Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10784
.pdf
Однако следует понимать, что эти операции в некоторой степени могут выполняться в порядке, отличном от
показанного, а также что любые из них могут быть выполнены в другом порядке. Если эти операции можно
опустить или добавить другие операции по желанию, следует отметить, что те из включенных операций,
которые могут быть выполнены на полосе, пока полоса сохраняет свою первоначальную температуру, и без
какого-либо повторного нагрева, и, кроме того, что прохождение полосы непосредственно через камеру
восстановления 15, а затем через прокатный стан 16 до образования каких-либо дополнительных оксидов на
полосе, является наиболее эффективным способом полного устранения любых следов поверхностных
трещин, которые могли существовать на полосе после ее выхода из прокатного стана 1.
В аппаратах такого типа характеристики полосы S будут зависеть, по крайней мере в значительной степени,
от степени затвердевания, прилегающей к валкам 2 и 3, относительно ширины петли 11.
При недостаточном затвердении расплавленный металл сплавится через затвердевшие поверхности, и он
выльется через отверстие в виде расплавленного потока. При несколько большей степени затвердевания
относительно более толстые затвердевшие поверхности будут достаточно толстыми, чтобы предотвратить
сплавление внутреннего расплавленного ядра, и расплавленное ядро затвердеет между затвердевшими
поверхностями, соединяя затвердевшие поверхности сами с собой, 40: и таким образом друг с другом, и
полоса будет выходить как единая полоса.
Однако мы обнаруживаем, что эта характеристика сохраняется только до тех пор, пока толщина
затвердевшего металла не сравняется с шириной 11, и что после этой точки возникает заметная разница, что
впоследствии, в силу того, что толщина затвердевшего металла, поставляемого в 11, больше, чем ширина 11,
полоса перестает быть литой, а становится явно прокатанной полосой, обладающей характеристиками
обычной прокатанной полосы, а также другими ценными дополнительными характеристиками.
Мы обнаружили, что степень затвердевания смежных валков 2 и 3 зависит от скорости затвердевания
относительно скорости, с которой затвердевает полоса.
Выход металла из прокатного стана является результатом воздействия различных факторов, включая
природу самого металла, температуру металла, подаваемого на валки, длину дуги контакта металла с
валками, температуру валков и скорость вращения.
что касается вращения валков, и одновременно, что для любого заданного металла мы можем поддерживать
желаемую степень затвердевания, сохраняя постоянным соотношение между различными факторами, и,
кроме того, что мы можем поддерживать это соотношение постоянным, контролируя любой из факторов или
несколько факторов, чтобы компенсировать изменения любого из других факторов или нескольких других
факторов.
Например, для любого заданного металла можно поддерживать постоянную степень затвердевания,
несмотря на изменение других факторов, либо путем координированного изменения скорости вращения
валков, либо путем координированного изменения скорости затвердевания, а скорость затвердевания можно
координированно изменять, изменяя дугу контакта металла с валками, или путем координированного
изменения температуры металла, или путем координированного изменения температуры валков. 85 Скорость
вращения валков может изменяться путем изменения скорости вращения двигателя 7 или с помощью
устройства регулирования скорости 9, а площадь контакта металла с валками может изменяться путем
изменения 90 глубины расплавленного металла 14 в пространстве 12 между валками 2 и 3 и фланцами 10, а
температура металла может изменяться путем изменения температуры металла в момент подачи 95, или
путем предварительного нагрева металла в момент подачи, или путем нагрева металла в расплаве 14 любым
подходящим способом, например, путем пропускания через него электрического тока, прямо или косвенно,
путем 100 создания в нем токов.
С другой стороны, температуру валков можно изменять, изменяя их охлаждение, например, изменяя
положение клапанов 6, чтобы изменить количество охлаждающей жидкости, подаваемой дуэтами 4, или
изменяя температуру самой охлаждающей жидкости, например, путем смешивания пара и воды в различных
пропорциях.
С учетом упомянутых факторов, степень затвердевания увеличивается при уменьшении скорости вращения
валков или при увеличении скорости затвердевания, а скорость затвердевания увеличивается при
уменьшении температуры металла, при уменьшении температуры валков и, насколько нам известно, при
увеличении дуги контакта металла с валками.
Однако любые значительные колебания температуры, при которой обрабатывается металл, или
температуры, до которой охлаждаются детали, на практике решаются со значительными трудностями,
особенно потому, что представляется желательным, чтобы температура составляла 125°C.
Металл должен подаваться при температуре, значительно превышающей температуру его плавления, а валки
должны поддерживаться при достаточно низкой температуре, чтобы охлаждающая жидкость не испарялась
так быстро при контакте с валками, что изолировала бы их слоем относительно плохо проводящего пара. В
этих условиях представляется, что наилучшим способом контроля степени затвердевания может быть
регулирование либо скорости вращения прокатного стана, либо угла контакта металла с валками.
