×
18.05.2019
219.017.5449

СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМА ОХЛАЖДЕНИЯ РАБОЧИХ ВАЛКОВ СТАНА ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ПОЛОСЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002261767
Дата охранного документа
10.10.2005
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области металлургии, конкретно к прокатному производству, и касается технологии охлаждения рабочих валков стана горячей прокатки полосы. Задача изобретения - повышение стойкости валков, уровня стабилизации их теплового профиля. В соответствии с изобретением контролируют температуру рабочих валков каждой клети t сравнивают ее с максимально допустимой t, выявляют клети, в которых t максимально близко к t и, в первую очередь, перераспределяют расход охлаждающей жидкости в пользу этих клетей, при этом если хотя бы в одном из коллекторов, охлаждающих валки этих клетей, V
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к прокатному производству, и касается технологии охлаждения рабочих валков листового стана горячей прокатки.

Известен способ оптимизации режима охлаждения рабочих валков стана горячей прокатки полосы, включающий охлаждение каждого валка путем подачи на его поверхность струй охлаждающей жидкости через форсунки, установленные в коллекторах рядами параллельно оси валка с входной и выходной сторон клети, управление расходом охлаждающей жидкости через каждый коллектор с помощью регулирующих клапанов, контроль индивидуального расхода V [м3/ч] охлаждающей жидкости через каждый коллектор с помощью расходомеров, определение для каждого коллектора плотности облива как V11=V/F [м3/ч·м2], где F [м2] - фактическая площадь поливаемой охлаждающей жидкостью поверхности каждого валка, сравнение плотности блива V11 с оптимальной Vопт=180-220 [м3/ч·м2], минимизацию разности |Vопт-V11| путем перераспределения плотностей облива между валками разных клетей стана в возможных пределах, определяемых суммарным расходом охлаждающей жидкости, который система охлаждения способна подать на каждую клеть и на стан в целом (патент РФ №2186642, кл. В 21 В 27/06, 2002 г.). Данный способ наиболее близок к изобретению по совокупности существенных признаков и может быть принят за ближайший аналог.

Известный способ оптимизирует режим охлаждения по критерию достижения максимально эффективного теплообмена между валком и охлаждающей жидкостью на единицу расхода последней, но не учитывает индивидуальных для валков каждой клети условий работы, определяющих необходимость или отсутствие необходимости достижения такой максимальной эффективности. Между тем, условия эти могут существенно разниться, особенно на станах горячей прокатки и тем более в случае прокатки особо тонких полос, когда в последних клетях стана теплоотдача от полосы к валкам резко уменьшается. В результате валки одних клетей стана при прокатке могут перегреваться, нарушается стабильность их теплового профиля, снижается стойкость и срок службы валков, а валки других клетей испытывают чрезмерное охлаждение, часть охлаждающей жидкости расходуется на них без необходимости и практически не влияет на их температурный режим.

Задачей изобретения является оптимизация режимов подачи охлаждающей жидкости на валки станов горячей прокатки с учетом индивидуальных температурных условий работы валков всех клетей стана и, тем самым, повышение стойкости валков, уровня стабилизации их теплового профиля, что в конечном счете ведет к улучшению качества проката и повышению производительности стана.

