CN101522330A - 卷取机炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卷取机炉，其具有：隔热外壳(4)，隔热外壳(4)限定了炉内部空间(7)的边界；带材卷取装置(10)，带材卷取装置(10)包括卷取机滚筒(12)以及用于卷取机轴(9)的设置在炉内部空间的外部的、受控的转动驱动装置(11)，卷取机滚筒(12)具有在炉内部空间内的用于热轧带材的缝隙形接纳开口(14)；用于热轧带材的输入和输出开口(8)；以及在辊道(15)和卷取机滚筒(12)之间的带材导向装置(18)。为了尽可能避免卷绕故障而提出，进料盾(19)贯穿卷取机炉的外壳(4)，进料盾(19)与设置在炉内部空间(7)外部的移位驱动装置(35)连接，并且可以在穿入位置(A)和拉回位置(B)之间移位；并且在穿入位置(A)处的进料盾(19)连同带材导向装置(18)一起构成用于热轧带材的进料漏斗(25)，进料漏斗(25)位于卷取机滚筒(12)上的缝隙形接纳开口(14)之前。

Description

卷取机炉
技术领域
本发明涉及一种卷取机炉，其具有隔热外壳、带材卷取装置、用于热轧带材的输入和输出开口以及在辊道和卷取机滚筒之间的带材导向装置，其中，所述隔热外壳限定了炉内部空间的边界，所述带材卷取装置包括卷取机滚筒以及用于卷取机轴的设置在炉内部空间的外部的受控的转动驱动装置，所述卷取机滚筒具有在炉内部空间内的用于热轧带材的缝隙形接纳开口。
背景技术
在热轧设备中，为了在两个轧制过程之间临时存储可卷绕的轧前带材或者热轧带材而应用了卷取机炉。优选的应用领域是可逆式轧钢设备或者炉卷轧钢设备，其中，在轧机机架或者多个协同工作的轧机机架的两侧分别设有至少一个卷取机炉，用以卷绕和开卷保持热轧温度的轧件。
例如US 5,269,166A已经公开了一种开头所述类型的卷取机炉。可逆地通过轧机机架引导的热轧带材在每个轧制道次之后经由辊道并且经由可摆向辊道的传送活门传送至卷取机炉的炉内部空间内，并且借助另一活门传输给卷取机滚筒内的缝隙形接纳开口。在进入接纳开口内的同时，转动带材卷取装置，并且将进入的热轧带材卷绕成卷。有时会出现带头***的情况(滑雪板形式)，因而带头不再抵靠在进入引导部上，并且错过卷取机滚筒内的接纳开口。进入带材的这种错误传送导致在炉内部空间内的缠绕，并且导致轧制和卷绕过程中断，并且给从炉内部空间移除热轧带材带来巨大的困难。
在根据EP 619 377 A1的卷取机炉中也会出现关于进入的热轧带材的这种问题。通过形成带材导向装置的多个摆动活门确定用于进入的热轧带材的输送路径。借助可移动的卷取机滚筒恒定地保持用于进入的带材的输送路径，所述可移动的卷取机滚筒在卷绕过程中根据持续变大的卷直径横向于其转动轴线移动。可通过压力介质缸操作的带材输出引导部在开始输出过程时靠置到卷上，因此强制将热轧带材的带头带到由摆动活门构成的输送路径上。从而保证了带头从带卷松开，以及使其被过渡引导至摆动活门，并且避免了带头在卷取机炉内部的其它位置上松开。同时，带材输出引导部也可以被用作为铁鳞收集装置。
发明内容
因此本发明的任务在于避免已知的现有技术的缺点和难点，并且提出一种开头所述类型的卷取机炉，该卷取机炉能够尽可能避免在轧钢生产中的卷绕故障。
该发明任务以开头所述类型的卷取机炉如此解决，即，进料盾(Einführschild)贯穿卷取机炉的外壳，进料盾与设置在炉内部空间外部的移位驱动装置联接，并且可以在穿入位置和拉回位置之间移位，并且在穿入位置处的进料盾连同带材导向装置一起构成热轧带材的进料漏斗，该进料漏斗位于卷取机滚筒上的缝隙形接纳开口之前。