В связи с управлением работой мельницы мы обнаружили, что для любой данной мельницы, любого данного
металла и любой заданной ширины петли крутящий момент, необходимый для привода мельницы,
увеличивается с увеличением степени затвердевания металла, так что показатель крутящего момента,
необходимого для привода мельницы, является показателем степени затвердевания металла, и работа
мельницы при практически постоянном крутящем моменте обеспечивает затвердевание металла в
практически постоянной степени.
Однако, независимо от того, как будет осуществляться контроль, координация факторов, определяющих
степень затвердевания, имеет чрезвычайно важное значение, поскольку изменения существенно повлияют на
качество и характеристики продукта, даже если они незначительны, и, конечно же, если они будут
значительными, могут привести к существенным повреждениям и разрушениям либо из-за прохождения
металла через валки без затвердевания, либо, наоборот, из-за чрезмерного затвердевания до такой степени,
что это может вывести из строя прокатный стан. В то же время, при соответствующей координации можно
получить и постоянно поддерживать желаемое состояние, то есть затвердевание металла толщиной
несколько большей, чем ширина петли 11, благодаря чему металл прокатывается валками 2 и 3, и полоса S
выходит в виде прокатанной полосы.
На рисунке 2 показано действие, происходящее в этом отношении, с изображением валков 2 и 3,
расплавленного металлического лака 14 в пространстве 12 между валками 2 и 3 и фланцами 10, а также
затвердевания металла, прилегающего к валкам 2 и 3, в полосы 28, толщина которых постепенно
увеличивается до точки их соединения. 24 Они представляют собой комбинированный материал! Толщина
полосы 23 значительно превышает ширину ямки 11, и дальнейшее действие валков 2 и 3 явно и определенно
представляет собой прокатку, уменьшающую толщину полосы 23 до толщины, определяемой шириной ямки
11, так что, как и следовало ожидать, исходя из того, что полоса прокатана, полоса 23 имеет толщину немного
большую, чем ширина ямки 11, и, кроме того, за счет удлинения, вызванного прокаткой, движется с линейной
скоростью, значительно превышающей периферийную скорость валков 2 и 3.
Из вышеизложенного становится очевидно, что металл из расплавленного состояния может быть
непосредственно сформирован в сплошную полосу, обладающую характеристиками прокатанной полосы, а
также некоторыми другими ценными свойствами, и, кроме того, эта полоса может быть обработана и
превращена, даже в готовое изделие, с помощью ряда непрерывно работающих приборов, пока металл еще
горячий.
На рисунках с 3 по 11 показаны варианты осуществления данного процесса.
Данный вариант исполнения включает горизонтальную мельницу 25, имеющую раму 26, в которой
установлена первая пара подшипников 27, несущих первый вал 28, на котором установлен первый вал 29.
Также в раме 26 установлена вторая пара подшипников 30, несущая второй вал ролика 31, на котором
установлен второй ролик 32. Эта вторая пара подшипников 30 установлена в раме 26 для
возвратно-поступательного движения относительно первой пары подшипников 27, для
возвратно-поступательного движения вала 31 и ролика 32 относительно вала 28 и ролика 29, для изменения
расстояния между роликами 29 и 32 и ширины в изгибе 88. 9 Поворот каждого подшипника 80 осуществляется
винтом 34, взаимодействующим с гайкой 35, установленной в раме 26; каждый винт 34 имеет у основания
поворотное соединение 30, соединяющее винт с соответствующим подшипником 30, а у головки — указатель
37, взаимодействующий с циферблатом 88 на раме 26 для постоянной индикации положения
соответствующего подшипника 30. 105 Между каждым подшипником 27 и соседним подшипником 30
установлена пружина 39, предназначенная для удержания подшипников, валов и роликов в разделенном
положении до введения металла 110 между роликами.
Вал 28 приводится в движение от электродвигателя 40 через соответствующий редуктор 41, соединенный с
шестерней 42, зацепляющейся с зубчатым колесом 48, установленным на валу 28, 115, а вал 31 приводится в
движение от вала 28 посредством взаимозацепляющихся зубчатых колес 44 и 45, расположенных
соответственно на валу 28 и валу 31 и снабженных удлиненными зубьями, предназначенными для сохранения
зацепления при всех допустимых расстояниях между валками 29 и 32.
На валке 32 установлены пара фланцев 46, закрепленных болтами 47, проходящими через фланцы 125 в
валок, и эти фланцы 46, вместе с валками 29 и 82, образуют пространство 48, в котором удерживается
расплавленный металлический слой 49.
Мы предпочитаем формировать каждый валок из однородного материала, без поверхностного охлаждения
или цементации, толщиной не менее чем в два раза превышающей максимальную толщину полосы,
предназначенной для прокатки, а затем, чтобы предотвратить контакт между валком 29 и фланцами 46,
который может привести к образованию осколков от фланцев 46, мы предпочитаем изготавливать фланцы 46
из материала, значительно более мягкого, чем материал валка 29. Для обеспечения равномерной толщины по
всей ширине полосы желательно сделать вогнутым один или оба валка 29 и 32, как показано на рисунке 7 в
связи с валком 29.
В данном конкретном варианте осуществления изобретения расплавленный металл подается в озеро 49 из
нагретого ковша или печи 50.
