Теплоизоляционный экран рольганга полосового стана горячей прокатки

 

Изобретение относится к производству горячекатаных полос на широкополосных станах в черной металлургии. Цель изобретения - повышение эффекта экранирования, надежности и упрощение конструкции. Экран, устанавливаемый над рольгангом 1, по которому движется горячий металл 2, выполнен в виде панелей 5, каждая из которых состоит из набора горизонтальных тонкостенных фасонных, например овальных, труб 9, фиксируемых в панели поперечными стержнями 10. Трубы заполнены теплоизолятором. Такая конструкция имеет наряду с низкой тепловой инерционностью способность к значительному термическому расширению без изменения габарита (за счет деформации сечения труб) и высокую работоспособность при удовлетворении технологическим требованиям широкополосного стана горячей прокатки, в частности, в связи с изменением ширины прокатываемой полосы. 11 з.п.ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111

1 799 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4385679/31-02 (22) 29,02,88 (46) 07,11.89, Бюл. М 41 (71) Московский институт связи и сплавов (72) В,Н.Хлопонин, А,Н.Корышен, B,Ñ.ÑàB÷åHêHî, А.Д,Белянский, З.П.Каретный, А.M.Федоров и Ю.Н.Белоброн (53) 621,771,237,067(088,8) (56) Патент США N 4343168, кл, В 21 В 45/02, 1982 °

Патент США У 4595358, кл. F 27 D 7/00, 1986. (54) ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫИ ЭКРАН РОЛЬГАН—

ГА ПОЛОСОВОГО СТАНА ГОРЯЧЕН ПРОКАТКИ (57) Изобретение относится к (роизводству горячекатаных полос на широкополосных станах в черной металлургии, Цель изобретения — повышение зф-, (si> 4 В 21 В l/26, F 28 F 9/20, F 16 L 59/08

2 фекта экранирования, надежности и упрощение конструкции. Экран, устанавливаемый над рольгангом I, по которому днижет ся горячий мет алл 2, выполнен н виде панелей 5, каждая из которых состоит иэ набора горизонтальных тонкостенных фасонных, например овальных, труб 9, фиксируемых н панели поперечными стержнями 10. Трубы заполнены теплоиэолятором. Такая конструкция имеет наряду с низкой тепловой инерционностью способность к значительному термическому расширению без изменения габарита (за счет деформации сечения труб) и вь(сокую работоспособность при удонлетвоЮ ренин технологическим требованиям широкополосного стана горячей прока1ки, н частности, в связи с изменением ширины прокатынаемой полосы, 11 з.п, С ф-лы, 7 ил, l5 !9799

Изобретение относится к»!>»и э>)одст— ву гор яче к л г лниых полос и л ш ftp(>Kotlo лосных станах в черной металлургии.

Цель изобретения — повьtllleHlte зффек5 тл >кранирования, надежности в работе и упрощение конструкции.

Нл фиг, I показан участок рольглн—

ra с установленным экраном; на фиг.

2-5 — поперечное сечение экрл пирующих 10 панелей с различными вариантами их ис— полнения; на фиг, Ь вЂ” вид труби (прямоугольной), из поверхностей которых формируется составная мембрана; на фиг ° 7 вид А на фиг. 1. !5

На рольглнге (фиг. 1) пол(>сового стана горячей прокатки, пп которому транспорт))руют горячий поло(.ов(>) 1 ме— гллл 2, установлены теплоизо:t»pytoftt»e э краны содержащие не сущy 10 к()»с 1 p>F к 20 цг1ю 3, привод их иерем(гцец:)я 4 к (от) роггы ангу 1; к несупгей конструкции 3 крепится серия идентичных экрлнирующих панелей 5 ° Пкран иру ющ»е панели (фиг. 2-5) содержат корпус 6, экрлни- 25 рующую поверхность — мембрану 7, об— рлщенную к горячему металлу, >кран»в рующая поверхность — мембрана 7 сделана составной из набора 8 труб 9, уложенньгх горизонтально и оп»рающихсл нл стержни )О. Такггх стержней для каждого набора 8, по меньшей мере два, они жестко (клином, Hp показано, так клк не имеет принципилльного значения) закреплены на корпусе 6, но свободно (с зазором) проходят «ере 1