Указанная задача решается тем, что в способе оптимизации режима охлаждения рабочих валков стана горячей прокатки полосы, включающем охлаждение каждого валка путем подачи на его поверхность струй охлаждающей жидкости через форсунки, установленные в коллекторах рядами параллельно оси валка с входной и выходной сторон клети, управление расходом охлаждающей жидкости через каждый коллектор с помощью регулирующих клапанов, контроль индивидуального расхода V [м3/ч] охлаждающей жидкости через каждый коллектор с помощью расходомеров, определение для каждого коллектора плотности облива как V11=V/F [м3/ч·м2], где F [м2] - фактическая площадь поливаемой охлаждающей жидкостью поверхности каждого валка, сравнение плотности облива V11 с оптимальной Vопт=180-220 [м3/ч·м2], минимизацию разности |Vопт-V11| путем перераспределения плотностей облива между валками разных клетей стана в возможных пределах, определяемых суммарным расходом охлаждающей жидкости, который система охлаждения способна подать на каждую клеть и на стан в целом, согласно изобретению контролируют температуру рабочих валков каждой клети ti сравнивают ее с максимально допустимой tmax, выявляют клети, в которых ti максимально близко к tmax и, в первую очередь, перераспределяют расход охлаждающей жидкости в пользу этих клетей, при этом если хотя бы в одном из коллекторов, охлаждающих валки этих клетей, V11<Vопт, для дополнительного охлаждения таких клетей уменьшают расход охлаждающей жидкости в тех клетях, где разность tmax-ti максимальна, включая и те клети, где V11<Vопт.

Кроме того, для дополнительного охлаждения валков клетей, в которых условие ti<tmax осталось не достигнуто, используют излишки охлаждающей жидкости из коллекторов других систем охлаждения.

Кроме того, при недостижении в какой-либо клети после выполнения предыдущего действия условия ti<tmax, увеличивают время паузы перед прокаткой следующей полосы.

Сущность способа заключается в следующем.

Проведенные исследования на разработанной математической модели теплового режима рабочих валков во время прокатки показали, что существует такое распределение расхода охладителя по клетям стана, которое гарантирует среднеинтегральную температуру валка не выше 80°С при различных режимах прокатки, в том числе особо тонких полос. На основе полученных результатов исследований разработана технология настройки системы охлаждения стана горячей прокатки, позволяющая привести к оптимальному, с точки зрения температурного режима валков, расход охладителя по клетям стана без увеличения суммарного расхода охладителя на стане и тем самым оптимизировать процесс охлаждения рабочих валков, что приведет к повышению стойкости валков, уровня стабилизации их теплового профиля и, в конечном счете, к улучшению качества проката и повышению производительности стана.

Особенностями способа является то, что для оптимизации теплового режима рабочих валков первых клетей стана на первом этапе используют излишки охладителя, идущего на те клети стана, для рабочих валков которых разность tmax-ti максимальна, на следующем этапе - охладитель, расходуемый ранее для охлаждения полосы в межклетевом промежутке, а на последнем этапе увеличивают время паузы перед прокаткой следующей полосы.

Ниже приводится конкретный пример экспериментальной реализации способа согласно изобретению применительно к работе системы охлаждения рабочих валков действующего шестиклетевого стана 1700 листопрокатного цеха.

Обследование режимов работы системы охлаждения рабочих валков стана показало, что параметр "плотность облива" находится в оптимальном диапазоне для каждого коллектора, однако наблюдается значительная неравномерность в тепловом режиме рабочих валков стана, в частности значительный перегрев валков в первых клетях стана, что отрицательно влияет на стойкость валков, и необходимо перераспределение расхода охладителя по клетям стана при условии сохранения неизменным суммарного расхода охладителя на стан в целом.

Для оптимизации режима охлаждения рабочих валков шестиклетевого стана 1700 были выполнены следующие операции:

1. Был проанализирован температурный режим валков при прокатке тонких полос с паузами 10-60 с (применяемые на стане режимы). Распределение температуры рабочих валков по клетям стана представлено в табл. 1. Было установлено, что температура валков в клетях №№1-3 выше оптимального значения 80°С, а в клетях №№4-6 - ниже 80°С, причем разность tmax-ti максимальна для валков клетей №№4, 5 и 6, поэтому необходимо изменить расход охладителя по клетям стана. Температура опорных валков во всех клетях не превышает 55°С.

Таблица 1
Номер клети123456
Температура валков, °С94-10480-9080-8568-7668-7668-76

2. Были определены фактические расходы охладителя через коллекторы и плотности облива рабочих валков для каждого коллектора (табл. 2). Выявлено, что плотность облива рабочих валков с выходной стороны для клетей №№1-3 соответствует оптимальной, плотность облива с входной стороны клетей №№1-3, а также с входной и выходной сторон клетей №№4-6 ниже оптимальной, что позволяет увеличить ее.