Представленная здесь печь включает в себя корпус 51 из огнеупорного материала, в нижней части которого
находится сердечник 52, также изготовленный из огнеупорного материала и имеющий такие размеры, что
между ним и корпусом 51 образуется U-образный проход 25,5, сообщающийся с обоих верхних концов с
открытой внутренней частью 54 печи 50. Через центр огнеупорного сердечника 52 проходит центральная
ножка 55 сердечника 56 трансформатора, первичная обмотка которого (не показана) подключена к любому
подходящему источнику переменного тока, а вторичная обмотка образована металлом внутри канала 53, так
что протекание тока в первичной обмотке трансформатора индуцирует ток в металле внутри канала 53,
нагревая этот металл и, таким образом, путем конвекции, нагревая весь металл внутри печи 50.
Печь 50 шарнирно закреплена на раме 26 мельницы 25 с помощью пары выступов 57, установленных на печи
и соединенных шарнирными штифтами 58 с соответствующими выступами 59, установленными на верхней
плите 60 рамы мельницы 26. Печь 50 подает металл через желоб 61, расположенный между выступами 57, и
выливает его в желоб 62, из которого металл подается в резервуар 49 через распределитель 63.
Наклон печи осуществляется с помощью гидравлического цилиндра 64, цилиндр 65 которого шарнирно
соединен с выступами 67 на основании 68 рамы мельницы 26, а поршень 69 шарнирно соединен с выступами
71 на раме печи 50.
Распределитель 63, в который расплавленный металл выгружается через желоб 62, расположен в
пространстве 48 между валками 29 и 32, между фланцами 46, и его дно 72 находится ниже нормальной
поверхности расплавленного металлического слоя 49, и он выгружает металл в слой 49 через промежуточные
отверстия 73 и торцевые отверстия 74, расположенные в болтовом дне 72, посередине между валками 29 и
32.
Распределитель 63 действует как скиммер, собирая с расплавленного металла любой шлак, который может
попасть в желоб 62, а затем, вводя металл в озеро 49 ниже поверхности озера, предотвращает образование
дальнейшего шлака и таким образом эффективно предотвращает попадание шлака в озеро 75.
49, и, следовательно, в полосу, производимую прокатным станом.
Введение металла в озеро 49 ниже нормального уровня поверхности озера также способствует бесшумному и
без резких колебаний введению металла 80, и этот эффект усиливается тем фактом, что распределитель 63 и
содержащийся в нем металл действуют как перегородка, гася кинетический напор, присутствующий в металле
85 по мере его продвижения вниз по желобу 62, так что металл входит в озеро 49 почти исключительно под
действием силы тяжести и, следовательно, бесшумно и без особой силы или скорости 90, и в этой связи мы
считаем желательным, чтобы общий напор металла, поступающего в озеро, был меньше напора озера. Кроме
того, расположение отверстий 73 и 74 95 посередине между валками 29 и 32 позволяет подавать металл в
озеро 49 в том месте, где озеро имеет наибольшую глубину, и вероятность контакта поступающего металла с
затвердевшим металлом наименьшая. 100 В этих условиях распределитель 63 не только обеспечивает
чистоту металла в осадочном слое 49, но и предотвращает любое течение или вихревое движение металла в
осадочном слое 49, способное вызвать 105 любые нарушения в затвердевании металла, прилегающего к
валкам 29 и 32, или каким-либо образом препятствовать равномерности затвердевания металла.
Однако, чтобы дополнительно гарантировать отсутствие шлака в металле озера 49, мы можем окружить
поверхность озера 49 восстановительной атмосферой, например, с помощью каналов 75, расположенных по
обеим сторонам распределителя 63, соединенных с подходящим источником восстановительной атмосферы
и снабженных отверстиями, через которые восстановительная атмосфера выводится на поверхность озера
49, как показано на рисунке 6. 120 Во многих случаях мы считаем желательным, чтобы металл подавался в
резервуар 49 при температуре, возможно, на несколько градусов по Фаренгейту выше точки плавления
металла, чтобы любые захваченные газы имели достаточно возможностей выйти до того, как металл
затвердеет; мы можем достичь этого результата, подавая металл в желоб 02 при соответственно высокой
температуре. В 13.0 421,,539 кадре 26.
Эти средства для осуществления продольной регулировки вала 31 в раме прокатного стана 26 и для
удержания вала 31 в отрегулированном положении включают в себя упорные кольца 70 90, удерживаемые от
вращения штифтами 91, входящими в раму прокатного стана 26 и опирающимися на взаимодействующие
упорные кольца 92, расположенные по бокам фланцев 46, которые, в свою очередь, расположены по бокам
двух сторон валка 32; 7.
Упорные кольца 90 перемещаются вдоль оси вала 31 для аксиального позиционирования вала 31 и валка 32 и
удерживаются в отрегулированном положении, охватывая кольца 93, которые с резьбой входят в зацепление
с упорными кольцами 80 90 и прижимаются к боковым сторонам рамы мельницы 26.
