Печь с роликовым подом для нагрева и/или выравнивания температуры заготовок непрерывной разливки из стали или стальных сплавов и содержащая такую печь система для многоручьевой разливки
Изобретение относится к печи с роликовым подом для нагрева заготовок непрерывной разливки. Для усовершенствования конструкции за счет сокращения длины всех устройств, увеличения коэффициента полезного действия и повышения качества заготовки печь (1) с роликовым подом содержит печную камеру с роликами (13а) для перемещения по ним заготовок через печную камеру от стороны загрузки до стороны разгрузки при соответствующих габаритам печи размерах заготовки, при этом со стороны (11) загрузки расположен первый, проходящий в продольном направлении (12) печи (1) ряд (13) роликов из роликов (13а), длина которых соответствует ширине заготовки (2) непрерывной разливки, причем со стороны (14) разгрузки предусмотрен второй ряд (15) роликов, параллельный первому ряду (13), при этом между первым и вторым рядами (13, 15) роликов образована буферная зона (16) с подъемными элементами (17) для поперечного перемещения заготовок непрерывной разливки. Кроме того, предусмотрены альтернативные варианты расположения относительно дальнейшего направления производственного процесса. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к печи с роликовым подом для нагрева и/или выравнивания температуры заготовок непрерывной разливки, состоящих, в частности, из стали или стальных материалов и перемещаемых на роликах при соответствующих габаритам печи размерах заготовок через печную камеру в нее и из нее, а также к расположению печи с роликовым подом перед чистовой прокатной линией для горячей прокатки стальной полосы, в которой горячекатаная стальная полоса, кроме всего прочего, прокатывается, охлаждается и сматывается в наматывающем узле в рулоны.
Такие печи с роликовым подом имеют очень большую длину, что является причиной потери тепловой энергии, а длительное пребывание на роликах вызывает при отверждении окалины вмятины на нижней стороне заготовки непрерывной разливки, а в дальнейшем при прокатке - снижение качества проката, в частности прокатной полосы.
Такая печь с роликовым подом, расположенная перед чистовой прокатной линией для горячей прокатки стальной полосы, известна, например, из публикации DE 4411216 A1. Эта печь имеет неподвижные и подъемные поды, на огнеупорной футеровке которых располагаются горячие прокатываемые элементы. В огнеупорной футеровке выполнены наклонные углубления, способствующие подогреву снизу и отводу окалины. При этом окалина отводится через подвижные щели между подами и через ссыпные каналы для окалины.
В печах с роликовым подом отвод окалины возможен, в частности, через зазоры между роликами, наиболее удобно расположенные с небольшими интервалами, однако остатки окалины вдавливаются под весом тяжелых заготовок непрерывной разливки, например слябов, в материал и вызывают упомянутые поверхностные дефекты, имеющие место, как описано выше, в том числе в готовых изделиях. Подъемный под, имеющий ролики, известен, например, из публикации ЕР 0361057 B1. Однако такая конструкция, представляющая собой устройство с роликовым и подъемным подом, состоящая из транспортных роликов, установленных вне печной камеры и выдвигаемых и задвигаемых через отверстия стенок сторон печи в промежутки подъемных подов, чрезвычайно сложна. Вследствие этого возникают значительные потери тепла и как результат - низкий тепловой коэффициент полезного действия.
В качестве документов предшествующего уровня техники также следует указать ЕР 03533487 A1, C21D 9/00, 06.07.1989 и JP 57149008, В21В 1/46, 14.09.1982, раскрывающие соответственно печь с роликовым подом для нагрева и/или выравнивания температуры заготовок непрерывной разливки, в частности, из стали или стальных сплавов, а также систему для многоручьевой разливки жидкой стали или стального сплава в заготовки в виде сляба или плоского тонкого сляба, содержащую такую печь.
Задача изобретения - усовершенствовать исходя из указанного выше уровня техники обычную печь с роликовым подом таким образом, чтобы, сократив длину и укоротив все устройство (как, например, CSP - компактное литейно-прокатное устройство), состоящее из устройства непрерывной разливки и чистового прокатного стана для горячей прокатки стальной полосы, увеличить тепловой коэффициент полезного действия и, таким образом, добиться экономии энергии. Одновременно на нижней стороне заготовки непрерывной разливки должно образовываться меньшее количество вредных вмятин.