35 набор труб и через брус 11, нл который стержни опираются, Врус 11 жестко закреплен (приварен) на корпусе Ь» предотвращает р лз руш ение мемб р лны 7 от удара концевыми участками металла 2, Нмеготся тггг>1 12, через ушко которых проходят стержни 10, которые закреплены на корпусе 6, Тягами 12 набор 8 прижимают к теплоизолятору 13 45 и последний к корпусу 6, Прокладка !4 является составной ч;tcTI f(> набора 8 и обеспечивает (варьированием толщины) плотную укладку труб 9 в наборе 8, Трубы 9 в наборе 8 могут быть в сече50 ни» прямоугольными (фиг, 2), тре— угольными (фиг ° 3), овальными (фиг. 4).

В первых спучаях ребра труб сущест— венно закруглены, тем самым форм))руют гофрированную мембрану 7, Трубы 9 в наборе 8 уложены так, что меньшая по площади»х грань (стенка, сторона применител ьно к овальным трубам) обращена к рольгангу, т ° e ° большая nc I, Il(> П(P Е ЧИ(> Г> ) (. Е 1(tl » Я . !) VFi P;f Г11»11() Py (tt l

II(рт»клльио ° 11() ft(pf ч)l(>p ((11(»»е груб ((1) l l I ° >> )» и е е т со о т н »111 е I I » p. м(жд у осями 2: 1 и бои(P, Tpy(>f t 9 -) лпо>гиены те ил(>» 1ол.(тором 15 и горць) 16 их злк— риты, ttp»гем в пллг)е торгиt 16 сконге— иы (фиг. 7). Грани (стенки, стороны) труб 9, обращенные к корпусу 6 панел.1, утолщены (hf(т h, фиг, 6), грани (стенк», стороны) этих же труб, образующие мембрану (толщина 11) фиг, 6) и боковые стенки (толщина hcT фиг,6), имеют соотношение толщин h 11

СT

Боковь)е грани (стенки, стороны) труб

9 перфорироваиы (фиг, 6), причем перфорация выполнена в виде продольных ще:)ей 17, расположенных по высоте в

11лхмлтнам порядке (ф»г. 6) . В ггерфорагг)(и труб, погге рек»х сечению, уло— жены стержгги-проволоки 18. В поперечном сечении набора 8 стенки труб 9, образу(оогие мембрану 7, могут иметь рлзличну(о толп(и»у: наибольшую в иент— ре плие.ги и илименьш ло по ее краям, " ° e ° h„ > h м ° ° ° >h (фиг ° 5) T ° e ° и толщина мс мбраны 7 убивает симметрич«о относительно це»тра панели. !

В поперечном сечении набора 8 трубы 9 и >гут иметь различный периметр:

»лиме»1,ший в центре панели и нлибольший 1(о ее краям, при этом периметр сечения труб возрастает симметрично по мсре удаления от центра панели, тлк что в уложенном в набор 8 состоянии поверхность труб 9, обращенная к рольгангу (мембрана), образует арку (ф»г, 5) .

Б качестве теппоизоляторл 15 нсг(ользуют, например, муллитокремнезем»стый рулонный материал МКРР, заполняя им трубы с коэффициентом упло гнеи»я 1,5 и ньш(е ° В качестве теппоизол я тора 1 3»с гтол ьзуют, и лприме р, муллггтокремнеземистый войлок MKP В-200 °

Возможно использование других теплоизоляторов на основе Al<0> и S10, Ilри этом проложенные через перфорациго в стенках труб стержни-проволоки 18 (фиг, 6) предотвращают неравномерное уплотнение тегглоизолятора 15 в процессе работы установки (из-эа частых подъемов и опусканий экранов) °

Корпус 6 панелей закреплен на не— сущей конструкции 3 установки так, чтобы трубы 9 набора 8 расположены вдоль рольганга (перпендикулярно его ро>)икам 1, ф»г, 1).

S 15

Труп(! о 13 3((l >1(3((111! и;3 ж;i, l(Illкllх (и f! и v((мf!(3 3 11 1 Ill,!х ) с IL! а ВО В 3 H В!11>1! и(13 типа Х1!б01!Т. 1(>, !щ(ша стенки-мембраны труб! 11 м прl(и(1 1 ff ((ВО 3 мОж1!((13 ° обеспеч13ва33!11е13 уст Зйчияость труб в процессе их работы (h«0, 1 мм), тол— щииа стенки труб, обращенная K корпу19799 6 разо! ре В;3 и(мпр:31311 7 ма3(с!1м:3 11.H<(с х-.