В процессе работы, когда вал 29 зафиксирован на валу 28, а вал 28 зафиксирован от продольного
перемещения 85 относительно рамы прокатного стана 26, и вал 32 зафиксирован на валу 31, регулировка
фланцев 46 относительно валка 29 осуществляется вращением кольцевых зацеплений 93, чтобы выдвинуть
одно из упорных колец 90 и убрать другое упорное кольцо 90, пока вал, вал и фланцевый узел 31-32-46 не
будут перемещены в желаемое положение, при этом вал 29 будет точно центрирован между фланцами 95 46,
а вал, вал и фланцевый узел 31-32-46 будут удерживаться в этом положении, при этом фланцы 46 будут
точно центрированы на валу 29, благодаря необратимости зацепления кольцевых зацеплений 93 с упорными
кольцами 90.
Для предотвращения попадания металла между валком 29 и фланцами 46 можно также нанести масло или
аналогичный материал на торцы валка 29 или обеспечить продувку воздухом из зазоров между валком 29 и
фланцами 46.
При описанной здесь конструкции фланцы 40 оказывают дополнительное охлаждающее воздействие 110
вблизи краев полосы, что приводит к усиленному затвердеванию металла по краям полосы по сравнению с
затвердеванием металла в центре полосы. 115 Это не только приводит к неоднородности полосы, но и
способствует образованию вблизи фланцев 46 скоплений затвердевшего материала, которые накапливаются
до значительных размеров, прежде чем пройти 120 между валками 29 и 32, а затем, проходя между валками
29 и 32, оказывают давление на валки, которое может привести к растрескиванию валка, поломке подшипника
или другим повреждениям прокатного стана. Для защиты 125 от этого скопления затвердевшего металла
вблизи фланцев 46 мы считаем желательным обеспечить дополнительное натяжение на концах валков; Мы
считаем, что это можно сделать путем шерохования краев соединения 1.30. Следует отметить, что мы можем
предварительно нагреть желоб 62 или распределитель 63, или оба, например, с помощью нагревателей 76
и/или 77, расположенных соответственно над желобом 62 и над распределителем 68, подключенных к
подходящему источнику газообразного топлива, и направляющих их пламя соответственно на желоб 62 и
распределитель 68.
Для предотвращения проникновения металла лака 49 между валком 29 и фланцами 46, расположенными на
валке 32, мы считаем желательным свести к минимуму зазоры между валком 29 и фланцами 46 и с этой
целью точно центрировать валок 29 между фланцами 46; в действительности это особенно важно, когда
металл вводится при температуре, значительно превышающей температуру плавления, поскольку при
повышении температуры быстро увеличивается скорость проникновения металла.
С этой целью мы надежно устанавливаем ролики 29 и 82 на валы 28 и 31, поддерживаем вал 28,
предотвращая его осевое перемещение, а затем устанавливаем вал 31 для осевой регулировки, необходимой
для достижения желаемого центрирования ролика 29 относительно фланцев 46.
Каждый из валов 29 и 32 удерживается от вращения на своем валу 28 или 31 с помощью шпонки 78,
вставленной в соответствующие шпоночные пазы 79 и 80, расположенные соответственно в валу 28 или 81 и
валу 29 или 82.
При сборке любого из роликов на валу шпонка 78 помещается в шпоночный паз 79 вала, и ролик,
расположенный так, чтобы его шпоночный паз 80 совпадал с шпонкой 78, перемещается в продольном
направлении! Вдоль вала до тех пор, пока кольцевой выступ 81 валка не упрется в кольцевой выступ вала 82,
после чего валок удерживается от дальнейшего осевого перемещения в этом направлении. На этом этапе
шпонка 78 полностью входит в соответствующие шпоночные пазы 79 и 80, надежно удерживая ролик от
любого вращения относительно его вала. После этого сегменты сегментного кольца 88 устанавливаются в
кольцевое углубление вала 84, но выступают радиально и перекрывают кольцевой выступ валка 85,
благодаря чему вал удерживается от обратного продольного перемещения вала и, следовательно, от любого
относительного осевого перемещения вала.
Затем на место устанавливается упругое разрезное кольцо 86, охватывающее сегменты сегментного кольца
83, чтобы зафиксировать эти сегменты и предотвратить любое возможное смещение.
Вал 28 удерживается от осевого перемещения относительно рамы прокатного стана 26 с помощью муфт 87,
расположенных между кольцевыми выступами 88 на валу 28 и подшипниковыми кольцами 89, закрепленными
в прокатных валах 29 и 32 стана 421,539. Однако шероховатость кромок валков 29 и 32 приводит к
соответствующему шероховатости поверхности полосы, что во многих случаях нежелательно. Поэтому мы
предпочитаем обеспечивать это дополнительное усилие, делая внутренние поверхности фланцев 46
относительно более шероховатыми, как показано на рисунке 6 под номером 94.
С той же целью мы считаем желательным при определенных обстоятельствах покрывать внутренние
поверхности фланцев 46 материалом, который предотвратит прилипание металла к этим внутренним
поверхностям фланцев 46, и с этой целью мы предлагаем средства для непрерывного нанесения такого
материала на внутренние поверхности фланцев 46, как показано, в частности, на рисунке 9, где мы раскрыли
держатель 95, в котором расположен графитовый блок 90, прижатый к внутренней поверхности фланца 460 с
помощью витой пружины 97, расположенной между основанием 98 углубления 99 для блока держателя 95 и
основанием 100 блока 96.
