрої, становить сім з кожної сторони. Таким чином, в залежності від ширини прокату, що транспортується, для його охолодження включається в роботу центральна секція та кілька бокових секцій. Враховуючи, що на листовому стані 5000 гарячої прокатки ширина гарячекатаних листів становить 1600…4900 мм, а на стані 2500 гарячої прокатки ширина готового прокату становить 1050…2350 мм, а також те, що в лініях охолодження прокату таких колекторів може бути кілька десятків, то кількість герметичних секцій, оснащених відсічним клапаном із пнемокеруванням, буде величезним і складатиме кілька сотень, а значить пристрій для охолодження буде складним як в виготовленні, так і керуванні. Основні недоліки аналога випливають із великої кількості відсіяних клапанів із пневмокеруванням: складність як у виготовленні, так і в керуванні охолодженням; низька надійність і працездатність пристрою; висока собівартість виготовлення в цілому. Як найближчий аналог вибраний пристрій для охолодження гарячекатаної штаби (патент RU 2491142C2), який складається з декількох колекторів, закріплених перпендикулярно напрямку руху гарячекатаної штаби, жорстко зчленованих з важелями, шарнірно пов'язаними з опорною рамою. Важелі встановлені з можливістю нахилу за допомогою гідроприводу. Трубопроводи й форсунки (U-подібні трубки) розташовані уздовж кожного колектора у два ряди й сполучаються з колектором. Крім того, усередині кожного колектора розташовані по два поршні-пробки, які розміщено у двох кінцевих ділянках колектора, при цьому зовнішній діаметр поршнів-пробок сполучається із внутрішнім діаметром колектора; приводний пристрій типу гвинт-гайка, який з'єднано з кожним зі згаданих двох поршнів, забезпечує переміщення кожного з двох поршнівпробок у протилежних напрямках усередині колектора на певні відстані. Для настроювання пристрою для охолодження на необхідну ширину гарячекатаної штаби приводні пристрої типу гвинт-гайка переміщають усередині кожного колектора поршні-пробки так, щоб відстань між поршнями дорівнювалась ширині прокату, що транспортується. Таким чином, у пристрої сформовано три зони охолодження - центральна й дві бокові. Після чого охолодна рідина, що надходить у колектор, відсікається від його бокових ділянок, що виходять за межі ширини охолоджуваної штаби, і вся охолодна рідина проливається на охолоджуваний прокат через форсунки (U-подібні трубки) центральної зони. Недоліки відомого пристрою: поршні-пробки сполучаються із внутрішнім діаметром колектора з високою точністю, що приводить до високих витрат на механічну обробку, а наявність у кожному колекторі двох механізмів переміщення поршнів-пробок (які складаються з моторів-редукторів і пари гвинтгайка) призводить до збільшення собівартості пристрою. Так як між мінімальною й максимальною шириною охолоджуваного прокату значна різниця, це приводить до того, що тонкі гвинти для переміщення поршня-пробки виступають за межі колекторів, тому зазнають деформацій та корозії під впливом охолоджувальної води, а це різко знижує надійність і працездатність пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача по підвищенню надійності й працездатності пристрою для ламінарного охолодження прокату на листових станах гарячої прокатки, при одночасному зниженні його собівартості. Ця задача вирішується за рахунок технічного результату, який полягає в спрощенні конструкції для регулювання ширини ламінарного потоку охолодної рідини на металургійних лініях гарячої прокатки сталі. Поставлена задача вирішується в пристрої для ламінарного охолодження прокату на листових станах гарячої прокатки, що містить декілька форсункових блоків, установлених паралельно один одному, які містять колектори, приєднані до них впускні водяні патрубки й 1 UA 109099 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 декілька