RU2410172C1

RU2410172C1 - Semi-continuous rolling mill

Info

Publication number: RU2410172C1
Application number: RU2009130514/02A
Authority: RU
Inventors: Борис Александрович Серман (RU); Борис Александрович Серман; Владимир Владимирович Бедняков (RU); Владимир Владимирович Бедняков; Михаил Алексеевич Минтаханов (RU); Михаил Алексеевич Минтаханов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения"
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2011-01-27

Abstract

FIELD: machine building. ^ SUBSTANCE: rolling mill consists of loading device, of furnace, of reduction train and continuous finish train installed in two lines, of roller beds for lengthwise rolled metal transporting and for delivery into stands, of transfer devices between rolling lines, of device for rolled metal cutting and of cooling bank. Reduced dynamic loads on equipment and decreased losses of work-piece temperature at rolling are achieved like follows: the reduction train is made in form of two parallel arranged three-stand continuous blocks each consisting of two horizontal working stands and one vertical between them; also, axles of rollers of working stands of these blocks are arranged in common vertical planes. A drive of each pair of horizontal stands is made in form of one electric engine and two individual combined reducers - pinion stands installed on both sides of the rolling line and connected with transmission shafts. The combined reducers-pinion stands of each of the last horizontal stands in the direction of rolling are equipped with an additional gear changing direction of rollers rotation relative to rollers of a conjugated stand and diminishing ratio of the reducer at a value close to summary coefficient of drawing of the three-stand continuous block. The continuous finish train is made non-reverse in form of two-roller horizontal-vertical working stands. ^ EFFECT: upgraded accuracy of rolling and increased service life of equipment. ^ 4 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к полунепрерывному прокатному стану.The invention relates to the field of metal forming, and more specifically to a semi-continuous rolling mill.

Известен полунепрерывный прокатный стан 350 Череповецкого меткомбината, см. В.Г.Дрозд и др. «60 лет научно-конструкторской и производственной деятельности ВНИИМетМаш», М.: Наука, 2005 г., с.159-160.Known semi-continuous rolling mill 350 of the Cherepovets Steel Mill, see V. G. Drozd and others. "60 years of scientific-design and production activities of VNIIMetMash", M .: Nauka, 2005, p.159-160.

Известный стан содержит загрузочное устройство, нагревательную печь, расположенные на трех линиях прокатки обжимную группу горизонтально-вертикальных рабочих клетей с приводами валков и непрерывную чистовую группу горизонтально-вертикальных рабочих клетей с индивидуальными приводами валков, а также рольганги для продольного транспортирования и задачи заготовок в клети, передаточные устройства между линиями прокатки, холодильник и устройство для резки проката на длины, соответствующие длине холодильника.The known mill contains a loading device, a heating furnace, a crimping group of horizontal-vertical working stands with roll drives located on three rolling lines, and a continuous finishing group of horizontal-vertical working stands with individual roll drives, as well as live rolls for longitudinal transportation and workpiece tasks in the stand, transfer devices between the rolling lines, a refrigerator and a device for cutting rolled products into lengths corresponding to the length of the refrigerator.

Недостаток известного стана заключается в том, что его деформационные возможности ограничены количеством рабочих клетей, поскольку в каждой из них производится только один проход. Вследствие этого для производства широкого сортамента проката необходимо использовать несколько видов литых или катаных заготовок, имеющих меньшие размеры поперечного сечения, что увеличивает их стоимость и снижает экономические показатели стана.A disadvantage of the known mill is that its deformation capabilities are limited by the number of working stands, since only one pass is made in each of them. As a result, for the production of a wide range of rolled products, it is necessary to use several types of cast or rolled billets having smaller cross-sectional dimensions, which increases their cost and reduces the economic performance of the mill.