Однако мы предпочитаем также предусмотреть средства для компенсации усиленного охлаждения по краям
валков, и мы обнаружили, что можем сделать это удобным способом, сформировав концевые отверстия 74
распределителя 36 большего размера, чем промежуточные отверстия 73, так что большая часть
расплавленного металла поступает в лак 49 на концах лака 3, рядом с фланцами 46, и лак дополнительно
нагревается на его концах, так что требуется дополнительное охлаждение рядом с фланцами 46.
Или же мы можем добиться этой компенсации путем подрезки одного или обоих валков 29 и 32, как показано
на рисунке 101 на валке 29, в результате чего полоса приобретает увеличенную толщину по краям, а
повышенное охлаждение вблизи фланцев 46 поглощается; хотя любой из этих методов является
удовлетворительным, на практике мы предпочитаем добиваться компенсации путем скоординированного
использования обоих методов, как показано здесь.
Наконец, чуть ниже изгиба 33 расположены скребки 102, прижимающиеся к валкам 29 и 32 и эффективно
отделяющие полосу от любого из валков, к которому она может прилипнуть.
Для охлаждения валков 29 и 32 мы предусмотрели две серии кольцевых труб 103, проходящих под валками и
позади них, с отверстиями для распыления охлаждающей воды на поверхности валков, и питаемых от
коллекторов 104, в которые охлаждающая вода подается по трубам 105; для отвода охлаждающей воды мы
установили над этими участками валков 29 и 32 корпуса 107, в которые собирается охлаждающая вода и из
которых она отводится через сливные каналы 108, и мы удобно закрепили эти корпуса 107, прикрепив их
нижние концы к поперечным балкам 109, поддерживаемым подшипниками 2770 и 30.
Корпус 107 для ролика 29 также взаимодействует с распределителем 63 для съемной поддержки желоба 62.
При определенных обстоятельствах возникает тенденция к прилипанию пара от охлаждающей воды к
поверхностям валков и образованию на них защитного слоя, изолирующего валы от последующих струй
охлаждающей воды B0, и, следовательно, снижающего охлаждающее действие последующих струй; для
преодоления этой тенденции можно предусмотреть щетки, очищающие валы между последовательными
рядами струй, такие как щетки 110, показанные на рисунке 6, установленные на корпусах 107 и очищающие
валы после первых двух рядов струй.
С этой же целью мы предпочитаем поддерживать температуру валков ниже 400 градусов по Фаренгейту.
Подача охлаждающей воды может регулироваться вручную с помощью клапана 111 с ручным управлением,
установленного в главном подающем канале 106, от которого поступают ответвления 95 подающих каналов
105, но мы предпочитаем использовать этот клапан с ручным управлением только в качестве запорного
клапана, чтобы полностью перекрывать подачу охлаждающей воды, когда мельница не работает, 100.
а также во время работы прокатного стана для регулирования подачи охлаждающей воды к валкам 29 и 32 с
помощью регулирующих клапанов 112, установленных в ответвлениях подающих каналов 105 и
автоматически приводимых в действие в ответ на сигнал I05.
температура валков 29 и 32.
Каждый клапан 112 снабжен в своей перемычке седлом клапана 113, в котором располагается головка
клапана 114, но перемычка клапана также снабжена отверстием 11.5 110, действующим как байпас,
позволяющий непрерывно протекать определенному количеству охлаждающей жидкости, — так что поднятие
головки клапана 114 не приводит к началу потока охлаждающей воды, а лишь увеличивает объем 115, в
который подается охлаждающая вода.
Следует понимать, что в этих условиях базовое количество охлаждающей воды, пропускаемой через
обводное отверстие 115, несколько меньше, чем количество, необходимое для охлаждения валка, а
дополнительная охлаждающая вода, необходимая для надлежащего охлаждения валка, подается путем
периодического открытия клапана 11.1.
Для автоматизации этого управления мы предлагаем 125.
Для каждого клапана 112 предусмотрено управление, включающее термопару 116, расположенную в контакте
с соответствующим роликом в точке А.
точка aboxe область, где охлаждающая вода распыляется на вал, и, следовательно, 130 $ d1,539 для
соединения этого канала 127 либо с каналом 128, ведущим к подходящему источнику гидравлического
давления, либо, в качестве альтернативы, с каналом для сточных вод 129.
Данная конструкция также учитывает, что 70 для любого заданного металла и любой заданной ширины петли
при постоянной скорости вращения валков степень затвердевания может контролироваться путем
регулирования глубины слоя 49, чтобы контролировать дугу 75 контакта металла с валками.
В связи с этими обстоятельствами оператор управляет регулирующим клапаном 126 в соответствии с
показаниями амперметра 125, поднимая ковш 80 быстрее, если ток, требуемый двигателем 124,
уменьшается, чтобы увеличить глубину осадка и степень затвердевания, и уменьшая или прекращая подъем
ковша 50, если амперметр 125 85 указывает на увеличение тока, подаваемого на двигатель 124, тем самым
уменьшая высоту осадка 49 и уменьшая степень затвердевания.