форсунок, розташованих уздовж кожного колектора, причому колектори в кожному блоці пов'язані з піднімальною балкою, яка жорстко з'єднана з парою хитних важелів, в якому, згідно з корисною моделлю, кожний колектор форсункового блоку в середній частині шарнірно зчленований з піднімальною балкою, а з боку хитних важелів колектори кожного блоку зчленовані між собою шарнірно за допомогою важелів таким чином, що вищезгадані зчленовані елементи утворюють шарнірний паралелограмний механізм, який приводиться до руху за допомогою гідроциліндра, шток якого шарнірно з'єднаний із крайнім колектором у блоці, а корпус гідроциліндра шарнірно закріплений на рамі, яка жорстко з'єднує пару хитних важелів, крім того, кожний колектор у блоці пов'язаний з водяним патрубком за допомогою гнучкого зв'язку. У результаті порівняльного аналізу пропонованого пристрою для ламінарного охолодження прокату із найближчим аналогом установлено, що вони мають наступні спільні ознаки: декілька форсункових блоків, установлених паралельно один одному; кожний блок складається з колекторів, приєднаних до них впускних водяних патрубків і декілька форсунок, розташованих уздовж кожного колектора; колектори в кожному блоці пов'язані з піднімальною балкою, яка жорстко з'єднана з парою хитних важелів; а також відмінні ознаки: шарнірне зчленування кожного колектора форсункового блока в середній частині з піднімальною балкою; з боку хитних важелів колектори кожного блока зчленовані між собою шарнірно за допомогою важелів таким чином, що вищезгадані зчленовані елементи утворюють шарнірний паралелограмний механізм; шарнірний паралелограмний механізм приводиться до руху за допомогою гідроциліндра, шток якого шарнірно з'єднаний із крайнім колектором у блоці, а корпус гідроциліндра шарнірно закріплений на рамі, яка жорстко з'єднує пару хитних важелів; кожний колектор у блоці пов'язаний з водяним патрубком за допомогою гнучкого зв'язку. Таким чином, запропонований пристрій для ламінарного охолодження прокату має нове конструктивне виконання вузлів і деталей, нові зв'язки вузлів і деталей, а також нове розміщення їх один відносно одного. Між відмінними ознаками й технічним результатом, який досягається, існує причиннонаслідковий зв'язок. Завдяки тому, що кожний колектор форсункового блока в середній частині шарнірно зчленований з піднімальною балкою, а з боку хитних важелів колектори кожного блока зчленовані між собою шарнірно за допомогою важелів таким чином, що вищезгадані зчленовані елементи утворюють шарнірний паралелограмний механізм, який приводиться до руху за допомогою гідроциліндра, шток якого шарнірно з'єднаний із крайнім колектором у блоці, а корпус гідроциліндра шарнірно закріплений на рамі, яка жорстко з'єднує пару хитних важелів, стало можливим, розвертаючи колектор, змінювати ширину водяного потоку з форсунок відповідно до ширини охолоджуваної гарячекатаної штаби. Таким чином, використовуючи надійну й просту конструкцію, знижується собівартість виготовленняобладнання, підвищується надійність і працездатність у цілому. Завдяки тому, що кожний колектор у блоці пов'язаний з водяним патрубком за допомогою гнучкого зв'язку, забезпечується герметичність з'єднання патрубка з колектором при повороті колекторів у форсункових блоках. Виключення з вищевказаної сукупності відмінних ознак хоча б однієї з них не забезпечує досягнення технічного результату. За заявленою корисною моделлю виконаний проект Пристрій для ламінарного охолодження прокату на стані 750 гарячої прокатки фірми "ARPCO" (Іран). Корисна модель пояснюється кресленнями, на яких зображені: Фіг. 1 - пристрій для ламінарного охолодження прокату на листових станах гарячої прокатки (положення для штаби максимальної ширини Вmах); Фіг. 2 - пристрій для ламінарного охолодження прокату на листових станах гарячої прокатки (положення для штаби мінімальної ширини Вmіn); Фіг. 3 - вигляд А на фіг. 1; Фіг. 4 - розріз Б-Б на фіг. 3. Пристрій (фіг. 1) для ламінарного охолодження гарячекатаної штаби 1 установлений над рольгангом 2 листового стана гарячої прокатки. Пристрій містить декілька форсункових блоків 3, установлених паралельно один одному, до складу яких входять колектори 4, які сполучені з впускними водяними патрубками 5 й декілька форсунок 6, розташованих уздовж кожного колектора 4. 