книги из ГПНТБ / Роспасиенко В.И. Средства для зачистки проката

Т а б л и ц а 5

Машина (рис. 17) состоит из жесткой рамы 1 и двух вертикаль­ ных стоек. Рама установлена на скатах 11, на которых машина вводится в технологический поток по рельсам, уложенным перпен­

вокруг верхнего и нижнего шарниров 10 по дуге с углом поворота ±15° (от горизонтальной оси). Дальнейший поворот газорежущих блоков не допускается пружинным ограничителем 8. Поднимаются и опускаются газорежущие блоки верхним 6 и нижним 12 верти­ кальными цилиндрами при вращении балансиров вокруг осей 7.

Зачищаются заготовки щелевыми резаками одновременно с че­ тырех сторон. Резаки работают по принципу внешнего смешения газа и кислорода, что исключает возможность проскоков пламени внутрь резаков. Газ и кислород поступают равномерно по ширине резака, что способствует равномерному удалению обезуглероженного слоя металла по всей поверхности заготовки.

Для получения струи необходимой формы и равномерного распределения кислорода по фронту зачистки в резаке имеется специальная выравнивающая камера и щелевидное сопло. Струя кислорода, выходящая из резака, защищается от смешивания с азо­ том воздуха путем создания вокруг нее защитного газового пла­ мени, образующегося при подаче газа через два ряда отверстий в верхней и нижней пластинах. Пламя на верхней пластине стаби­ лизируется подачей к газовым соплам небольшого количества кис­ лорода через ряд дополнительных отверстий.

Для охлаждения, измельчения и удаления образующегося шлака предусмотрена система гидросбива и грануляции шлака. Вода подается под давлением через форсунки, установленные на расстоянии 250—350 мм перед фронтом газорежущих головок.

Техническая характеристика машины

Показатели работы машины в соответствии с исследованиями Челябинского НИИМ [10] при зачистке заготовки сечением ЮОх X 100 мм, длиной 10 м из стали 60С2 следующие: глубина зачистки 0,8— 1,0 мм; производительность по зачистке металла — 48 т/ч; потери металла в отходы •—• 3,25—3,86%; скорость движения ме­ талла при зачистке — 0,35 м/сек.

Проведенные исследования показали, что для полного удале­ ния обезуглероженного слоя на заготовке сечением ЮОх 100 мм глубина зачистки должна быть от 0,8 до 1,5 мм в зависимости от сортамента и условий нагрева металла.

Машина огневой зачистки холодных заготовок из углеродистых

илегированных сталей разработана Сибирским металлургическим институтом совместно с Кузнецким металлургическим комбинатом

иосвоена там же [33]. Машина напольного типа представляет собой тележку, перемещающуюся по рельсовому пути вдоль заго­ товок, расположенных на стеллаже. Механизм передвижения тележки приводится от двигателя постоянного тока, имеет плавное регулирование скорости, а также обеспечивает остановку и уско­ ренный возврат (до 60 м/мин) в исходное положение.

После нагрева поверхности заготовки пламенем коксо-кисло­ родной смеси до температуры воспламенения металла в струе кисло­ рода подается режущий кислород.

Резак закрепляется на штанге суппорта машины и устанавли­ вается на определенный размер заготовки. Он состоит из трех ос­ новных частей: головки, силовой рамы с газовой аппаратурой и сопла для кислорода. Головка резака (рис. 18) имеет два мунд­ штука 1, обеспечивающих фронт'подогревающего пламени шири­ ной 180 мм. К корпусу головки крепится клиновое сопло 2. Головка присоединяется к'силовой раме резака фланцем 3. В раме уста­ новлена газовая арматура для коксо-кислородной смеси. К верх­ нему и нижнему мундштукам коксо-кислородная смесь подводится

ма передвижения сообщается по­ ступательное движение. Скорость огневой зачистки зависит от тре­

буемой глубины зачистки и давления режущего кислорода. Однако в начальный момент зачистки при пуске кислорода для предотвра­ щения образования ям глубина должна быть минимальной и может быть увеличена только после обеспечения устойчивости процесса. После зачистки поверхностных дефектов на одной заготовке резак механизмом передвижения тележки возвращается в исходное поло­ жение, а механизмом поперечного перемещения настраивается для зачистки следующей заготовки.

Возможность удаления дефектов с поверхности заготовки, искривленной в горизонтальной плоскости, обеспечивается с по­ мощью механизма поперечного (относительно хода тележки) пере­ мещения резака, а искривления в вертикальной плоскости — с по­ мощью механизма подъема и опускания резака.

Продукты сгорания отсасываются подрубам в отстойники двумя вентиляторами производительностью по 50 тыс. м3/ч, расположен­ ными на крышке цеха, откуда частицы пыли ссыпаются в короба.