Из известных полунепрерывных прокатных станов наиболее близким по технической сущности является стан, описанный в патенте ЕР №0818250, заявл. 13.07.96 г., опубл. 14.01.98 г.Of the known semi-continuous rolling mills, the closest in technical essence is the mill described in patent EP No. 0818250, the application. 07/13/96, publ. 01/14/98

Этот стан содержит загрузочное устройство, нагревательную печь, установленные в двух линиях прокатки обжимную группу горизонтально-вертикальных рабочих клетей с индивидуальным приводом валков и непрерывную чистовую группу с универсальными и вертикальными клетями и индивидуальными приводами валков, а также рольганги для продольного транспортирования и задачи заготовок в клети, передаточные устройства между линиями прокатки, холодильник и устройство для резки проката. Прокатка заготовки как в обжимной группе клетей, так и в чистовой группе клетей осуществляется в несколько реверсивных проходов.This mill contains a loading device, a heating furnace, a crimping group of horizontal-vertical working stands with an individual roll drive installed in two rolling lines, and a continuous finishing group with universal and vertical stands and individual roll drives, as well as live rolls for longitudinal transportation and workpiece tasks in the stand , transfer devices between the rolling lines, a refrigerator and a device for cutting rental. Rolling of the workpiece both in the crimping group of stands and in the finishing group of stands is carried out in several reverse passes.

Недостаток известной конструкции полунепрерывного прокатного стана заключается в том, что реверсивная прокатка заготовок в чистовой группе рабочих клетей, в которой прокат имеет малую площадь поперечного сечения, приводит к потере температуры прокатываемых заготовок при многократных проходах, что снижает точность размеров получаемого проката, а следовательно, и его качество.A disadvantage of the known construction of a semi-continuous rolling mill is that the reverse rolling of billets in the finishing group of work stands, in which the rolled products have a small cross-sectional area, leads to a temperature loss of the rolled billets during multiple passes, which reduces the dimensional accuracy of the rolled products and, consequently, its quality.

Кроме того, недостатком этого стана являются большие динамические нагрузки в оборудовании и особенно в зубчатых зацеплениях при пусках и торможениях главных приводов, работающих с реверсом.In addition, the disadvantage of this mill is the large dynamic loads in the equipment and especially in gears during starts and brakes of the main drives operating with reverse.

Задача настоящего изобретения состоит в создании полунепрерывного прокатного стана, позволяющего повысить точность размеров получаемого проката за счет увеличения количества обжатий в обжимной группе рабочих клетей и исключения реверса валков, а также повысить его надежность и долговечность за счет исключения динамических нагрузок в оборудовании при пусках и торможениях.The objective of the present invention is to create a semicontinuous rolling mill, which allows to increase the dimensional accuracy of the rolled products by increasing the number of crimps in the crimping group of the working stands and eliminating the reverse of the rolls, as well as increasing its reliability and durability by eliminating dynamic loads in the equipment during starts and braking.