2 UA 109099 U 5 10 15 20 25 При цьому колектори 4 у кожному форсунковому блоці 3 у своїй середній частині за допомогою шарніра 7 (фіг. 4), який забезпечує обертання навколо вертикальної осі, зчленовані з відповідної піднімальною балкою 8, яка жорстко з'єднана з парою хитних важелів 9. При цьому в кожному блоці 3 (фіг. 2) з боку хитних важелів 9 усі колектори 4 шарнірно зчленовані між собою за допомогою важелів 10. Таким чином, усі колектори 4, піднімальна балка 8 і важелі 10 утворюють шарнірний паралелограмний механізм, що приводиться до руху за допомогою гідроциліндра 11 (фіг. 3), шток 12 якого шарнірно з'єднаний із крайнім колектором 4 в кожному блоці 3, а корпус гідроциліндра 11 за допомогою шарніра 13 закріплений на рамі 14, яка жорстко з'єднує пару хитних важелів 9. Крім того, кожний колектор 4 у форсунковому блоці 3 пов'язаний з водяним патрубком 5 за допомогою гнучкого зв'язку 15. Пристрій для ламінарного охолодження прокату працює таким чином. При охолодженні гарячекатаної штаби 1 максимальної ширини Вmах (фіг.1) усі колектори 4 блоків 3 установлені у вихідне положення - паралельно осі роликів рольганга 2. Охолодна рідина, що надходить по патрубках 5 і гнучким зв'язкам 15 у кожний колектор 4, виливається ламінарним струменем через форсунки 6 на поверхню охолоджуваного гарячекатаного прокату 1. При охолодженні гарячекатаної штаби 1 (фіг. 2) меншої ширини, ніж максимальна Вmах, гідроциліндр 11 висуває шток 12, який шарнірно зчленований із крайнім колектором 4 блока 3, і повертає паралелограмний механізм із елементів блока на деякий кут навколо осі шарніра 7 (фіг. 4), так щоб горизонтальна проекція колектора 4 на вісь ролика рольганга 2 дорівнювалась ширині В гарячекатаної штаби 1. Аналогічно й одночасно відбувається поворот на цей же кут усіх колекторів 4 інших форсункових блоків 3 пристрою охолодження гарячекатаного прокату. Таким чином, пропонований пристрій для ламінарного охолодження прокату на листових станах гарячої прокатки, виконаний відповідно до формули корисної моделі, спрощує конструкцію для регулювання ширини ламінарного потоку, підвищує надійність і працездатність обладнання, при одночасному зниженні собівартості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 Пристрій для ламінарного охолодження прокату на листових станах гарячої прокатки, що містить декілька форсункових блоків, установлених паралельно один одному, які містять колектори, приєднані до них впускні водяні патрубки й декілька форсунок, розташованих уздовж кожного колектора, причому колектори в кожному блоці пов'язані з піднімальною балкою, яка жорстко з'єднана з парою хитних важелів, який відрізняється тим, що кожний колектор форсункового блока в середній частині шарнірно зчленований з піднімальною балкою, а з боку хитних важелів колектори кожного блока зчленовані між собою шарнірно за допомогою важелів таким чином, що вищезгадані зчленовані елементи утворюють шарнірний паралелограмний механізм, який приводиться до руху за допомогою гідроциліндра, шток якого шарнірно з'єднаний із крайнім колектором у блоці, а корпус гідроциліндра шарнірно закріплений на рамі, яка жорстко з'єднує пару хитних важелів, крім того, кожний колектор у блоці пов'язаний з водяним патрубком за допомогою гнучкого зв'язку. 3 UA 109099 U 4 UA 109099 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5