Агрегат для непрерывной обработки плоского проката

Агрегат для непрерывной обработки плоского проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) (51) 4 С 25 Р 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2685681/22-02 (22) 20. 11. 78 (46) 07.09.86, Бюл. 11- 33 (71) Славянский Аилиал Всесоюзного ордена Ленина научно-исследовательского и проектно-конструкторского института металлургического машиностроения (72) В,И.Дунаевский, А.Я.Занин, П.М,Коваленко, А.Ф.Перепадья, В.Г.Чанков, А.Д.Шварцбурд, И.А.Горлач, Г.M.Òðîøåâà, В.С.Понамарев и Б.M,Ïàâëèíîâ (53) 621.357.7(088.8) (54) (57) АГРЕГАТ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ

ОБРАБОТКИ ПЛОСКОГО ПРОКАТА, содержащий головную часть, среднюю технологическую часть с узлом электролитной биполярной обработки и хвостовую часть, о т л .и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки,,узел электролитной биполярной обработки снабжен плоскими плитами, установленными с возможностью перемещения вдоль технологической оси, обра» эующими окна, смещенные одно относительно другого.

749123 2

Изобретение относится к оборудованию черной металлургии, в частности, к непрерывным агрегатам для обработки длинномерного полосового проката.

Изобретение наиболее эффективно используется в агрегате непрерывной термообработки холоднокатаных: полос из прецизионных сплавов, предназначенных для изготовления различных деталей.

Известно устройство для электролитной обработки проката.

К основным недостаткам конструкции устройства относится следующее: система непосредственной передачи тока через токоподводящие ролики вызывает местный перегрев, возможно искрение полосы, в результате чего образуются неустранимые пятна на поверхности полосы, что является недопустимым, например, при обработке тонких прецизионных полос, не достигается равномерность обработки поверхности по ширине полосы, увелио чивается вероятность пережога кромок изделия, особенно1 тонких полос (явление краевого эффекта)„

Сущность явления краевого эффекта заключается в том, что на острых кромках изделий при электрохимической обработке с высокими плотностями тока происходит концентрирование потоков энергии электрического поля, вследствие чего происходит интенсификация процесса обработки на кромках или возникновение на последних процессов отличных от заданных рабочих например, электрогидравлическая эррозия).

Таким образом краевой эффект предопределяет два фактора: геометрическую форму обрабатываемого изделия (наличие .острых кромок-концентраторов электрического поля), величину плотности электрического тока рабочего процесса.

Более совершенной и производительной конструкцией являются электролизеры с использованием биполярного метода электролитной обработки.

Такие электролизеры компактны, предназначены для высокопроизводительных агрегатов.

Однако, при обработке тонких полос не исключается краевой эффект при больших плотностях тока, кроме того, конструкция узла уплотнения

5

1О

30 щели для прохода полосы не обеспечивает надежность пропуска иэделия через зону обработки (не исключаются задиры и другие повреждения изделий).

Наиболее близким изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является агрегат термообработки холоднокатаной ленты из прецизионных сплавов.

В агрегате подготовка поверхности ленты перед термообработкой осуществляется комбинированным методом, включающим щеточно-моечную обработку в обезжиривающем растворе, электролитическое обезжиривание, промывку горячей водой, анодную обработку в режиме электрополировки, промывку холодной водой, щеточно-моечную обработку, сушку, Это устройство имеет следующие недостатки: сравнительно большой вес и габариты (вес агрегата составляет 177 т, в том числе вес участка обезжиривания — 36 т, длина агрегата — 42 м); наличие большого количества агрессивных сточных вод, требующих дорогостоящих установок нейтрализации; низкую скорость процесса, ограничивающую производительность оборудования. !

Цель изобретения — повышение производительности комплекса оборудования для производства лент из прецизионных сплавов.

Цель достигается тем, что узел очистки агрегата выполнен в виде электролитно-кавитационных электролизеров, рабочие окна которых взаимно смещены вдоль направления движения проката и снабжены плоскими плитами, образующими щелевой туннель для прохода изделия.

В электролизере используется ка-

1витационный эффект на поверхности изделия при обработке его в нейтральных электролитах.

С целью выбора оптимальных режимов обработки и обеспечения концентрированных потоков энергии в рабочих ,зонах ванны.катодной и анодной очистки (высокое напряжение, большая плотность тока) предусмотрены средст ва регулирования объемов подаваемого на изделие электролита и параметров электрического тока.