Для создания заданного давления коксового газа, обеспечи­ вающего устойчивое горение подогревающего коксо-кислородного пламени, предусмотрена газодувка. Применен также бессильфон­ ный двухмембранный запорный клапан и в дополнение к дроссель­ ному клапану — предохранительный обратный клапан для защиты

свыше 30 конструкций машин огневой зачистки для заготовок шириной 51—2177 мм, толщиной 51—548 мм и круглых заготовок диаметром 89—318 мм. Машины потребляют большое количество кислорода и горючего газа. На одной из крупных машин расход кислорода достигает 16 000 м3/ч. В качестве горючего применяется ацетилен или природный газ.

На металлургическом заводе Rotri (Франция) эксплуатируется полуавтоматическая установка для огневой зачистки горячих и холодных слитков спокойных сталей всех марок, включая высоко­ легированные и нержавеющие. Температура обрабатываемых слитков около 1100° С. Машина оборудована устройством для рас­ пыления железного порошка в пламени горелок, что позволяет плавить жаростойкие окислы. Установка для огневой зачистки помещается между сталелитейным цехом и нагревательными колод­ цами блюминга. Слиток ставится клещами мостового крана в опро­ кидыватель, который кладет его на рольганг, автоматически пода­ ющий в машину огневой зачистки.

Машина СМ-54С последний модели фирмы Linde состоит из подвижной тележки, располагающейся над слитком параллельно его оси. Кантуется слиток с помощью подвижного шасси, оборудо­ ванного ступенчатыми упорами, перпендикулярными рольгангу. Передвигается шасси в вертикальном направлении гидродомкра­ том. Шасси цепями соединено с двумя другими домкратами, кото-

газов, толкателя и стола, на который сталкиваются обработанные слябы.

Машина огневой зачистки имеет станину с поперечной направ­ ляющей балкой, по которой передвигается подвесная тележка с блоком из восьми горелок.. Блок горелок (рис. 19) состоит из поперечной направляющей балки 3, тележки 4 с горелками, опор­ ных водоохлаждаемых роликов 6. Высота горелок регулируется двумя пневмоцилиндрами 2. Угол наклона горелок изменяется посредством двух цилиндров 1. Переставляются горелки с помощью пневмоцилиндра 5. К машине подводится кислород, коксовый газ и вода для грануляции шлака и его удаления. Отсасывается дым из вытяжного колпака вентилятором в мокрый циклон, откуда вы­ водится в атмосферу. Управление машиной —- полуавтоматическое, поэтому оператор может сконцентрировать свое внимание на самом процессе зачистки.

На слябинге завода компании Bethlehem Steel СО установлена в потоке машина для огневой зачистки на расстоянии 43,5 м за го­ ризонтальной клетью на приводной тележке, перемещающейся по путям над отводящим рольгангом. Одновременно зачищаются все четыре грани слябов, поступающих от клети при температуре про­ катки. Используется природный газ с кислородом. Скорость роль­ гангов машины, имеющих приводы постоянного тока, регулируется в пределах ± 5% скорости зачистки. Перед машиной имеются приводные линейки, которые устанавливают слябы в правильное положение. Перед машиной и за ней установлены тянущие ролики, поддерживающие точную скорость передвижения слябов. Машина работает в полуавтоматическом цикле.Среднее время рабочего цикла (44 сек) изменяется в зависимости от скорости сляба и его длины.

Одна из последних машин огневой зачистки, установленная на заводе Spenser фирмы Richard Thomas and Baldwins (Англия), обо­ рудована кислородно-ацетиленовыми головками и может зачищать четыре стороны блюма или только две широкие грани горячего сляба толщиной до 254 мм, шириной 760— 1570 мм. Скорость при зачистке 0,2—59,5 м/мин, толщина снимаемого слоя в пределах 0,8—3,19 мм, кислород подается от кислородной станции в количе­ стве 15 700 м3/ч при минимальном давлении 0, 49 кгс/см2.

С целью механизации зачистки и сокращения простоев машин во время крановых операций при подаче, кантовке и уборке слябов на заводе в Дейсбурге (ФРГ) работают две машины огневой зачистки фирмы Messer с устройствами для транспортирования и кантовки слябов между машинами. Сляб подается к одной из этих машин, на которой зачищается верхняя сторона; затем его сдвигают на уча­ сток ручной зачистки, где ручными резаками удаляются дефекты

сглубокими пороками. Затем сляб кантователем переворачивается

ивторой машиной зачищается его широкая грань. Производитель­

ность установки 145 т/ч, время зачистки сляба шириной до 1560 мм и длиной до 6000 мм составляет 2—2,5 мин; глубина снимаемого

впотоке.

