Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Вакуумные прокатные станы

..pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
40.29 Mб
Скачать

и в инертной среде без нарушения непрерывности технологического процесса. План расположения оборудования вакуумного прокат­ ного стана и разрез по линии прокатки представлены на рис. 50 и 51.

Прокатный стан является одноклетевым реверсивным станом с рабочими валками диаметром 210 мм и длиной бочки 340 мм со станинами закрытого типа; допустимое давление при прокатке 110 Т. Уравновешивающее устройство верхнего валка — пружин-

28 29

Рис. 50. План расположения оборудования вакуумного прокатного стана МИСиС-210

ное, привод нажимного

устройства — электрический,

скорость

подъема

и опускания верхнего валка 0,12 мм/сек. Максимальный

подъем

верхнего валка

с учетом установки

месдоз

составляет

50 мм.

 

 

постоянного тока 9

Привод стана выполнен от электродвигателя

(рис. 50) мощностью 22 кет с регулируемой частотой вращения 400— 1000 об/мин через двухступенчатый редуктор 8 с передаточным числом і = 13, редуктор 7 с і = б, шестеренную клеть 6 и шпин­ дели 5. С передней и задней стороны рабочая клеть стана оборудо­ вана рольгангами 21, которые заканчиваются столами с направ­

ляющими

линейками

2.

Стан

оборудован

двумя вакуумными нагревательными пе­

чами 10

и 35, расположенными по обе стороны рабочей клети.

Применением двух печей достигается возможность реверсивной прокатки в несколько проходов с промежуточным подогревом после

6 А . В . К р у п и н и д р .

81

каждого прохода и термической обработки прокатанных образцов. Одна из печей используется для нагрева перед прокаткой, а дру­ гая для термической обработки.

Печь (рис. 52), расположенная с передней стороны стана и ориентированная перпендикулярно к линии прокатки, является высокотемпературной безмуфельной печью с молибденовыми на­ гревателями. Указанное расположение печи позволяет значи­ тельно уменьшить нагрев оборудования, расположенного в вакуум­ ной камере, а также обеспечивает возможность непосредственного

Рис. 52. Безынерционная высокотемпературная печь стана МИСиС для нагрева заготовок перед прокаткой

наблюдения за процессом прокатки с пульта управления. Заго­ товка, находящаяся в печи, ориентирована параллельно про­ дольной оси рольганга. Это позволяет увеличить количество одно­ временно нагреваемых в печи образцов и исключить необходимость

их кантовки при выдаче на

рольганг. Максимальная

температура

в печи составляет 1650° С

и плавно

регулируется

в

пределах

от

20° С до максимальной изменением

напряжения,

подаваемого

на

нагреватель печи, от 0 до 8 в. Печь питается от силового трансфор­ матора, входное напряжение которого плавно изменяется авто­ трансформатором типа РОТ-40/05. Измерение и автоматическое регулирование температуры в печи производится с помощью пла- тина-платинородиевых и вольфрам-рениевых термопар. Уменьше­ ние тепловых потерь в печи достигается применением стационар­ ных и передвижных тепловых экранов из молибдена и нержавею-

6*

83

щей стали. Направляющая печи выполнена из листового молиб­ дена и трех рядов алундовых трубок.

Для отсоединения печи, при необходимости, от вакуумной ка­ меры стана и форкамеры с двух сторон печи имеются водоохлаждаемые затворы шиберного типа. Форвакуумная камера печи снабжена кассетой для образцов, позволяющей нагревать серию образцов без развакуумирования форкамеры.