Поставленная задача решается согласно изобретению посредством того, что в описанной ранее печи с роликовым подом на стороне загрузки расположен первый, проходящий в продольном направлении печи, ряд роликов, составленный из роликов, длина которых соответствует ширине заготовки непрерывной разливки, что на стороне разгрузки предусмотрен второй, параллельный к первому, ряд роликов, причем между первым и вторым рядом роликов расположена буферная зона с подъемными элементами для поперечной транспортировки заготовки непрерывной разливки. Преимуществами являются сокращение длины печи, а вместе с этим и укорочение всего устройства, повышение за счет этого сокращения коэффициента полезного действия, за счет чего экономится энергия. Вследствие сокращения длины становится меньше вмятин на нижней стороне заготовки непрерывной разливки под воздействием окалины, таким образом, при последующей прокатке можно получить более высокое качество полосы.
Вариант выполнения предусматривает, чтобы первый проходящий в продольном направлении печи ряд роликов и/или второй ряд роликов образовывали соответственно зону нагрева. Вследствие этого поддерживается более высокий тепловой коэффициент полезного действия, и экономится энергия. При необходимости слябы можно разогревать сильнее. Это зависит от расширения спектра выпуска продуктов литейно-прокатного устройства.
Другое выполнение с целью улучшения температурного уровня состоит в том, что в буферной зоне предусмотрена другая, подключаемая зона нагрева и/или зона, удерживающая тепло.
Подъемные элементы могут состоять в соответствии со следующим признаком изобретения из шагающей балки.
Расположение такой печи с роликовым подом во время непрерывной разливки жидких металлов, в частности жидких стальных материалов, в слябы или плоские тонкие заготовки, так называемые тонкие слябы, прокатываемые после разогрева и/или выравнивания температуры в печи с роликовым подом на чистовом прокатном стане для горячекатаной стальной полосы (с удаленной окалиной и разрезанные на длины), в горячекатаную стальную полосу, охлажденную и смотанную в наматывающем узле в рулоны, производится согласно следующему варианту изобретения посредством того, что в многоручьевом разливочном устройстве предусмотрена общая печь с роликовым подом или соответственно отдельная печь с роликовым подом для каждого ручья с соответственно стороной загрузки и стороной разгрузки, состоящей из параллельных рядов роликов, и находящейся между этими сторонами буферной зоной из подъемных элементов для дальнейшего общего направления производственного процесса. Преимуществами являются укорочение всего устройства и экономия энергии, а вместе с тем, увеличенный тепловой коэффициент полезного действия и механические усовершенствования.
В соответствии с усовершенствованием (второй альтернативный вариант) предлагается, чтобы сторона разгрузки для общей печи с роликовым подом, предусмотренной для двухручьевого разливочного устройства, входила в линию последующего производственного процесса, так чтобы имелось зеркальное положение двух сторон загрузки с одинаковыми рядами роликов для центральной стороны разгрузки с рядом роликов. Таким образом, следующий чистовой прокатный стан для горячей прокатки стальной полосы может снабжаться заготовками непрерывной разливки с более короткими интервалами.
Третий альтернативный вариант предусматривает, чтобы для многоручьевого разливочного устройства и соответственно каждой отдельной печи с роликовым подом была предусмотрена тележка, примыкающая к стороне разгрузки и перед дальнейшей производственной линией. Посредством нее заготовка может подаваться к следующему направлению производственного процесса с обоих сталеразливочных устройств двухручьевого разливочного устройства.
Изобретение предусматривает также наличие одной обычной печи с роликовым подом перед одноручьвым или многоручьевым сталеразливочным устройством, используемой в дальнейшем, таким образом, что рядом с печью с роликовым подом со стороной загрузки и стороной разгрузки и находящейся между ними буферной зоной из подъемных элементов предусматривалась параллельно работающая в продольном направлении печь с роликовым подом и чтобы печи с роликовым подом примыкали к следующей, присоединенной к следующему направлению производственного процесса, печи с роликовым подом со стороной загрузки и параллельной стороной разгрузки и расположенной между ними буферной зоной из подъемных элементов (четвертый альтернативный вариант).
Наконец, предусмотрено, что производственная линия в компактном литейно-прокатном устройстве (CSP) состоит из чистового прокатного стана для горячей прокатки стальной полосы с семью прокатными клетями.
Далее приводится более подробное описание представленных на чертежах примеров выполнения изобретения. На чертежах показаны:
Фиг.1 - предложенная печь с роликовым подом, горизонтальная проекция,
Фиг.2 - общая компоновка согласно первому альтернативному варианту расположения печи с роликовым подом, вид сбоку в перспективе,
Фиг.3 - общая компоновка согласно второму альтернативному варианту печи с роликовым подом, вид сбоку в перспективе,
Фиг.4 - общая компоновка согласно третьему альтернативному варианту расположения предложенной печи с роликовым подом, вид сбоку в перспективе,
Фиг.5 - общая компоновка согласно четвертому альтернативному варианту расположения печи с роликовым подом.