Таблица 2
Номер клети123456
Расход охладителя с входной стороны клети, м3/час213213213142142142
Плотность облива рабочих валков с входной стороны клети, м3/ч·м2949494636363
Расход охладителя с выходной стороны клети, м3/час427427427284284284
Плотность облива рабочих валков с выходной стороны клети, м3/ч·м2189189189126126126

3. Был перераспределен расход охладителя:

- уменьшили расход через коллекторы выходной стороны клетей №№5, 6 до 184 м3/час;

- высвободившиеся излишки расхода охладителя направили на коллекторы входной и, в первую очередь, выходной сторон клетей №№1, 2, поскольку теплосъем с поверхности валка, обращенной к выходной стороны клети, наиболее эффективен.

Полученные в результате перераспределения расходы охладителя по клетям приведены в табл.3.

Таблица 3
Номер клети123456
Расход охладителя с входной стороны клети, м3/час283283213142142142
Плотность облива рабочих валков с входной стороны клети, м3/ч·м212512594636363
Расход охладителя с выходной стороны клети, м3/час457457427284184184
Плотность облива рабочих валков с выходной стороны клети, м3/ч·м22022021891268181

4. По математической модели была определена температура рабочих валков, выявлено, что температура валков клетей №№2, 4, 5, 6 находится в оптимальном диапазоне, а температура валков клетей №№1, 3 все еще выше оптимальной.

5. Дополнительно к перераспределению охладителя по клетям стана, указанному в п.3, для оптимизации теплового режима рабочих валков охладитель, ранее расходовавшийся на охлаждение полосы в межклетевом промежутке, был направлен в коллекторы клетей №№1, 3. Полученные в результате перераспределения расходы охладителя приведены в табл. 4.

Таблица 4
Номер клети123456
Расход охладителя с входной стороны клети, м3/час353283253142142142
Плотность облива рабочих валков с входной стороны клети, м3/ч·м2156125112636363
Расход охладителя с выходной стороны клети, м3/час487457437284184184
Плотность облива рабочих валков с выходной стороны клети, м3/ч·м22152021931268181

6. По математической модели была вновь определена температура рабочих валков на режимах прокатки с разной продолжительностью пауз между прокаткой полос, выявлено, что при малом времени пауз (менее 15 с) температура рабочих валков клетей №№1, 2, 3 выше оптимальной.

7. Было увеличено время пауз между прокаткой полос до величины, большей 15 с.

8. При определении температуры рабочих валков выявлено, что во всех клетях температура валков не превышает 80°С.

В результате выполнения описанных выше операций обеспечена оптимизация режима охлаждения рабочих валков при сохранении неизменным суммарного расхода охладителя на стан.

Таким образом, полностью удалось оптимизировать режимы подачи охлаждающей жидкости на валки станов горячей прокатки с учетом индивидуальных температурных условий работы валков всех клетей стана и, тем самым, повысить стойкость валков, уровень стабилизации их теплового профиля, что, в конечном счете, ведет к улучшению качества проката и повышению производительности стана.

1.Способоптимизациирежимаохлаждениярабочихвалковстанагорячейпрокаткиполосы,включающийохлаждениекаждоговалкапутемподачинаегоповерхностьструйохлаждающейжидкостичерезфорсунки,установленныевколлекторахрядамипараллельноосивалкасвходнойивыходнойсторонклети,управлениерасходомохлаждающейжидкостичерезкаждыйколлекторспомощьюрегулирующихклапанов,контрольиндивидуальногорасходаV,м/ч,охлаждающейжидкостичерезкаждыйколлекторспомощьюрасходомеров,определениедлякаждогоколлектораплотностиобливакакV=V/F,м/ч·м,гдеF,м,-фактическаяплощадьполиваемойохлаждающейжидкостьюповерхностикаждоговалка,сравнениеплотностиобливаVсоптимальнойV=180-220м/ч·м,минимизациюразности|V-V|путемперераспределенияплотностейобливамеждувалкамиразныхклетейстанаввозможныхпределах,определяемыхсуммарнымрасходомохлаждающейжидкости,которыйсистемаохлажденияспособнаподатьнакаждуюклетьинастанвцелом,отличающийсятем,чтоконтролируюттемпературурабочихвалковкаждойклетиt,сравниваютеесмаксимальнодопустимойt,выявляютклети,вкоторыхtмаксимальноблизкокt,ивпервуюочередьперераспределяютрасходохлаждающейжидкостивпользуэтихклетей,приэтом,еслихотябыводномизколлекторов,охлаждающихвалкиэтихклетей,V
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 91.
01.03.2019
№219.016.c93a