Р 1!3 3 f(3 1 °

Ч(3сть тепла, п(3с гупи! ше1.о (г! сы 2 If a мембрану 7, передается ут(и— щеш!ым с ге!!нам h каждой трубы, приводит к их постепенному разогреву, В пау 3ах между прокатками штук полос 2!

О

40

50

55 су панели, по меньшей мере 33 два раза бол ьше толщины стенки мембраны, т, е.

13 213„. За основу принято изготовле—

HHP. труб 9 сваркой из профилированного листового проката, предварительно перфорированного на участках, впоследствие образующих боковые стенки этих труб. Утолщение (:тенок труб hff выполнено наваркой пластин Hа сформи— рованные трубы. В том и другом случае сварка может быть сплошной, прерывистой и (и точечной, Длина труб в каждой панели равна около I м, так что модуль экранирующей установки длиной

5 м компонуют соответственно из пяти секций идентичных панелей.

Теплоизоляционные экраны работают следующим образом, Горячий полосовой металл 2 по рольгангу 1 транспортируют под рядом теплоизоляциошн1х экранов так, что продольная ось полосы примерно совпадает с центральной осью экранов, Бл а годар я те плоо бме ну между металлам

2 и гофрированной мембраной 7 последняя интенсивно разогревается, ири этом эффект разогрева увеличивается с уменьшением толщины Ь„мембраны.

Наличие в трубах 9 теплоизолятора 15 усиливают адсорбци1о тепла, поступающего на мембрану 7 от металла 2, По мере прохождения металла 2 под мембранами 7 последние разогреваются настолько (например, до 900-950 С), что теплообмен между горячим металлом 2 (с исходной температурой на уровне

1000 С) и мембранами 7 постепенно уменьшается. Тем самым снижают перепад температуры между вначале и затем проходящими участками полосы на входе в последующую прокатную клеть.

Тепло, поступившее на мембрану 7, за счет теплопроводности постепенно передается по периметру всей (каждой) трубе 9 ° Перфорация стенок каждой трубы з адерживает передачу тепла по е е периметру > тем самым у сил ив ают эффект разогрева мембраны 7, Таким образом, существенно увеличив жесткость мембраны 7 за счет изготовления ее составной в виде набора труб, эффект тепло, накопленное утолщеffffblM13 стен— ками h ка33(до!3 трубы, ио перфорированн!1м стенкам труб передается мемб— ранам 7, благодаря чему теплообмен между каждой последующей полосой 2 и л3ембра13ами 7 начинают при более высокой температуре последних, чем миогократно усилива1от эффект тепло13золи— ро ван ия рол ьгаи ra.

В процессе разогрева мембраны 7 ее размеры увеличиваются причем неравномерно по 1яирине и длине. Исполнением мембраны составной из набора 8 труб 9 и расположением их вдоль рольганга 1 исключают негативное влияние указанного теплового увеличения размеров на конструкцию, так как по ширине набора 8 имеет место компенсация их теп— л о во го у1!!ире13ия з а счет деформации сжатия каждой трубы 9, а по его длине каждая труба 9 имеет возможность удлиняться благодаря свободному сочленению труб между собой и со стержнями 10, Свободным сочленением стержней 10 с брусом 11 также обеспечивают возможность теплового удлинения стержней, Исполнением торцов 1б к;1ждой трубы скошенными в вертикальной плоскости уменьшают жесткость набора

8 по торцам труб, тем самым создают условия для компенсации теплового уширения по торцам каждой трубы, С уменьшением ширины полосы 2 эффект разогрева мембраны 7 (что то же, эффект экранирования металла) существенно снижается, что негативно влияет на качество готовой полосы. Исполнением составной мембраны переменной толщины по ширине (h> p h м >...t h „) максимально устраняет зависимость эффекта экранирования от ширины прокатываемой полосы, так как для разогрева более тонких крайних участков мембраны в этом случае необходимо меньше тепла, Эффект разогрева дополнительно усиливают благодаря исполнению составной мембраны в виде арки.