7491

В качестве электролита в агрегате применяется 10-207 водный раствор 804 Иа СОз и др.) ..

Рекомендуемое рабочее напряжение источника питания ваня узла биполярной очистки 115-140 В.

На фиг. 1 и 2 — схема агрегата непрерывной термообработки холоднокатаных полос; на фиг. 3 — продольный разрез по узлу электролитной биполярной очистке, общий вид, на фиг. 4 — взаимное расположение рабочих окон электролизеров, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 5 — сечение щелевого туннеля для прохода изделия, разрез Б-Б на фиг. 2.

Оборудование агрегата представляет собой пять взаимосвязанных участков, расположенных последователь20 но друг за другом по ходу движения ленты головная часть (участок Ь|) включает разматыватель 1, роликоправильную машину 2, сварочную маши25 ну 3 и петлевое устройство 4, которые служат для приема рулонов разматывания и сварки ленты для обеспечения непрерывности процесса в средней части; средняя технологическая часть агрегата состоит из узла 5 злектролитной биполярной обработки (участок Ь ), щеточно-моечной машины 6, двухсекционной ванны 7 струй.ной промывки, камеры 8 сушки (участок ) и участка термической об- З5 работки L4, состоящего из печи 9 нагрева в защитной атмосфере и устройства 10, предназначенного для удаления окалины, съема дефектного .слоя металла, полирования, пассива- 40 ции поверхности полосы и т.д. В качестве устройства 10 возможно использование узла биполярнои электролитной очистки аналогично узлу 5, Оборудование хвостовой части агрега- 45 та (участок L ) предназначено для вырезки сварных швов, смотки и выдачи готовых рулонов, В состав оборудования хвостовой части агрегата входит петлевое устройство 11, со- sG держащее запас ленты, необходимый при остановке хвостовой части агре-. гата на время вырезки сварного шва, уборки смотанных рулонов и заправки конца полосы на барабан моталки, нож-5> ницы 12 для вырезки сварного шва и моталки 13 для смотки полосы в рулон.

23 4

Узел 5 очистки выполнен в виде последовательно расположенных по хо-, ! ду движения полосы электролизеров

14-16 с вмонтированными над и под полосой стальными освинцованными электродами 17-19, присоединенных к источнику 20 постоянного тока.

Полярность электродов в электролизерах следующая: 17, 19 — аноды, 18 — катоды.

Кроме того, узел биполярной очистки снабжен системой 21 циркуляции, предназначенной для подачи электролита посредством насоса r. электролизеры и поддоны 22 для сбора вытекающего из рабочей зоны, электролита, С целью предохранения от уноса электролита полосой, а также для транспортировки ее через зону обработки на входе и выходе полосы из узла очистки установлены приводные отжимные ролики 23.

Электролизеры снабжены диэлектри4ескими проводками 24, выполненными из износостойкого материала, например шлакоситалла, и предназначенными для образования щелевого туннеля.

Установленные относительно поверхности полосы верхние и нижние плиты

24 взаимно смещены и образуют асимметрично расположенные рабочие окна

25 для обработки двух сторон полосы.

Плиты выполнены подвижными вдоль

oW движения полосы, что обеспечивает установку рабочих окон 25 на в н заданный размер L,; Ь,; L,; Ь ь н

1 1 1» °

Агрегат работает следующим образом.

Электроды 1 7, 19 и электрод 18 подключают, соответственно, к положительному и отрицательному полюсу источника 20 питания. В зависимости от вида обработки и желаемой степени очистки полосы верхние и нижние рабочие окна 25 электролизеров уста- . навливают посредством плит 24 на заs н данный размер L,; L<,и т.д,, обеспе- чив взаимное перекрытие плит на величину й,; h ; 6> . В поддон 22 заливают электролит — водньп» раствор

Na S04. Включают насос системы 21 циркуляции и заполняют электролизеры электролитом.