В этой связи мы заключаем, что для таких металлов, как цинк, латунь и сталь, желательно, чтобы мощность,
потребляемая прокатным станом, составляла не менее одной лошадиной силы на фут ширины полосы на фут
в минуту при периферийной скорости прокатного стана. 95 Учитывая, что амперметр 125 немедленно
показывает любое изменение тока, требуемого двигателем 124, и, следовательно, любое изменение степени
затвердевания, было установлено, что при такой схеме опытный оператор может поддерживать степень
затвердевания металла в пределах диапазона, в котором прокатный стан производит лист
удовлетворительного качества. 105 Такая конструкция с ручным управлением наклоном печи 50 также
особенно выгодна в связи с работой прокатного стана для производства непрерывного листового металла,
требующего большего количества металла, чем может поместиться в печи 50 за одну загрузку. Таким
образом, для продолжения работы прокатного стана требуется пополнение печи А0, а следовательно,
быстрое перемещение печи 50 для ее возврата в положение для приема следующей загрузки и для
возобновления подачи металла в желоб 62 до того, как уровень озера 49 опустится ниже минимального
уровня 120, при котором прокатный стан продолжает производить лист с желаемыми характеристиками.
На рисунке 12 показана альтернативная конструкция валков, включающая валы, каждый из которых имеет
внутренний сердечник 131, окруженный внешней оболочкой 132, имеющей внутренний диаметр, значительно
превышающий внешний диаметр сердечника 181, и поддерживаемый опорным роликом 188, установленным
любым подходящим образом от 180, постоянно реагирующим на самую низкую температуру, достигаемую в
валке.
Проводники 117 и 118, идущие от термопары 116, соединены с двумя концами катушки 119 реле, которое при
достаточном напряжении на катушке 110 замыкает реле 121 и замыкает цепь через соленоид 122, якорь
которого 123 соединен с головкой клапана 114, чтобы открывать клапан 112 всякий раз, когда соленоид 122
находится под напряжением, и удерживать клапан 112 открытым до тех пор, пока соленоид 122 находится под
напряжением, или, другими словами, до тех пор, пока ток в катушке 119 реле достаточен для поддержания
реле 121 в замкнутом положении, и, следовательно, поскольку ток в катушке 119 является током тепловой
цепи, а ток тепловой цепи зависит от температуры термопары, то до тех пор, пока минимальная температура
рулона превышает заданную величину. Затем, когда температура валка падает ниже заданного значения,
клапан 112 закрывается, чтобы перекрыть подачу дополнительной охлаждающей воды, и остается закрытым
до тех пор, пока температура валка снова не превысит заданное значение, после чего клапан 112 снова
открывается, чтобы подать дополнительную охлаждающую воду для снижения температуры валка, и цикл
повторяется.
Хотя мы показали этот механизм управления охлаждающей водой только в связи с валком 32, следует
понимать, что он также используется в связи с валком 29, и, кроме того, что механизм управления,
используемый в связи с валком 29, во всех отношениях является копией механизма управления, показанного
в связи с валком 32.
На рисунке 11 мы более или менее схематично изобразили одну из схем управления общей работой
мельницы.
Данная схема предусматривает привод валков 29 и 32 с помощью двигателя с практически постоянной
скоростью вращения, такого как шунтирующий двигатель 124, так что потребляемый двигателем ток
практически напрямую зависит от крутящего момента, необходимого для работы прокатного стана, и,
следовательно, от крутящего момента, необходимого для прокатки полосы в условиях существующей степени
затвердевания, при этом амперметр 125, встроенный в цепь двигателя 124 и непосредственно показывающий
потребляемый двигателем 124 ток, также показывает крутящий момент, необходимый для привода
прокатного стана, и, следовательно, степень затвердевания.
Данная конструкция предусматривает также привод в действие поршня 64, отвечающего за наклон ковшей,
под управлением трехходового клапана 126, соединенного с каналом 127, ведущим к цилиндру 65 поршня 64,
и расположенного на раме 26 мельницы 25. Следует понимать, что оболочка 132 и сердечник 113 находятся в
зацеплении в узле 33, и для того, чтобы оболочка 132 надежно выталкивалась из сердечника 131, сердечник
131 и оболочка 132 могут быть снабжены соответственно наружными зубьями 134 и внутренними зубьями
135, расположенными таким образом, чтобы зацепляться в точке зацепления оболочки и сердечника в узле
33, или же зубья 134 и 135 могут быть опущены.
При такой конструкции оболочка может охлаждаться как снаружи, так и изнутри охлаждающей водой,
вытекающей из сопел 136 и 137, расположенных соответственно снаружи оболочки 132 и в пространстве
между оболочкой 132 и сердечником 131, в точке, расположенной непосредственно напротив точки
соприкосновения сердечника 131 и оболочки 132. Поток охлаждающей жидкости к соплам 136 и 137 может
регулироваться вручную клапаном 138, расположенным в подающих каналах 139, или автоматически, как
описано выше.