Поставленная задача достигается тем, что в полунепрерывном прокатном стане, содержащем загрузочное устройство, нагревательную печь, установленные, по меньшей мере, в двух линиях прокатки обжимную группу клетей с валками и приводами и непрерывную чистовую группу клетей с валками и индивидуальными приводами, рольганги для продольной транспортировки проката и задачи его в клети, передающие устройства между линиями прокатки, устройство для резки проката и холодильник, согласно изобретению обжимная группа клетей выполнена в виде двух параллельно установленных трехклетевых непрерывных блоков, состоящих каждый из двух горизонтальных и расположенной между ними вертикальной рабочих клетей, причем оси валков рабочих клетей этих блоков расположены в общих вертикальных плоскостях, привод каждой пары горизонтальных клетей выполнен в виде одного электродвигателя и двух индивидуальных комбинированных редукторов - шестеренных клетей, установленных по обе стороны от линии прокатки и связанных трансмиссионными валами, при этом комбинированные редукторы - шестеренные клети каждой из последних по направлению прокатки горизонтальных клетей снабжены дополнительной зубчатой шестерней, изменяющей направление вращения валков по отношению к валкам сопряженной клети и уменьшающей передаточное отношение редуктора на величину, близкую суммарному коэффициенту вытяжки трехклетевого непрерывного блока, а непрерывная чистовая группа выполнена нереверсивной в виде двухвалковых горизонтально-вертикальных рабочих клетей.The problem is achieved in that in a semicontinuous rolling mill containing a loading device, a heating furnace, a crimping group of stands with rolls and drives and at least a continuous finishing group of stands with rolls and individual drives, rolling tables for longitudinal transportation, installed in at least two rolling lines rolled products and their tasks in the stands, transferring devices between the rolling lines, a device for cutting rolled products and a refrigerator, according to the invention, the crimping group of stands is made in the form of two pairs of installed three-stand continuous blocks, each consisting of two horizontal and vertical working stands located between them, with the axis of the rolls of the working stands of these blocks being in common vertical planes, the drive of each pair of horizontal stands is made in the form of one electric motor and two individual combined gearboxes - gear stands mounted on both sides of the rolling line and connected by transmission shafts, with combined gearboxes - gear stands each the last of the horizontal stands in the direction of rolling are equipped with an additional gear gear, which changes the direction of rotation of the rolls relative to the rolls of the mating stand and reduces the gear ratio of the gearbox by a value close to the total drawing coefficient of a three-cage continuous block, and the continuous finishing group is made irreversible in the form of two-roll horizontal vertical working stands.

Такое конструктивное выполнение полунепрерывного прокатного стана позволит повысить точность размеров получаемого проката, а также надежность и долговечность оборудования стана.Such a constructive implementation of a semi-continuous rolling mill will improve the accuracy of the dimensions of the obtained rolling, as well as the reliability and durability of the mill equipment.

Это достигается за счет того, что в обжимной группе увеличивается количество обжатий до шести за цикл работы обжимной группы клетей, исключается реверс валков и приводов и уменьшается число проходов.This is achieved due to the fact that in the crimp group the number of crimps increases to six per cycle of the crimp group of stands, the reverse of rolls and drives is eliminated and the number of passes is reduced.

Уменьшение числа проходов позволит уменьшить длину валка, что повышает жесткость клети и точность размеров получаемого проката.Reducing the number of passes will reduce the length of the roll, which increases the rigidity of the stand and the accuracy of the dimensions of the obtained hire.

Уменьшение передаточного отношения комбинированных редукторов - шестеренных клетей, приводящих выходные клети трехклетевых непрерывных блоков, по сравнению с редукторами входных клетей позволяет производить прокатку всего сортамента стана при числе оборотов электродвигателей, максимально приближенном к номинальному, чем обеспечивается экономичность работы двигателей и снижение уровня энергопотребления стана.Reducing the gear ratio of combined gearboxes - gear stands, leading the output stands of three-stand continuous blocks, in comparison with reducers of the input stands allows rolling of the entire assortment of the mill with the speed of electric motors as close as possible to the nominal value, which ensures the efficiency of the engines and reducing the energy consumption of the mill.

Исключение реверса рольгангов уменьшит время обработки заготовок и сократит потерю температуры, что также положительно влияет на точность размеров получаемого проката.The exclusion of the reverse of the roller tables will reduce the processing time of the workpieces and reduce the temperature loss, which also positively affects the accuracy of the dimensions of the rolled products.