Печь 1 с роликовым подом (фиг.1) служит для нагрева, и/или сохранения тепла, и/или выравнивания температуры заготовок 2 непрерывной разливки (фиг.2-5) в виде слябов или плоских тонких слябов 3. Для этого из одного из двух расположенных напротив друг друга разливочных ковшей 4, поворачивающихся на поворотном стенде 5 для сталеразливочных ковшей на месте выпуска, жидкая сталь проходит через распределительный желоб с металлическим кристаллизатором 6 для заготовок непрерывной разливки. Образованная в кристаллизаторе 6 для заготовок непрерывной разливки литая заготовка 6а охлаждается, а затем продолжает охлаждаться и удерживаться в клети 7 опорного валка. Соответствующая заготовка 2 непрерывной разливки освобождается от окалины в окалиноломательном устройстве 8 и режется ножницами 9 на заготовки 10 длиной несколько метров. Совместимый с размером печи и пригодный для прокатки размер заготовки 10 задается габаритными размерами прутка и последующим процессом прокатки.
Заготовки 10 перемещаются (фиг.1) на стороне 11 загрузки по первому, проходящему в продольном направлении 12 печи 1 ряду 13 роликов. Длина роликов 13а с небольшим превышением соответствует ширине заготовки 2 непрерывной разливки.
Аналогично стороне 11 загрузки, на стороне 14 разгрузки расположен второй ряд 15 роликов, также образованный из таких же роликов 13а. Заготовки непрерывной разливки выходят из ряда 15 роликов на стороне разгрузки 14 в продольном направлении 12. Между первым рядом 13 роликов и вторым рядом 15 роликов образована буферная зона 16, состоящая из детально не представленных подъемных элементов 17. Подъемные элементы 17 обеспечивают поперечное перемещение заготовки 2 непрерывной разливки в направлении 18 стрелки. Первый, проходящий в продольном направлении 12 ряд 13 роликов и/или второй ряд 15 роликов образует зону 19 нагрева из обыкновенных нагревательных устройств, как, например, газовых горелок, индукционных отопительных устройств и им подобных. В буферной зоне 16 может быть предусмотрена следующая, подключаемая зона 19 нагрева и/или подогреваемая зона. Подъемные элементы 17 состоят из обычных шагающих балок 17а.
К ножницам 9, к каждому ручью прутка соответственно примыкает описанная печь 1 с роликовым подом, причем в качестве альтернативы предусмотрены различные формы выполнения ее расположения. В примере, представленном на фиг.4, на стороне 14 разгрузки находится средство 20 перемещения, для обеспечения соединения двухручьевого разливочного устройства через резервные ножницы 21, следующее окалиноломательное устройство 22 перед многоклетьевым отделочным прокатным станом 23 для горячекатаной стальной полосы.
После прокатки в тонкую горячекатаную стальную полосу 24 металлическая полоса охлаждается на участке 25 охлаждения до стальной полосы, имеющей соответствующую гибкость, и сматывается в наматывающем узле 26 в рулоны 27. Что касается направления 28 производственного процесса, то оно одинаковое во всех примерах выполнения на фиг.2-5.
Согласно фиг.2 в многоручьевом разливочном устройстве 29 расположена отдельная печь 1 с роликовым подом (согласно изобретению - так называемая ролико-шаговая подовая печь) соответственно - для каждого ручья прутка, как описано на фиг.1. Заготовки 10 транспортируются из боковой стороны каждой печи 1 с роликовым подом по линии направления производственного процесса 28 (первый альтернативный вариант).
На фиг.3 осуществляется поперечное перемещение из обоих ручьев прутка в противоположных направлениях 18 стрелки (второй альтернативный вариант).
Согласно фиг.4 две отдельные печи 1 с роликовым подом предусмотрены для каждого ручья прутка, не расположенного на линии дальнейшего направления 28 производственного процесса. Поэтому заготовки 10 перемещаются посредством тележки 20 в линию общего направления 28 производственного процесса (третий альтернативный вариант).
Согласно фиг.5 применяется только работающая в продольном направлении печь 30 с роликовым подом, продолжающая (левый) ручей прутка, а предложенная печь 1 с роликовым подом применяется для другого (правого) ручья прутка. В завершение, заготовки 10 могут транспортироваться снова посредством предложенной ролико-шаговой подовой печи вместе до следующего направления 28 производственного процесса (четвертый альтернативный вариант).