Благодаря такой конструкции валки имеют практически сплошные и открытые поверхности, обращенные к
металлу в месте изгиба 33, и в то же время сконструированы таким образом, чтобы облегчить охлаждение
оболочки, -30 как за счет возможности охлаждения как изнутри, так и снаружи, так и за счет того, что оболочка,
будучи прочно закреплена сердечником в точке напряжения, может быть относительно тонкой, что облегчает
ее охлаждение.
Эта конструкция также имеет дополнительное преимущество: относительно недорогие внешние оболочки
можно заменить без замены всей конструкции валков.
-40 На рисунках 13, 14 и 15 показаны альтернативные формы формовочных валков, прокатки фои, полосы
различного поперечного сечения.
Валик 140 на рисунке 13 снабжен V-образным углублением 141 и выступами 142, а взаимодействующий с ним
валик 143 снабжен V-образным выступом 144, который, взаимодействуя с V-образным углублением 141 валка
140, образует V-образное отверстие 145 в изгибе валков, так что валки на рисунке 13 будут производить
полосу V-образного поперечного сечения.
На рисунке 14 валок 146 снабжен относительно плоской центральной частью 147, а по его краям,
непосредственно внутри фланцев 149, имеются относительно глубокие выемки 14S, а сопрягаемый с ним
валок 150 имеет плоскую поверхность 1151 шириной, приблизительно равной всему расстоянию между
фланцами 149, в результате чего в изгибе валков образуется U-образное пространство 152, и валки на
рисунке 14 образуют полосу U-образного поперечного сечения.
На рисунке 15 валок 153 снабжен относительно плоской центральной частью 154 и относительно глубокими
углублениями 155 с каждой стороны от нее, непосредственно внутри фланцев 1156, а взаимодействующий
валок 157 также снабжен относительно плоской центральной частью 158, окруженной относительно
глубокими углублениями 159, так что валки на рисунке 15 образуют в месте изгиба I-образное пространство
160 и формируют полосу I-образного поперечного сечения.
Разумеется, следует понимать, что полоса 75 может быть выполнена с любым другим желаемым поперечным
сечением, просто за счет соответствующей конфигурации поверхностей валков, и, соответственно,
показанные здесь поперечные сечения листа, V, U и I являются лишь иллюстрацией поперечных сечений,
которые могут быть получены.
На рисунке 16 показаны способы охлаждения валков в различной степени в разных точках по длине 85
валков, и мы считаем это желательным при определенных обстоятельствах и для определенных типов
валков, например, для предотвращения чрезмерной деформации валков или, альтернативно, для
компенсации дополнительного охлаждающего эффекта фланцев путем уменьшения или полного исключения
охлаждения валков, прилегающих к фланцам. Представленное на рисунке 16 конкретное средство включает в
себя коллектор охлаждающей воды 161 95, проходящий параллельно валу 162, получающий жидкость из
основного дуплета 163 под управлением ручного клапана 164 или, в качестве альтернативы, под управлением
автоматического управления, как описано выше, в зависимости от необходимости, и затем подающий
охлаждающую жидкость на вал 162 через множество ответвлений 165, расположенных вдоль длины
коллектора 161 и каждое из которых управляется отдельным ответвлением 105 166, благодаря чему
относительное количество охлаждающей воды в различных ответвлениях 165 может регулироваться и
дозироваться по мере необходимости.
При ручном управлении работой мельницы 110 мы можем заменить показания амперметра, отражающие
крутящий момент и степень затвердевания, прямым показанием крутящего момента, и для этой цели можем
установить дополнительный элемент.
подходящее устройство индикации крутящего момента 167 в 115 привод 8 от двигателя 7 к валкам 2 и 3, или,
в качестве альтернативы, может использовать механизм индикации крутящего момента, показанный на
рисунке 17, в котором двигатель мельницы 168 установлен на основании 169 120, шарнирно закрепленном на
одном конце в точке 170 и опирающемся на другом конце 1,7'1 на лезвие ножа 172, установленное на
коротком рычаге 173 рычага 174, установленного в точке 175, и имеющего длинный рычаг 176, соединенный
звеном 177 с коротким рычагом 125 178 рычага 179, установленного в точке 180, и имеющего длинный рычаг
181, взаимодействующий с возвратно-поступательной планкой 182, несущей зубчатую рейку 183, которая
взаимодействует с шестерней 184, установленной на валу 185, к которому 180 421,539 постоянная скорость. а
также для контроля какого-либо другого фактора, определяющего степень затвердевания металла, и в этих
обстоятельствах мы можем обеспечить автоматическое управление с помощью механизма управления,
показанного на рисунке 19.