Низколегированная сталь

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к экономнолегированным сталям, предназначенным для изготовления изделий, эксплуатирующихся в агрессивных высокоминерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ. Предложена низколегированная сталь, содержащая, мас.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002283362
Дата охранного документа: 10.09.2006
01.03.2019
№219.016.c9a2

Способ производства штрипсов из низколегированной стали

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении электросварных труб для строительства нефтепроводов в сейсмических зонах. Способ производства штрипсов из низколегированной стали включает нагрев слябов, их черновую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02242525
Дата охранного документа: 20.12.2004
01.03.2019
№219.016.ca10

Способ производства холоднокатаной изотропной электротехнической стали

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к способам получения холоднокатаной изотропной электротехнической стали. Сталь с содержанием до 2% кремния; 0,1-0,5% алюминия; 0,015-0,065% углерода; 0,05-0,15% фосфора обрабатывают по схеме с двумя холодными прокатками....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02203331
Дата охранного документа: 27.04.2003
01.03.2019
№219.016.ca1a

Низколегированная сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам низколегированных сталей, используемых для изготовления металлических конструкций (строительных, мостовых, шахтных крепей и др.). Техническим результатом изобретения является повышение пластичности и ударной вязкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02200768
Дата охранного документа: 20.03.2003
01.03.2019
№219.016.ca2a

Способ производства штрипсов из низколегированной стали

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении электросварных труб для строительства магистральных нефте- и газопроводов в северных широтах. Технический результат, решаемый изобретением, состоит в повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002255123
Дата охранного документа: 27.06.2005
01.03.2019
№219.016.ca33

Способ повышения долговечности прокатных валков широкополосовых станов горячей прокатки

Изобретение относится к технологии горячей прокатки полос на широкополосовых станах. Задача изобретения - обеспечение равномерного износа валков. Способ включает восстановление исходной активной поверхности бочки валков шлифованием. Прокатку полос выполняют при угле захвата прокатным валком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002254180
Дата охранного документа: 20.06.2005
01.03.2019
№219.016.ca34

Способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением

Изобретение относится к прокатному производству и может быть применено при изготовлении полос на непрерывных широкополосных станах холодной прокатки. Задача изобретения - обеспечение устойчивости процесса прокатки за счет создания такой модели управления процессом прокатки, которая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002259896
Дата охранного документа: 10.09.2005
01.03.2019
№219.016.ca45

Способ прокатки полосы с круглыми утолщениями по кромкам

Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее, к горячей сортовой прокатке, и может быть использовано при изготовлении полос с круглыми утолщениями по кромкам, в частности заготовок дверных петель автомобилей. Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении точности круглых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002257970
Дата охранного документа: 10.08.2005
01.03.2019
№219.016.caaa

Подшипник шестеренного валка

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в качестве подшипника шестеренных клетей прокатных станов. Подшипник шестеренного валка включает верхний и нижний вкладыши скольжения, на внутренних цилиндрических и наружных торцевых поверхностях которых,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02222395
Дата охранного документа: 27.01.2004
01.03.2019
№219.016.cac4