Кроме того, отсутствие реверса главных приводов клетей повышает нагрузочную способность зубчатых зацеплений на 25-30%, исключает динамические нагрузки в оборудовании при пусках и торможениях. Это позволяет повысить надежность и долговечность оборудования стана.In addition, the lack of reverse of the main drives of the stands increases the load capacity of gears by 25-30%, eliminates the dynamic loads in the equipment during starts and braking. This allows you to increase the reliability and durability of the equipment of the mill.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которыхTo explain the invention, a specific embodiment of the invention is given below with reference to the accompanying drawings, in which

на фиг.1 изображена схема полунепрерывного прокатного стана;figure 1 shows a diagram of a semi-continuous rolling mill;

на фиг.2 - обжимная группа клетей;figure 2 - crimp group of stands;

на фиг.3 - кинематическая схема комбинированного редуктора - шестеренной клети первых по ходу прокатки рабочих клетей;figure 3 is a kinematic diagram of a combined gearbox - gear stand first along the rolling working stands;

на фиг.4 - кинематическая схема комбинированного редуктора - шестеренной клети с дополнительной зубчатой шестерней последних по ходу прокатки рабочих клетей.figure 4 is a kinematic diagram of a combined gearbox - gear stand with an additional gear gear of the latter along the rolling working stands.

Полунепрерывный прокатный стан содержит загрузочное устройство 1, нагревательную печь 2 с вводным 3 и выводным 4 рольгангами, передающее устройство 5, установленные в двух линиях прокатки обжимную группу 6 горизонтально-вертикальных двухвалковых рабочих клетей и непрерывную нереверсивную чистовую группу 7 горизонтально-вертикальных двухвалковых рабочих клетей.A semi-continuous rolling mill contains a loading device 1, a heating furnace 2 with an inlet 3 and an outlet 4 live rolls, a transfer device 5, a crimping group 6 of horizontal-vertical two-roll working stands and two continuous rolling group 7 of horizontal-vertical two-roll working stands installed in two rolling lines.

Обжимная группа 6 клетей выполнена в виде двух параллельно установленных трехклетевых непрерывных блоков. Каждый блок состоит из двух горизонтальных клетей 8, 9 или 10, 11 и расположенной между ними вертикальной 12 или 13 клетей. Оси 14, 15, 16 валков клетей этих блоков расположены в общих вертикальных плоскостях «а-а», «б-б», «с-с». Привод каждой пары горизонтальных клетей 8, 11 и 9, 10 выполнен в виде одного электродвигателя 17 и двух индивидуальных комбинированных редукторов - шестеренных клетей 18, 19 и 20, 21, которые установлены по обе стороны от линий прокатки и связаны трансмиссионными валами 22 и 23. Комбинированные редукторы - шестеренные клети 20 и 19 каждой последней по направлению прокатки горизонтальной клети 9 и 11 снабжены дополнительной зубчатой шестерней 24, изменяющей направление вращения валков горизонтальных клетей 11, 9 по отношению к валкам сопряженных горизонтальных клетей 8, 10 и уменьшающей передаточное отношение редуктора на величину, близкую к суммарному коэффициенту вытяжки трехклетевого непрерывного блока.The crimping group of 6 stands is made in the form of two parallel three-stand continuous units. Each block consists of two horizontal stands 8, 9 or 10, 11 and a vertical 12 or 13 stands located between them. The axes 14, 15, 16 rolls of the stands of these blocks are located in the common vertical planes “aa”, “bb”, “cc”. The drive of each pair of horizontal stands 8, 11 and 9, 10 is made in the form of one electric motor 17 and two individual combined gearboxes - gear stands 18, 19 and 20, 21, which are installed on both sides of the rolling lines and are connected by transmission shafts 22 and 23. Combined gearboxes - gear stands 20 and 19 of each of the last in the direction of rolling horizontal stands 9 and 11 are equipped with an additional gear gear 24 that changes the direction of rotation of the rolls of the horizontal stands 11, 9 with respect to the rolls of the conjugate horizon stalls 8, 10 and reducing the gear ratio of the gearbox by an amount close to the total drawing coefficient of a three-stand continuous block.