Муфельная печь сопротивления (рис. 53) расположена с задней стороны стана по линии прокатки. Нагреваемые образцы поме­ щаются в алундовый муфель с намотанной проволокой из нихрома или молибдена в качестве нагревателей. Заготовка в печи ориен­ тирована по направлению продольной оси рольганга. Максималь­ ная температура в печи составляет 1400—1450° С и плавно регу­ лируется до максимальной изменением напряжения, подаваемого на нагреватель. Измерение и регулирование температуры печи достигается с помощью двух платина-платинородиевых термопар, введенных в верхнюю часть муфеля (при низких температурах до­ полнительный контроль осуществляется с помощью хромельалюмелиевых термопар). Для уменьшения тепловых потерь в печи применяются стационарные и передвижные экраны из нержавею­ щей стали. Форкамера второй вакуумной печи также оборудована кассетой для образцов. Для отсоединения печи от вакуумной ка­ меры стана и от форкамеры имеются три вакуумных затвора ши-

84

берного типа. Возможность отделения печи от стана во время работы с сохранением вакуума как в стане, так и в печи позво­ ляет значительно экономить время в случае неполадок в работе стана или печи.

Вакуумная система стана состоит из основной и пяти вспомо­ гательных систем. Насосы основной вакуумной системы стана по­ зволяют откачивать воздух из вакуумной камеры, в которую по­ мещена рабочая клеть, а также из печей, форвакуумных камер и бункера для заготовок.

Основная вакуумная система состоит из вакуумной камеры, комплекса вакуумных насосов, соединительных трубопроводов и вакуумных затворов.

Вакуумная

камера / (см. рис. 50) цилиндрической формы

(диа­

метр

1220 мм)

изготовлена

из

листовой

стали

Ст 2

толщи­

ной 10 мм. К камере приварены на одном уровне четыре

патрубка

диаметром 500 мм, к которым

с двух

противоположных сторон

подсоединены

нагревательные

печи,

с

третьей — ввод

шпинде­

лей 4, а с четвертой — вакуумный ввод проводов

измерительных

схем и освещения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В комплекс вакуумных насосов входят высоковакуумный агре­

гат ВА-8-4 26, бустерный

насос БН-2000 33 и механический фор-

вакуумный

ротационный

насос

ВН-6 29.

Вакуумный агрегат со­

стоит из высоковакуумного паромасляного насоса

Н-8Т, вакуум­

ного затвора ДУ-500 и азотной ловушки. Быстрота действия

агре­

гата

в интервале

давлений

Ю - 4 — 1 0 ~ 6

мм рт. ст. составляет

2500

л/сек.

Предельный

вакуум,

создаваемый

агрегатом

при

наличии

азотной

ловушки,

5-10_ 7

мм

рт. ст.; без

ловушки

5-10~в мм рт. ст. Вакуумная

система

стана позволяет

получать

в камере

любое давление

в интервале

от атмосферного до мини­

мального (10~б мм рт. ст.). Низкий вакуум (до 10"2 мм рт. ст.) может быть получен при использовании только механического на­

соса ВН-б. Высокий

вакуум 5-10"5

мм рт. ст. достигается приме­

нением вакуумного

агрегата ВА-8-4 и насоса ВН-6 в

качестве

форвакуумного. Для

получения в

камере еще более

высокого

вакуума применяются азотные ловушки. Откачка камеры может производиться также насосом БН-2000 через патрубок 34 при от­ крытом затворе ДУ-380 32. Вакуумный агрегат ВА-8-4 через затвор ДУ-500 25 соединяется с камерой в верхней части трубо­

проводом 23 диаметром 500 мм. Механический

насос ВН-6 через

затвор ДУ-260 30 соединяется с выпускным

патрубком насоса

БН-2000, а через затвор

ДУ-85 27 с помощью трубопровода 24

с выпускным патрубком

агрегата.

 

Механический насос является также форвакуумным для бустерного насоса БН-2000, который отсоединяется от механического насоса с помощью вентиля 31.

Для самостоятельной работы механического насоса ВН-6 предусмотрен обводной трубопровод 28, соединяющий через ва­ куумный затвор ДУ-160 входной патрубок насоса ВН-6 с камерой.

85

Насосы вспомогательных систем прокатного стана предназна­ чены для откачки в режиме самостоятельной работы (т. е. при отключении от основной вакуумной системы) нагревательных печей, форвакуумных камер и приемного бункера. В вакуумную систему безмуфельной печи с молибденовыми нагревателями входят вцсоковакуумный агрегат ВА-2-3 17, форвакуумный насос ВН-2 18 и соединительные трубопроводы. В вакуумную систему форвакумной камеры входят паромасляный насос Н-1-СМ 15, форвакуумный насос ВН-461М 16, вакуумный затвор ДУ-85 и соединительные трубопроводы.