在穿入过程中，卷取机滚筒自身处于下述角位置，在所述角位置中，缝隙形接纳开口指向进入的带材。进料盾可以直至卷取机滚筒的卷绕面之前非常近的位置被带至穿入位置，例如被带到这样一个穿入位置中，所述穿入位置仅以几个毫米、优选为8mm至12mm、特别优选大约10mm的程度位于卷绕面之前，从而即使是弯曲的带初始端也能可靠地穿入缝隙形接纳开口。由此特别保证了，在穿入位置处的进料盾与卷取机滚筒的卷绕面以一定间距定位，并且直接定位在接纳开口旁边，其中，缝隙形接纳开口的纵向棱边优选被进料盾覆盖(沿带材进入方向观察)，从而避免了带头的黏附或者止挡。
通过进料盾相对于位于卷取机滚筒内的接纳开口的准确定位，位于卷取机滚筒上的缝隙形接纳开口可以被构建得明显小于迄今为止可能的那些。位于卷取机滚筒上的缝隙形接纳开口优选具有小于待卷绕的热轧带材的最大热轧带材厚度的四倍的缝隙宽度。无论如何，位于卷取机滚筒上的缝隙形接纳开口具有小于等于80mm的缝隙宽度。
适当的是，由带材导向装置和进料盾构成的进料漏斗构成的张开角处于10°至50°之间，优选处于10°至30°之间。在该张开角的情况下保证了在进料漏斗内不出现带材拥堵。
直接在带头进入卷取机滚筒的导入缝隙之后，卷取机轴反向于热轧带材的进入运动定向地进行转动运动，并且进入的热轧带材被卷绕在卷取机滚筒的卷绕面上。进料盾必须同时以较高速度从其穿入位置移开，以便不妨碍卷绕过程。在拉回位置处的进料盾优选定位在最大卷绕直径之外，并且封闭进料盾的在卷取机炉外壳中的通孔。
由于进入的热轧带材的较高的带材运行速度，尤其在卷绕过程的第一阶段，卷直径会出现非常快的增加。为了可靠地保证进料盾的由此必需的快速拉回运动，进料盾的移位驱动装置包括压力介质缸和传动机构，所述传动机构具有直至10：1的最小传动比。为了不受热影响，移位驱动装置位于在炉外壳的外壁上的托架上。
如果具有必需的最小传动比的传动机构由例如双臂杠杆的杠杆***构成，则获得移位驱动装置的施工上的一种简单实施方式。
就卷取机炉内的卷绕过程的无干扰的起动而言，卷取转动的开始和进料盾的拉回运动必须在时间上相互匹配。这是由此实现的，即，用于输送热轧带材的辊道和在时间上检测带头和热轧带材的输送速度的测量装置位于卷取机炉之前；将控制装置分配给该测量装置，所述控制装置测定带头进入卷取机滚筒的接纳开口的进入时间点；并且控制装置与卷取机轴的转动驱动装置以及进料盾的移位驱动装置连接，用以启动卷绕过程并且启动进料盾开始从穿入位置移位运动至拉回位置。
优选同时或者在0.2秒的小时间间隔内，启动卷绕过程和拉回运动。
附图说明
根据非限制性的实施例的以下描述得出本发明的其他优点和特征，这里参照下列附图，图中：
图1以示意性视图示出根据本发明的卷取机炉的横截面；
图2以平面图示出根据本发明的进料盾的移位驱动装置的一个可能的实施方式；
图3是可逆式轧钢设备的示意图，所述可逆式轧钢设备具有控制装置用以定位根据本发明的进料盾。
具体实施方式
图3以纵截面图示出用于轧制可卷绕的热轧带材的可逆式轧机的总视图。可逆式轧机包括可逆式轧机机架1以及设置在可逆式轧机机架两侧的卷取机炉2，其中，可逆式轧机机架1被构造为具有工作辊1a和支承辊1b的四辊机架，卷取机炉2用于交替地卷绕和开卷沿交替的轧制方向经过轧机机架的热轧带材。在左侧的卷取机炉内卷绕的卷3表示热轧带材。设置在可逆式轧机机架1上游或者下游的卷取机炉2相对于轧制平面是镜像对称地构造。