Комбинированные редукторы - шестеренные клети 18, 21 первых по ходу прокатки рабочих клетей выполнены из входящих в зацепление трех пар зубчатых шестерен Z₁-Z₂, Z₃-Z₄, Z₅-Z₅ (Z - количество зубьев шестерен). Комбинированные редукторы - шестеренные клети 20, 19 последних по ходу прокатки рабочих клетей 9, 11 выполнены из трех пар зубчатых шестерен Z₁-Z₆ через дополнительную шестерню 24 с количеством зубьев Z₇, Z₃-Z₄, Z₅-Z₅. При этом во всех редукторах - шестеренных клетях 18, 19, 20, 21 зубчатые пары Z₃-Z₄ и Z₅-Z₅ выполнены одинаковыми.Combined gearboxes - gear stands 18, 21 of the first along the rolling working stands are made of three pairs of gear gears Z ₁ -Z ₂ , Z ₃ -Z ₄ , Z ₅ -Z ₅ (Z is the number of gear teeth) that are engaged. Combined gearboxes - gear stands 20, 19 of the last during rolling of working stands 9, 11 are made of three pairs of gears Z ₁ -Z ₆ through an additional gear 24 with the number of teeth Z ₇ , Z ₃ -Z ₄ , Z ₅ -Z ₅ . Moreover, in all gearboxes - gear stands 18, 19, 20, 21 gear pairs Z ₃ -Z ₄ and Z ₅ -Z _{5 are} made the same.

Непрерывная чистовая группа 7 клетей выполнена нереверсивной в виде двухвалковых горизонтально-вертикальных рабочих клетей.A continuous finishing group of 7 stands is made non-reversible in the form of two-roll horizontal-vertical working stands.

Для задачи заготовок в трехклетевые блоки служат рольганги с кантователями 25, 26, а для выдачи заготовок из этих блоков рольганги 27, 28. Рольганги 25, 28 и 26, 27 расположены между собой параллельно в двух линиях прокатки и связаны между собой передающими устройствами 30 и 31. Рольганг 28 подает также заготовки в чистовую группу 7 клетей. За чистовой группой клетей установлены рольганг 32, устройство 33 для резки проката и холодильник 34.For the task of blanks in three-cage blocks, roller tables with tilters 25, 26 are used, and for the delivery of blanks from these blocks, the roller tables 27, 28. The roller tables 25, 28 and 26, 27 are arranged in parallel with each other in two rolling lines and are connected by transmitting devices 30 and 31. Roller 28 also supplies blanks to the finishing group of 7 stands. Behind the finishing group of stands, a rolling table 32, a device 33 for cutting rolled products and a refrigerator 34 are installed.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед началом прокатки включаются электродвигатели главных приводов стана, причем в обжимной группе 6 клетей крутящий момент от вращающихся во встречных направлениях двигателей 17 передается к комбинированным редукторам - шестеренным клетям 18,20 и через трансмиссионные валы 22, 23 к комбинированным валам - шестеренным клетям 19, 21.Before rolling, the electric motors of the main drives of the mill are turned on, and in the crimping group of 6 stands, the torque from the engines 17 rotating in opposite directions is transmitted to the combined gearboxes - gear stands 18,20 and through the transmission shafts 22, 23 to the combined shafts - gear stands 19, 21 .

Благодаря тому, что редукторы 19,20 снабжены дополнительными зубчатыми шестернями 24, их выходные валы, а следовательно, и валки сопряженных с ними клетей 9, 11, вращаются в направлении, встречном с направлением вращения валков клетей 10, 8.Due to the fact that the gears 19.20 are equipped with additional gears 24, their output shafts, and therefore the rolls of the stands connected to them 9, 11, rotate in the direction opposite to the direction of rotation of the rolls of the stands 10, 8.