По-

Рис. 54. Принципиальная электрическая схема пульта управления стана МИСиС-210:

а — л е в а я п а н е л ь ; б — п р а в а я п а н е л ь

Вакуумные системы

муфельной печи сопротивления 42, 43 и

форвакуумной камеры

40, 41 аналогичны описанным.

Система управления

механизмами и агрегатами вакуумного

прокатного стана состоит из пульта управления, щита с магнит­ ными пускателями и потребителей электроэнергии, обслуживаю­ щих механизмы и агрегаты стана.

Пульт управления 19 служит для дистанционного управления всеми механизмами и агрегатами вакуумного прокатного стана: приводом стана, механическими и диффузионными насосами, ва­ куумными затворами и задвижками, а также электронагреватель­ ными печами. Электрическая схема пульта управления показана на рис. 54. Процесс управления осуществляется через магнитные 86

пускатели, смонтированные на щите, переключением тумблеров на пульте управления. Световая сигнализация на пульте позво­ ляет контролировать работу механизмов и агрегатов. Потребите­ лями электроэнергии являются электродвигатели и электрона­ греватели различной мощности. В зависимости от того, какой механизм или агрегат обслуживается данным потребителем элек­ троэнергии, созданы три различные схемы управления.

По первой схеме (рис. 55, а) управляют реверсивными электро­ двигателями, обслуживающими механизмы, которые необходимо фиксировать в двух крайних положениях (вакуумные затворы, вакуумные задвижки). По второй схеме (рис. 55, б) выполнено управление всеми остальными реверсивными электродвигателями,

а)

6)

8)

Рис. 55. Схема управления потребителями электроэнергии

обслуживающими механизмы, не требующие фиксированных поло­ жений во время работы (рольганги, нажимное устройство). Третью схему (рис. 55, в) применяют для управления всеми нере­ версивными электродвигателями и электронагревателями (элек­ тродвигатели механических насосов, нагреватели диффузионных насосов и печей).

Вакуумный прокатный стан позволяет прокатывать заготовки 60 X 200 X 350 мм. Подготовленные к прокатке заготовки загру­ жаются в кассету 12 или 39 форвакуумной камеры печи 14 или 38 (см. рис. 50) в зависимости от температуры прокатки, после чего форкамера откачивается насосами вспомогательной вакуумной системы (15, 16 или 40, 41) до остаточного давления, равного дав­ лению в нагревательной печи. С помощью подающего устрой­ ства кассеты верхняя заготовка поднимается на уровень направ­ ляющей печи У/ или 36 и подается толкателем 13 или 37 в нагре­ вательную печь. После нагрева заготовка выдается толкателем на рольганг 21, с помощью которого задается в валки 3 стана. В слу­ чае необходимости предусмотрена задача заготовки в валки не­ посредственно толкателем.

Прокатанный металл принимается вторым рольгангом и после охлаждения подается в приемный бункер 20, находящийся в дан-

87

ный момент под вакуумом основной системы, где и охлаждается до комнатной температуры. Для выдачи проката из бункера послед­ ний с помощью вакуумной задвижки шиберного типа отсоединяется от основной системы. После впуска воздуха открывается крышка бункера и прокат извлекается наружу. Для приема следующих заготовок крышка бункера закрывается и насосы вспомогательной вакуумной системы откачивают воздух из бункера до остаточного давления, равного давлению основной системы, после чего от­ крывается вакуумная задвижка.

Для автоматического регулирования температуры в печах при­ меняется специальная установка, которая состоит из датчика (платина-платинородиевой термопары), электронного потенцио­

метра

ЭПД-107 с трехпозиционным регулятором,

блока-реле

ППР-1,

исполнительного механизма — асинхронного

электродви­

гателя, перемещающего катушку вторичной обмотки трансфор­ матора РОТ-25/05.