На эффект экранирования несущественно влияет форма поперечного сече— ния труб 9, в то же время конструкция с треугольными трубами предпочти1519799 тельна для теплоизоляционных экр:»»ов н а рол ьган гах поло co Bhlx станов горячей прокатки узких полос (-500...

° ° ° 800 мм), с прямоугольным и овальным сечением — на станах с большой длиной бочки валков (— 1000„ .2800мм), В последнем спучае имеют место большие значения уширения мембраны 7 и набор 8 из прямоугольных и овальных труб 9 лучше их компенсирует. Таким образом, применение предложенных теплоизоляционных экранов рольганга полосового стана горячей прокатки поз— воляет иметь нлдежну»»> работоспособную установку с высоким эффектом снижения потерь тепла металлом, При этом высокой надежности в работе до— стигают благодаря простоте конструкции, а высокого эффекта экран»ирования благодаря иовы»>»ен»»о му а»<кумул»»рованию тепла, осуществляеж>му за счет предусмотренно» о в кон трукции аккумулятора в виде набора труб, утолще— ния одной из их стенок, а т »кже сопротивления передаче тепла благодаря перфорации боковых стенок труб °

25

Фор мул а из обретения

1, Теплоизоляционный экран рольганга полосового стана горячей прокатки, содержащ»»й несущу»о конструкцию с закрепленными на ней экранирующими па»»ел:»мй, каждая из которых

35 имеет корпус, размен»енный в нем теплоизолятор и охватывающую его мембрану, образующую гофр»»рован»»у»»> теплоотражающую поверхность, о т и и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффекта экранирования, надежности в работе и упрощения конструкции, мембрана выполнена составной в виде ряда»»>»от»»о набраннь»х на»»оперечные стержни горизонтально рас— положенных фасонных труб, нано;»нен- . ных кажда.. тем»о изолятором, закрыть»х по торцам и прикрепленных к корпусу стержнями, при этом корпус панели установлен на несущей конструкции с

50 расположением труб вдоль рольганга.

2 ° Экран по п, l, о т л и ч а юшийся тем, что стенки труб панел»» В з ot»p ко»»т акта Од»» а с пруГ(>Й в»з! гн>л»»е»»ы перфорированными, 3. Экран по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что перфора»»>»я стенок труб выполнена в виде продольных щелей, расположенных по высоте н »нах— мат»»ом порядке °

4. Экран по п, l, о т л и ч а юшийся тем, что участок труб, обращс нный к корпусу панели, выполнен утолщенным.

5, Экран по и ° 1, о т л и ч а ю»»» и и с я тем, что трубы панели в поперечном сечении»»меют пря моу гол ь»»ую форму и примь»кают одH а к дру гой широкой гранью, 6. Экран »>о и, 1, о т л и ч а ю щ и и с >» тем, что трубы п;п»е» 1» в

»»о»»е»>еч»»ом сечении имеют треугольную форму и еоседние трубы расположены о»кпо»» г»»о одна другой °

7, Экран по и, 1, о т л и ч а юц и и с >» тем, что трубы панели в поперечном сечении имеют овальную форму и расположены большей осью вертикально.

8. Экран но п, 1, о т л и ч а к>»ц и и с я тем, что в панели набраны трубы, толщина стенок которых от центра к периферии симметрично убывает.

9. Экран по пп. 1 и 8, о т л и ч а ю шийся тем, что в панели набраны трубы, периметр поперечного сечения которых от центра к периферии с иммет рично воз растает.

10. Экран по п. 1, отличаюшийся тем, что торцы труб»»анели

» верт»»кальной плоскости скошены.

ll Экран по п. 1, о тл и ч аюшийся тем, что панель снабжена тягами, з акреппенными одним концом в корпусе и охватывающими другим кон»»сум стержни, несущие трубы панели.

12. Экран по пп, 2 и 3, о т л и ч а ю шийся тем, что панель снабжена фиксирующими теппоизолятор дополнительными стержнями, предпочтительно гибкими, проходящими сквозь перфорации труб °!

519799

12 ц 10

1Ч У 15 11 8

Фиг, 2

Фие 5

1б

Сост авит ел ь Б. Бейнфе ст

Техред М, Ходанич Корректор М.Максимишинец

Редактор Г, Гербер

Заказ 6638/14 Тир аж 459 Подписное

BHHHfIH Государственного комитета по изобретениям и открь тиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101