图1示出卷取机炉2的横截面。卷取机炉包括外壳4，外壳4具有金属外壁5和安装在内侧的隔热部6，隔热部6限定了炉内部空间7的边界。用于热轧带材的、指向可逆式轧机机架的可封闭的输入及输出开口8位于该卷取机炉的底部区域。在卷取机炉加热期间以及在运行间歇期间，通过引导活门16、17封闭该输入及输出开口8。通常借助这里未示出的液压调节驱动装置(如：压力介质缸)来调节引导活门。带材卷取装置10的卷取机轴9贯穿外壳4的前壁和后壁，并且在该卷取机炉的外部可转动地支承在未进一步示出的支承轴承内，并且与转动驱动装置11连接(图3)。以抗转动方式设置在卷取机轴9上的卷取机滚筒12在其卷绕面13的区域内具有用于进入的热轧带材的缝隙形接纳开口14，热轧带材自轧机机架开始在辊道15上，并且经由可摆动的引导活门16、17(以虚线示出)被传送至炉内部空间7内传送向卷取机滚筒12，并且在那里卷绕成卷3。在热轧带材的穿入和穿出过程中，引导活门16被摆向辊道15，而第二引导活门17指向在卷取机滚筒内的缝隙形接纳开口14。引导活门16、17构成带材导向装置18，进而确定了用于将热轧带材从辊道15输送至在卷取机滚筒内的缝隙形接纳开口14的路径。
进料盾19在通孔20处贯穿外壳4的侧壁4a，并且可以在穿入位置A和拉回位置B之间移动。进料盾19由具有导板22的头部分21以及导轨23所组成，头部分21在端侧可解除地固定在导轨23上。进料盾19的导轨23在卷取机炉的外部以可纵向移动的方式支承并引导在多个导辊28上，其中，位于引导壳体29内的导辊28可转动地支撑在托架30上。
在穿入位置A处(以虚线示出)，进料盾19以其最前端与卷取机滚筒12的卷绕面13保持尽量小的间距a，并且直接定位在接纳开口14旁边。由于进料盾19突出于开口棱边24(在以箭头标记的热轧带材的进入方向上观察)而彻底排除了进入的热轧带材的黏附。带材导向装置18以及进料盾19一方面通过引导活门17，另一方面通过导板22构成用于进入的热轧带材的进料漏斗25。该进料漏斗的张开角α大约为20°。缝隙形接纳开口14内的缝隙宽度s小于80mm。
在拉回位置B处，进料盾19借助于其头部分21封闭侧壁4a内的通孔20，并且因而位于最大卷直径之外的位置中，并且也位于卷取机炉的在热负荷方面相对受到保护的区域内。
对于进料盾19从穿入位置A至拉回位置B的拉回运动而言，时间上要求是特别严格的，并且因而必须非常快速地完成所述拉回运动。在进入的热轧带材进入到卷取机滚筒的缝隙形输入开口14内的同时，该卷取机滚筒将被逆向于热轧带材的进入方向转动，并且该热轧带材被卷绕成卷。于是，在卷取机滚筒和在辊道上的驱动辊对之间的进入的热轧带材将被张紧。为了避免与快速变大的卷或者突然张紧的热轧带材相撞，仅零点几秒能够由该拉回运动的第一阶段所使用。图2以俯视图示意性示出从穿入位置A至拉回位置B的快速拉回运动所必需的移位驱动装置35的一个可能的实施方式。移位驱动装置35包括压力介质缸36以及传动机构37。进料盾19借助其导轨23在多个导辊28上引导并且支承在托架30上。传动机构被构造为双臂杠杆38，其一方面与进料盾19连接，另一方面与压力介质缸36连接。在枢销39上，双臂杠杆38同样支承在托架30上。可围绕竖直轴线40转动的滑杆41安置在导轨23上，滑杆41在双臂杠杆的较长臂的长孔形缺口42内引导。支承在托架30上的压力介质缸36可摆动地铰接在双臂杠杆的较短杠杆上。因而在压力介质缸内的柱塞的可实现的移动速度的对快速拉回运动所必需的传动比直至10：1。
移位驱动装置的构造方式不局限于所述实施方式。相反，在本发明的保护范围内可以采用其他保证足够快速的拉回运动的传动机构或者驱动装置(如：电机的或者液压调节的及摆动驱动装置)，这些装置的以快速的反应速度和返回速度著称。