Впрокатных цехах небольшой производительности в послед­ нее время получают распространение машины для сплошной за­ чистки холодных слябов. Такие машины, выпускаемые, например,

фирмой Knapsack—Griesheim (ФРГ) с шириной факела 180— 270 мм, используются для зачистки проката из высоколегирован­

чем примерно половина времени затрачивается на вспомогательные операции. Эти машины имеют низкую производительность, по­ этому на заводах Западной Европы получают большое распростра­ нение машины с широким факелом пламени. На заводе Westfalen-, hütte фирмы Hoesch работает машина, на газорежущей головке которой установлено семь горелок с общей шириной факела 1120 мм. Возможна установка восьми горелок с шириной факела до 1280 мм. Эти машины оборудуются устройствами для сбива шлака и венти­ ляцией. Скорость передвижения заготовки составляет 0,186 м/сек при глубине зачистки 1,3— 1,8 мм; прй снижении скорости до 0,117 м/сек глубина зачистки может быть увеличена до 2—3 мм. Управление машиной — полуавтоматическое. Производитель­ ность одной машины составляет 36 слябов при их ширине 1120 мм и массе 6—-7 т.

Важным этапом в технологическом процессе огневой зачистки проката является выборочная зачистка, имеющая широкие перс­ пективы.

При выборочной зачистке холодного и подогретого металла требуется предварительный осмотр и разметка дефектов. Характер

'расположения и глубина залегания их различны, поэтому необхо­ дим повторный осмотр и зачистка при наличии неполностью уда­ ленного дефекта. Однако визуальный осмотр не позволяет пол­ ностью обнаружить глубину дефекта. Конструкция резака, позво­ ляющая одновременно удалять несколько дефектов за один проход, должна отвечать следующим требованиям: расположение сопл для режущего кислорода по всей ширине заготовки; включение любой группы сопл; одинаковый начальный нагрев каждого дефекта; удаление их при различной глубине залегания; непрерывность процесса зачистки.

Для автоматизации процесса выборочной огневой зачистки необходим надежно работающий дефектоскоп, позволяющий в за­ висимости от расположения, глубины и размеров дефектов вклю­ чать различное число сопл и полностью удалять порок. При на­ личии наклонно расположенных дефектов и кривизны заготовок должно быть обеспечено копирование их резаком как в горизон­ тальной, так и в вертикальной плоскостях. Сбор шлака и его уборка имеет большое значение для нормальной работы установки, по­ этому необходимо иметь яму для его сбора, а также устройство для грануляции и охлаждения. Кроме того, следует предусматривать эффективную системы отсоса и вентиляции.

Применение установок для машинной зачистки холодных заго­ товок наряду с машинами огневой зачистки в потоке горячей про­ катки позволит быстрее выявить надежные конструкции машин, отработать технологию и после этого комплексно механизировать и автоматизировать процесс.

При разработке схем для выборочной зачистки следует иметь в виду, что после обработки горячего металла в потоке останутся дефекты, имеющие глубину, большую, чем толщина снятого слоя. Количество, размер и характер расположения оставшихся дефек­ тов на заготовках различны. Следовательно, выборочная зачистка будет протекать в различных технологических условиях, требую­ щих в каждом отдельном случае индивидуальных решений. При этом следует обратить особое внимание на механизицию вспомога­ тельных операций (осмотр, разметку дефектов, подачу, кантовку и уборку металла), что увеличит производительность и сократит до минимума количество обслуживающего персонала.

СРЕДСТВА ДЛЯ ЗАЧИСТКИ ПРОКАТА ЛЕЗВИЙНЫМ РЕЖУЩИМ ИНСТРУМЕНТОМ

1. З А Ч И С Т К А ПНЕВМАТИЧЕСКИМ РУБИЛЬНЫМ МОЛОТКОМ

Одним из наиболее старых, малопроизводительных, но широко распространенных способов зачистки является пневматическая, основными инструментами при которой служат пневматический молоток и работающее в нем зубило. Пневматическая вырубка для удаления отдельных глубокозалегающих поверхностных пороков применяется для слитков, блюмов, слябов и заготовок, а также для готового проката крупного сечения.

Пневматические молотки. Существуют различные типы молот­ ков, наибольшее распространение из которых получили в метал­ лургии молотки типа КЕ и РБ. Основные характеристики этих молотков приведены в табл. 7.

На рис. 20 представлен разрез пневматического рубильного молотка КЕ-16.Воздух вмолоток подается при нажиме на курок 10, который, действуя на пружину, открывает впускной клапан 12. Сжатый воздух поступает в золотниковую коробку 3 по косому каналу 1 головки 4. Под действием сжатого воздуха начинает рабо­