Рулоны ленты поочередно краном или другим транспортным средством подают на барабан разматывателя 1, развязывают и развертывают в положе7ч91

3 ние, удобное для задачи переднего конца полосы в ролико-правильную машину 2 ° Включают приводы рабочих органов оборудования головной, сред. ней и хвостовой частей агрегата. Правильно-тянущей машиной 2 лента подается в сварочную машину 3, где ripoисходит сварка переднего конца ленты с задним концом предшествующего рулона ленты. После этого выбираются 10

: петли ленты в петлевом устройстве

4, оборудование агрегата переводится i рабочий режим и лента подается в технологическую часть агрегата, где в узле электролитной биполярной обработки 5 осуществляется очистка полосы от технологической смазки, при, меняемой при холодной прокатке, от загрязнений, попадающих на полосу при транспортировке (возможно уда- 20 ление окалины), После очистки полоса поступает в щеточно-моечную майину 6, где происходит обработка поверхности полосы вращающимися капроновыми щетками с подачей на них горячей во- 25 ды. Окончательная отмывка полосы от загрязнений происходит по каскадной схеме промывки в 2-х секционной ванне промывки 7 ° Циркуляция промывной воды осуществляется следующим образом: во втором отсеке производится промывка обессоленной водой высоко-. го давления, подаваемой через коллекторы по обе стороны полосы. По мере загрязнения вода подается в пер 35 вый отсек, где она находится в постоянной циркуляции и насосом подается на коллекторы первого отсека ванны струйной промьпвки. На выходе со второго отсека установлены отжимные ролики, аналогично установленным в узле биполярной электролитной очистки.

Сушка полосы происходит в сушильной камере й,в которой через коллек- 45 тор подается нагретый горячий воздух.

В печи 9 полоса подвергается нагреву, выдержке, регулируемому охлаждению, струйной обдувке и окончательному охлаждению. Во всех камерах. пе-5О чи; кроме камеры окончательного охлаждения, имеется защитная атмосфера, например диссоциированный аммиак. Далее, поверхность полосы подвергается обработке, например пассива- 55 ции в устройстве 10. Наличие свободно висящей петли в петлевом устройстве 11 позволяет более просто осуществить синхронизацию скоростей отдельных машин агрегата.

Сварочный шов вырезается на гильотинных ножницах 12, Готовая полоса сматывается с натяжением на барабане моталки 13, откуда убирается краном или электрокарой. Известно, что процесс очистки методом электролитной обработки основан на динамических явлениях, возникающих под слоем электролита при больших плотностях и напряжениях постоянного тока.

Согласно этому методу на поверхности очищаемого изделия возникают явления кавитации электролита.

Интенсивный процесс захлопывания кавитационных полостей сопровождается образованием ударных волн с местным мгновенным давлением значительной величины.

Под действием,кавитационных динамических нагрузок очищаемое изделие испытывает механические колебания.

Исследования показали, что эффект механических колебаний изделия особенно интенсивен при очистке тонких стальных полос. В предложенном ,устройстве эти колебания еще более усиливаются за счет асимметричного приложения нагрузок (смещение рабочих зон очистки).

Исследования по очистке проката от продуктов коррозии и жировых загрязнений показали, что использова-, ние изгибных колебаний проката уль- . тразвукового диапазона частот (20 кГц) значительно интенсифицирует процесс и улучшает качество очищенной поверхности благодаря знакопеременным напряжениям, возникающим в пленке загрязнений при изгиб- . нь.х колебаниях полосы и способствующим разрушению пленки загрязнений на ее поверхности.

Анализ полученных данных показывает, что метод электролитно-кави тационной очистки особенно эффективен в случаях, когда электролит подается на поверхность полосы тонким слоем.

Подача тонкого слоя жидкости обеспечивает образование развитой кавитационной области на всей поверхности очищаемого изделия. В агрегате создание тонкого слоя электролита, интенсифицирующего процесс очистки, осуществляется установкой плит, образующих щелевой туннель от поверхности полосы на расстояние, определяемое величиной h «< 3-5 мм..

При асимметричном расположении рабочих окон электролизеров и подачи в щелевой туннель тонкого слоя электролита осуществляются два вида обработки полосы: электролитно-кавитационная обработка поверхности против электродов (в рабочем окне); обработка поверхности с противсфоложной стороны полосы, механизм очистки которой аналогичен механизму очи-. стки с помощью ультразвука и соче749123 тает энергию кавитирующего тонкого слоя электролита и механических колебаний полосы.

Смещение расположенных оппозитно полосы окон в зоне обработки, обеспе чивает очистку кромок полосы попеременно с одной и другой стороны, что значительно уменьшает опасность

10 пережога и исключает перетрав вслед-: ствие экранизации шлакоситалловыми плитами, т.е. уменьшает краевой эффект.

7491 23

Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113D35 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4845/1

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород,ул, Проектная, 4

Составитель A.Ïÿòèáðàòoâ

Редактор Л.Письман Техред Л.Сердюкова Корректор М.Самборская