图3以带有在两侧置于轧机机架前的卷取机炉的可逆轧钢设备作为示例，示意性示出对于实现进料盾的快速返回所必需的测量及控制技术装备。在辊道15的区域内，测量装置45设置在轧机机架1和卷取机炉2之间，以便在时间上识别进入相应的卷取机炉的带头(带起始端)。两个以确定间距前后设置的测量装置45允许在包括计算机的控制装置46中确定热轧带材输送速度，测量装置45的测量信号被传输给控制装置46。根据这些输入信号，在控制装置内计算出带头进入卷取机滚筒的接纳开口14的进入时间点，并且生成针对带材卷取装置10的转动运动以及进料盾19的拉回运动的启动脉冲。借助该启动脉冲，两个卷取机炉2中的每一个对带材卷取装置10的相应的转动驱动装置11、以及进料盾19的移位驱动装置35的压力介质缸进行操作。

Claims (9)

1.卷取机炉，所述卷取机炉具有：隔热外壳(4)，所述隔热外壳(4)限定了炉内部空间(7)的边界；带材卷取装置(10)，所述带材卷取装置(10)包括卷取机滚筒(12)以及用于卷取机轴(9)的设置在所述炉内部空间的外部的、受控的转动驱动装置(11)，所述卷取机滚筒(12)具有在所述炉内部空间内的用于热轧带材的缝隙形接纳开口(14)；用于热轧带材的输入和输出开口(8)；以及在辊道(15)和所述卷取机滚筒(12)之间的带材导向装置(18)，其特征在于，进料盾(19)贯穿所述卷取机炉的所述外壳(4)，所述进料盾(19)与设置在所述炉内部空间(7)外部的移位驱动装置(35)联接，并且能够在穿入位置(A)和拉回位置(B)之间移位；并且在所述穿入位置(A)处的所述进料盾(19)连同所述带材导向装置(18)一起构成用于所述热轧带材的进料漏斗(25)，所述进料漏斗(25)位于所述卷取机滚筒(12)上的所述缝隙形接纳开口(14)之前。
2.根据权利要求1所述的卷取机炉，其特征在于，在所述穿入位置(A)处的所述进料盾(19)与所述卷取机滚筒(12)的卷绕面(13)以一定的间距(a)定位，并且直接在所述接纳开口(14)旁边定位。
3.根据权利要求1或2所述的卷取机炉，其特征在于，位于所述卷取机滚筒(12)上的所述缝隙形接纳开口(14)具有缝隙宽度(S)，所述缝隙宽度小于待卷绕的热轧带材的最大热轧带材厚度的四倍。
4.根据权利要求1或2所述的卷取机炉，其特征在于，位于所述卷取机滚筒(12)上的所述缝隙形接纳开口(14)具有小于等于80mm的缝隙宽度(S)。
5.根据前述权利要求之一所述的卷取机炉，其特征在于，由所述带材导向装置(18)和所述进料盾(19)构成的所述进料漏斗(25)构成10°和50°之间、优选为10°和30°之间的张开角(α)。
6.根据前述权利要求之一所述的卷取机炉，其特征在于，在所述拉回位置(B)处的所述进料盾(19)定位在最大卷绕直径之外，并且封闭了进料盾(19)的在所述外壳(4)中的通孔(20)。
7.根据前述权利要求之一所述的卷取机炉，其特征在于，所述进料盾(19)的所述移位驱动装置(35)包括压力介质缸(36)以及传动机构(37)，所述传动机构(37)具有直至1∶10的最小传动比。
8.根据权利要求7所述的卷取机炉，其特征在于，所述传动机构(37)由例如双臂杠杆(38)的杠杆***构成。
9.根据前述权利要求之一所述的卷取机炉，其特征在于，用于输送所述热轧带材的辊道(15)和用于在时间上检测带头并测定所述热轧带材的输送速度的测量装置(45)位于所述卷取机炉之前；控制装置(46)被分配给所述测量装置(45)，所述控制装置(46)测定所述带头进入所述卷取机滚筒(12)的所述接纳开口(14)中的进入时间点；并且所述控制装置(46)与所述卷取机轴(9)的转动驱动装置(11)以及所述进料盾(19)的所述移位驱动装置(35)连接，用以启动卷绕过程并且启动所述进料盾(19)开始从所述穿入位置(A)移位运动至所述拉回位置(B)。
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