Заготовки подаются на загрузочное устройство 1 и поштучно укладываются на вводной рольганг 3 нагревательной печи 2. Проходя через нагревательную печь 2, заготовки приобретают требуемую для прокатки температуру и также поштучно выгружаются из печи с помощью выводного рольганга 4. Нагретая заготовка перекладывателем 5 подается на рольганг 25, задающий заготовку в клеть 8 трехклетевого непрерывного блока, раскат из которого поступает на рольганг 27. После выхода из клети 9 раскат останавливается и передающим устройством 30 перекладывается на рольганг 26. В зависимости от типоразмера и формы профиля производимого проката раскат может быть скантован на рольганге 26 или задан в валки клети 10 трехклетевого блока без кантовки.The billets are fed to the loading device 1 and stacked in pieces on the inlet roller table 3 of the heating furnace 2. Passing through the heating furnace 2, the billets acquire the temperature required for rolling and are also individually unloaded from the furnace using the outlet roller 4. The heated billet by transferring unit 5 is fed to the roller table 25, specifying a blank in stand 8 of a three-stand continuous block, the roll from which goes to the roller table 27. After leaving stand 9, the roll stops and the transferring device 30 is transferred to the ro ligang 26. Depending on the size and shape of the profile of the rolled products, the roll can be scanned on the rolling table 26 or set into rolls of stand 10 of a three-stand block without tilting.

После прокатки в клетях 10, 13, 11 трехклетевого блока заготовка поступает на рольганг 28. При малом типоразмере заготовка передается передающими устройствами 31 на рольганг с кантователем 25, где она кантуется и задается вновь в клеть 8 трехклетевого блока для нового цикла прокатки. При крупном типоразмере заготовка рольгангом 28 направляется в чистовую группу 7 клетей, в которых осуществляется окончательная ее прокатка.After rolling in stands 10, 13, 11 of the three-cage block, the workpiece enters the rolling table 28. With a small size, the workpiece is transmitted by transmitting devices 31 to the live table with tilter 25, where it turns over and is set again in stand 8 of the three-cage block for a new rolling cycle. With a large standard size, the workpiece with a rolling table 28 is sent to the finishing group of 7 stands, in which its final rolling is carried out.

Прокатанная в непрерывной нереверсивной чистовой группе клетей заготовка разрезается устройством 33 для резки проката на нужные длины и передается для охлаждения на холодильник 34.Laminated in a continuous non-reversible finishing group of stands, the workpiece is cut by the device 33 for cutting the rolled products to the desired lengths and transferred for cooling to the refrigerator 34.

Предложенный полунепрерывный прокатный стан по сравнению с известными позволяет повысить точность размеров получаемого проката за счет увеличения количества обжатий в обжимной группе клетей и исключения реверса валков, а также повысить надежность и долговечность за счет уменьшения динамических нагрузок в оборудовании при пусках и торможениях.The proposed semi-continuous rolling mill in comparison with the known ones allows to increase the dimensional accuracy of the rolled products by increasing the number of crimps in the crimping group of stands and eliminating roll reversal, as well as increasing reliability and durability by reducing the dynamic loads in the equipment during starts and braking.

Claims

A semicontinuous rolling mill comprising a loading device, a heating furnace, a crimping group of stands with rolls and drives installed in at least two rolling lines, and a continuous finishing group of stands with rolls and individual drives, rolling tables for longitudinal transportation of rolled products and their tasks in the stands, transmitting devices between the rolling lines, a device for cutting rolled products and a refrigerator, characterized in that the crimping group of stands is made in the form of two parallel three-stand continuous blocks consisting of two horizontal and vertical working stands located between them, with the axis of the rolls of the working stands of these blocks located in common vertical planes, the drive of each pair of horizontal stands is made in the form of one electric motor and two individual combined gearboxes - gear stands installed on both sides of the rolling line and connected by transmission shafts, while the combined gearboxes are the gear stands of each of the latter in the direction of rolling The umbrella stands are equipped with an additional gear gear for changing the direction of rotation of the rolls relative to the rolls, coupled with a reduction in the gear ratio of the gearbox by an amount close to the total drawing coefficient of the three-stand continuous block, and the continuous finishing group is made irreversible in the form of two-roll horizontal-vertical working stands.