На рисунке 19 показан главный двигатель мельницы 193, который может представлять собой трехфазный
асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, соединенный проводниками 194, 195 и 19675 с
пусковым устройством двигателя мельницы 197, питаемым от силовых проводов 198, 199 и 200 любого типа,
подходящего для этой цели. Устройство управления, показанное на рисунке 19, также включает в себя
управляющий двигатель 201 трехфазного асинхронного типа с 80 обмотками ротора, соединенный
посредством проводников 202, 203 и 204 с реверсивным и управляющим переключателем 205, который, в
свою очередь, соединен с линейными проводами 198, 199 и 200 посредством 85 соединительных проводников
206, 207 и 208 и в верхнем положении предназначен для подключения управляющего двигателя 201 для
работы в одном направлении, а в нижнем положении — для подключения управляющего двигателя 201 90 для
работы в обратном направлении, как будет понятно из схемы соединений.
На валу управляющего двигателя 201 установлены три контактных кольца 20, 9 и 210, 95 и 211, соединенные
с обмоткой ротора, как это хорошо известно в данной области техники, и взаимодействующие с щетками (не
показаны), соединенными с проводниками 212, 213 и 214, ведущими к резисторам 215, 216 и 217,
соединенным 100 вместе на противоположных концах Т-образным проводником 218, благодаря чему
управляющий двигатель 201 работает нормально с резисторами 215, 216 и 217, включенными в цепь якоря.
Однако, проводники 219, 220 и 221, идущие от проводников 212, 213 и 214, соединяющих контактные кольца
209, 210 и 211 с резисторами 215, 216 и 217, а также проводники 219, 220 и 221, ведут к нормально
разомкнутому выключателю 110 222, предназначенному для соединения проводников 219, 220 и 221, для
замыкания резисторов 215, 216 и 217, для удаления этих резисторов из цепи якоря двигателя 201, таким
образом, 115 замыкает якорь двигателя 201, что соответственно увеличивает скорость двигателя 201 всякий
раз, когда выключатель скорости 222 замкнут.
Переключатель управления 205 перемещается в переднее положение с помощью переднего соленоида 223, а
в заднее положение — с помощью реверсивного соленоида 224, при этом переключатель скорости 2922
перемещается в замкнутое положение с помощью соленоида 225, а переключатель 125 205 также включает
вспомогательный переключатель 226, содержащий контактный рычаг 227, предназначенный для
взаимодействия с передним контактом 228, когда переключатель управления 205 находится в переднем
положении, и с реверсивным контактом 180, закрепленным на индикаторном рычаге 186, перемещающемся
по шкале 187 индикаторного циферблата 188.
Прогиб свободного конца 171 основания 169 постоянно компенсируется, причем величина прогиба постоянно
увеличивается по мере прогиба свободного конца 171, любым подходящим для этой цели средством
смещения, например, средством смещения, используемым для этой цели в обычных весах.
С другой стороны, хотя координация факторов, определяющих относительную степень затвердевания
металла, работу прокатного стана и характеристики полосы, может контролироваться вручную и путем
регулирования глубины зоны плавления в зависимости от требуемого крутящего момента для работы
прокатного стана, координация также может осуществляться автоматически, и в этом отношении может быть
удобно осуществлена путем регулирования скорости работы прокатного стана.
Например, мы можем приводить в движение мельницу с помощью дифференциального
последовательно-полевого двигателя 189, изображенного на рисунке 18 и включающего якорь 190,
работающий под воздействием поля, возникающего в результате комбинированного действия параллельной
катушки 191 и последовательной катушки 192, намотанной для создания поля, противоположного по
направлению полю, создаваемому параллельной катушкой 191. При этом увеличение тока через двигатель
189, вызванное увеличением крутящего момента, необходимого для работы мельницы, вследствие
чрезмерной степени затвердевания, за счет увеличения обратного последовательного поля, автоматически
уменьшит результирующее поле и увеличит скорость двигателя 189 и мельницы, чтобы уменьшить степень
затвердевания. В то же время уменьшение крутящего момента, необходимого для привода мельницы,
вследствие уменьшения степени затвердевания, уменьшит ток через двигатель 189, уменьшит поле,
создаваемое последовательной катушкой 192, увеличит результирующее поле и, таким образом, уменьшит
скорость двигателя 189 и мельницы, и, следовательно, увеличит степень затвердевания. затвердевания.
Как хорошо известно в данной области техники, степень воздействия последовательного поля, разумеется,
будет ограничена, чтобы предотвратить преобладание последовательного поля при любых условиях
эксплуатации.
-65 При использовании двигателя такого типа, осуществляющего автоматическое управление, необходимо
лишь первоначально согласовать параметры с природой металла и шириной кромки, после чего двигатель
189, при правильной конструкции, будет автоматически поддерживать согласованность.
Однако во многих условиях нежелательно изменять скорость работы мельницы, а, наоборот, желательно
поддерживать скорость вращения мельницы на уровне con421,539 229, когда переключатель управления 205
находится в обратном положении.
В проводнике 196, соединяющем пусковое устройство двигателя мельницы 197 с двигателем мельницы 193,
расположены реле 280, 231, 282, 233, 284 и 285, срабатывающие в ответ на ток, протекающий в проводнике
196, и настроенные на срабатывание при постепенно увеличивающихся значениях в указанном порядке. Реле
280, 231 и 283 являются реле перегрузки, каждое из которых срабатывает при прохождении тока,
Соседние файлы в папке патенты