Управление температурой печи содержит три этапа: задание напряжения, соответствующего нужной температуре печи; уста­ новление интервала изменения напряжения с помощью концевых выключателей и автоматическое поддержание заданной темпера­ туры.

Напряжение задается на основании зависимости «напряжение— температура» для данной печи переключением тумблера, имеющего три положения: выше, стоп и ниже, и управляющего через магнит­ ный пускатель электродвигателем, который перемещает вторич­ ную обмотку трансформатора РОТ-25/05. Переключатель схемы при этом находится в положении ручного управления. После уста­ новления интервала напряжения (вручную с помощью концевых выключателей) схема переключается на автоматическое регулиро­ вание. Автоматическое поддержание температуры печи дости­ гается соответствующим понижением или повышением напряже­ ния в заданных пределах. Световая сигнализация позволяет кон­ тролировать соответствие заданной температуры фактической. Электрическая схема управления, контроля и автоматического регулирования температуры представлена на рис. 56.

В условиях вакуума ограничены возможности систематических измерений температуры заготовок обычными контактными мето­ дами. Вследствие этого на стане МИСиС-210 применен бесконтакт­ ный метод определения температуры заготовок с помощью фото­

электрических пирометров ФЭП-4.

Измерительная

установка

состоит из головки пирометра, воспринимающей

световой

импульс

и преобразующей его в электрический

ток, усилителя

тока,

элек­

тронного потенциометра, показывающего и записывающего

темпе­

ратуру.

22

 

 

 

 

 

Объективы головок пирометров

(см. рис. 50)

направлены

в окна в крышке камеры. Головки

пирометров

крепят

к

боковой

поверхности вакуумной камеры через систему шарниров, позво­ ляющих регулировать наклон оптической оси головки. Это дает 88

возможность измерять температуру металла в любой видимой из окна точке.

Стан «Vac-Fab» (США) представляет собой заключенный в ва­ куумную камеру лабораторный прокатный стан (рис. 57), имею­ щий рабочие валки диаметром 74—90 мм с длиной бочки 125 мм [97]. Заготовки перед прокаткой нагреваются в индукционной печи до 1650° С. Вакуумная система стана позволяет создавать в камере вакуум до 1 0 " 3 — Ю - 4 мм рт. ст.

иа а

Рис. 56. Электрическая схема автоматического регулирования тем­ пературы в печи стана МИСиС-210:

/ — датчик

( п л а т и н а - п л а т и н о р о д и е в а я

т е р м о п а р а ) ;

2

— э л е к т р о н н ы й

по ­

тенциометр Э П Д - 1 0 7; 3 — т р е х п о з и ц и о н н ы й р е г у л я т о р ;

4

— б л о к - р е л е

П П Р - 1 ;

5 — э л е к т р о д в и г а т е л ь ; 6 — р е г у л и р о в о ч н ы й о д н о ф а з н ы й т р а н с ф о р м а т о р ; 7 —

 

 

 

реостат

 

 

 

 

 

Станы Японии.

В каталогах

Японской

фирмы Tokio

Bocki

Ltd описаны

две экспериментальные установки,

изготовленные

фирмой Опо

Rolling M i l l Corp.,

предназначенные

для

горячей

прокатки металлов в вакууме и в среде инертного газа *.

 

 

Одна установка со станом ДУО-127 (рис. 58) позволяет

прока­

тывать полосу толщиной

от 8 до

0,3 мм или круглый профиль

с начальным

диаметром

13 мм,

а

вторая — со станом ДУО-300,

полосу толщиной от

30

до 0,5

мм при скоростях

0—40

мімин.

Кроме того, в проспектах этой фирмы даны характеристики еще двух промышленных установок, изготовленных в Японии **. Эти

установки предназначены

для

горячей

прокатки

металла

при

*

Каталог фирмы Tokio Bocki Ltd, № 69-02 (Япония),

1969.

 

**

Проспекты фирмы Опо

Rolling

Manufacturing Co.

Ltd

(Япония),

1968

и Марубени—Иида, «Прокатные станы», № 1—4

(Япония),

1968.

 

89

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