Способ производства толстолистовой низколегированной стали

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении толстых листов и штрипсов из низколегированных сталей с применением контролируемой прокатки. Технический результат состоит в повышении механических свойств листа и увеличении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02225887
Дата охранного документа: 20.03.2004
Показаны записи 1-10 из 16.
01.03.2019
№219.016.ca2a

Способ производства штрипсов из низколегированной стали

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении электросварных труб для строительства магистральных нефте- и газопроводов в северных широтах. Технический результат, решаемый изобретением, состоит в повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002255123
Дата охранного документа: 27.06.2005
01.03.2019
№219.016.ca34

Способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением

Изобретение относится к прокатному производству и может быть применено при изготовлении полос на непрерывных широкополосных станах холодной прокатки. Задача изобретения - обеспечение устойчивости процесса прокатки за счет создания такой модели управления процессом прокатки, которая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002259896
Дата охранного документа: 10.09.2005
01.03.2019
№219.016.ca40

Способ напыления алюминиевого газотермического покрытия на заготовки для нагрева их под прокатку

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при нагреве непрерывнолитых слябов из низколегированной стали под прокатку и последующей их прокатке. Предложенный способ напыления алюминиевого газотермического покрытия на прямоугольные стальные слябы для нагрева их под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002256002
Дата охранного документа: 10.07.2005
01.03.2019
№219.016.d13e

Способ управления профилем валков листопрокатного стана

Изобретение относится к области металлургии, конкретно, к прокатному производству, и касается способов профилировки валков листопрокатных станов и корректирования этой профилировки с помощью математических моделей. Технический результат - повышение качества полосы по плоскостности. Новым в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02184004
Дата охранного документа: 27.06.2002
11.03.2019
№219.016.d6cb

Способ обработки асферической поверхности составного зеркала

Изобретение относится к области обработки оптических деталей и может быть использовано при асферизации поверхностей крупногабаритных составных зеркал телескопов. Поочередно осуществляют формообразование сферических поверхностей на шестигранных элементах с радиусами, соответствующими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002243876
Дата охранного документа: 10.01.2005
11.03.2019
№219.016.d7b7

Способ и устройство для периодической варки и выработки маловязкого стекла

Изобретение относится к производству стекла, имеющего малую вязкость стекломассы, и может использоваться при отливе блоков из особого крона, фторофосфатного, фторидного и т.п. стекол. Задача изобретения - повышение и сохранение однородности маловязкого и высоколетучего стекла при периодической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02225370
Дата охранного документа: 10.03.2004
11.03.2019
№219.016.d7ce

Оптическое стекло для инфракрасной области спектра

Изобретение относится к производству стекла для оптических целей и может быть использовано при изготовлении деталей, работающих в области спектра 0,4-5 мкм. Задача изобретения - усовершенствование алюмокальциевого оптического стекла с улучшенной кривой пропускания. Сущность изобретения: стекло...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02214976
Дата охранного документа: 27.10.2003
29.03.2019
№219.016.ef8c

Зубчатая муфта шпинделя прокатного стана

Использование: изобретение относится к зубчатым шпинделям привода валков прокатных станов. Сущность: зубчатая муфта шпинделя прокатного стана включает вал шпинделя, напрессованную на его хвостовик зубчатую обойму, находящуюся с ней в зацеплении зубчатую втулку, соединенную с лопастью на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02241559
Дата охранного документа: 10.12.2004
29.03.2019
№219.016.eff8

Способ изготовления двухслойных горячекатаных листов

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к производству двухслойных листов, состоящих из основного слоя из углеродистой, низколегированной или легированной стали и наплавленного слоя из коррозионно-стойкой стали, предназначенных для изготовления оборудования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002255848
Дата охранного документа: 10.07.2005
29.03.2019
№219.016.effa

Способ получения биметаллического слитка (варианты)

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии, а именно к производству с использованием электрошлаковой технологии биметаллических слитков, состоящих из основного слоя из углеродистой, низколегированной или легированной стали и наплавленного (плакирующего) слоя из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002255994
Дата охранного документа: 10.07.2005
+ добавить свой РИД