Перечень ссылочных обозначений
1. Печь с роликовым подом
2. Заготовка непрерывной разливки
3. Сляб, плоский тонкий пруток
4. Разливочный ковш
5. Поворотный стенд для сталеразливочных ковшей
6. Кристаллизатор для заготовок непрерывной разливки
6а. Литая заготовка
7. Клеть опорного валка
8. Окалиноломательное устройство
9. Ножницы
10. Заготовка
11. Сторона загрузки
12. Продольное направление
13. Первый ряд роликов
13а. Ролики
14. Сторона разгрузки
15. Второй ряд роликов
16. Буферная зона
17. Подъемные элементы
17а. Шагающая балка
18. Направление стрелки
19. Зона нагрева
20. Средство перемещения
21. Резервные ножницы
22. Окалиноломательное устройство
23. Чистовой прокатный стан для горячей прокатки стальной полосы
24. Горячекатаная стальная полоса
25. Участок охлаждения
26. Наматывающий узел
27. Рулон
28. Направление производственного процесса (производственная линия)
29. Многоручьевое разливочное устройство
39. Работающая в продольном направлении печь с роликовым подом
1. Печь (1) с роликовым подом для нагрева и/или выравнивания температуры заготовок (2) непрерывной разливки из стали или стальных сплавов, содержащая печную камеру с роликами (13а) для перемещения по ним заготовок через печную камеру от стороны загрузки до стороны разгрузки при соответствующих габаритам печи размерах заготовки, отличающаяся тем, что со стороны (11) загрузки расположен первый проходящий в продольном направлении (12) печи (1) ряд (13) роликов из роликов (13а), длина которых соответствует ширине заготовки (2) непрерывной разливки, причем со стороны (14) разгрузки предусмотрен второй ряд (15) роликов, параллельный первому ряду (13), при этом между первым и вторым рядами (13,15) роликов образована буферная зона (16) с подъемными элементами (17) для поперечного перемещения заготовок (2) непрерывной разливки.
2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что размещенные в продольном направлении (12) печи (1) первый ряд (13) роликов и/или второй ряд (15) роликов соответственно образуют зону (19) нагрева.
3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что в буферной зоне (16) предусмотрена следующая, подключаемая зона (19) нагрева и/или подогреваемая зона.
4. Печь по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что подъемные элементы (17) состоят из шагающих балок (17а).
5. Система для многоручьевой разливки жидкой стали или стального сплава в заготовки (3) в виде сляба или плоского тонкого сляба, содержащая многоручьевое разливочное устройство (29), печь с роликовым подом для нагрева и/или выравнивания температуры, чистовой прокатный стан (23) для горячей прокатки стальной полосы и получения горячекатаной стальной полосы, участок охлаждения и смотки в наматывающем узле (26) в рулоны (27), отличающаяся тем, что в многоручьевом разливочном устройстве (29) предусмотрена печь (1) с роликовым подом или соответственно печь (1) с роликовым подом для каждого ручья соответственно со стороной (11) загрузки и параллельной стороной (14) разгрузки, состоящими из рядов (13,15) роликов, при этом между указанными сторонами (11,14) образована буферная зона (16), снабженная подъемными элементами (17) для поперечного перемещения (28) заготовок (3) в производственный процесс.
6. Система по п.5, отличающаяся тем, что сторона (14) разгрузки для печи (1) с роликовым подом, предусмотренной для двухручьевого разливочного устройства (29), расположена по линии направления (28) производственного процесса так, чтобы имелось зеркальное расположение двух сторон (11) загрузки с одинаковыми рядами (13, 13) роликов для центральной стороны (14) разгрузки, имеющей ряд (15) роликов.
7. Система по п.5, отличающаяся тем, что для многоручьевого разливочного устройства (29) и соответствующих печей (1) с роликовым подом, для каждой из печей (1) с роликовым подом предусмотрена тележка (20), примыкающая к стороне (14) разгрузки перед последующим производственным процессом.
8. Система по п.5, отличающаяся тем, что рядом с печью (1) с роликовым подом со стороной загрузки (11) и стороной разгрузки (14) и находящейся между ними буферной зоной (16) из подъемных элементов (17) предусмотрена параллельно работающая в продольном направлении печь (30) с роликовым подом, причем печи (1, 30) с роликовым подом примыкают к следующей присоединенной по направлению (28) производственного процесса печи (1) с роликовым подом со стороной (11) загрузки и параллельной стороной (14) разгрузки с расположенной между ними буферной зоной (16), снабженной подъемными элементами (17).
9. Система по любому из пп.5-8, отличающаяся тем, что чистовой прокатный стан (23) расположен в направлении (28) производственного процесса для горячей прокатки стальной полосы с семью прокатными клетями.
