Слиток

(19) (11) 1)4 В 21 В 1 ГОС ПО ф ъю1%фсгг с;г ту ИЗ ПИС ЕНИ ДЕТЕЛЬСТ АВТОР но АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) Д,А,Дюдкин, В.В.Иосиашвили, Ю.В,Полторапавло, Ю,В,Тарасенко, А.Л.Бурджанадзе, Г,А.Дзигвашвили, В.В,Коваленко и В.И.Калугин (53) 621.771.23 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР В 1069886, кл. В 21 В 1/00, 1982.Авторское свидетельство СССР у 48685 1, кл. В 22 0 7/06, 1974. (54) СЛИТОК(57) Изобретение относится к чер й металлургии и может быть использова 1 1 Р 3ьМ1слитко покойной стали на блюмингах, Цель изобретения - повышение качества проката и снижение отходов металла в обрезь. Боковые грани слитка выполнены выпуклыми и имеют форму синусоиды с амплитудой 0,02-0,03 вы оты грани слитка и периодом, равным высоте грани слитка. указанная форма боковых граней слитка, схема прокатки и режим деформации позволяют уменьшить неравномерность уширения по высоте раската, улучшить качество поверхности блюмов, снизить утяжку торцовых участков раската и уменьшить отходы металла с концевой обрезьк 2 ил.Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при прокатке слитков спокойной стали на блюминге.Целью изобретения является повы шение качества проката и снижение отходов металла в обрезь.На фиг. 1 изображен слиток для прокатки бхдома, на Фиг. 2 - слиток с боковыми гранями в зависимости от технологических параметров прокатки.Слиток для прокатки блюмов включает выпуклые боковые грани, форма которых очерчена синусоидой с амплитудой 0,02-0,03 высоты Н слитка и5 периодом, равным высоте слитка.Такая форма поверхности двух боковых граней слитка установлена в результате выполненных экспериментальных исследований процесса формо 20 образования при прокатке свинцовых образцов на лабораторном стане с диаметром валков 110 мм, Боковые поверхности образцов, имитирующих слитки в масштабе 1:10, были выполнены плоскими и фигурными - в виде параболы и синусоиды в поперечных сечениях образцов. Прокатку образцов с различной формой боковых поверхностей осуществляли по режимам деформации, предус- З 0 матривающим первую кантовку после второго, четвертого и шестого проходов.Наиболее рациональной формой боковых поверхностей на образцах до 35 прокатки для улучшения качества боковых граней является синусоидальная, которая в большей степени способствует уменьшению неравномерности деформации по высоте боковых граней, 40форма боковых поверхностей слит-ков определенная в результате ис -ф (рследований, описывается уравнением 2 хЕЕ/2 (1+з 3.п/2 + ), (1) 45где Н - высота боковой грани слитка;Г(2 - амплитуда синусоиды;.Г - максимальная высота наплываметалла на середине боковойграни для компенсации бочкообразования,х - переменная величина, характеризующая часть высоты боковой грани (на сеРедине гРани х О, на концах грани х =- Н/2),Использование указанной формы боковых граней слитка. при схемах прокатки и режимах обжатий; которые определяют конкретную величину Г,обеспечивает получение рациональной формы боковых граней раскатов после прокатки.В зависимости от схемы прокатки слитка (два, четыре или шесть проходов), суммарного обжатия Ь Ьи геометрических Факторов очага деформации величина Г определяется по урав- нению гдеи Ь - длина и средняя высотаочага деформации.Величина амплитуды на серединеграни рассчитывается в эависимостиот геометрических параметров слитка.Из практического опыта установлено,что выпуклая Форма боковых гранейслитка, выполненная по синусоиде,позволяет снизить растягивающие напряжения в приконтактных слоях иуменьшить неравномерность деформации при прокатке на гладкой бочкебез кантовки за два, четыре, шестьи более проходов, Кроме того, .такаяФорма (юковых граней благотворно(должна сказаться на стойкости изложниц, позволит облегчить операцию извлечения слитков,Слиток учитывает особенности формоизменения боковых граней при прокатке на гладкой бочке блюминга без кантовок. Это особенно важно в том случае, когда из-за нестабильного температурного нагрева приходится производить по шесть и более проходов на гладкой бочке с малыми обжатиями до первой кантовки, Кроме того, в зависимости от суммарного обжатия, схемы прокатки, Фактора Формы очага деформации на гладкой бочке до первой кантовки можно прогнозировать величину амплитуды синусоиды (выпуклости) боковых граней слитка по урав- нению/ср =15с )с -9,3(1 с )с + +1 где Г - максимальная величина выпуклости на середине грани; ЬЬ - суммарное обжатие в первыхсипроходах на гладкой бочкедо кантовки;1/Ь, - фактор формы очага деформации,П р и м е р, Слиток спокойной стали прямоугольного сечения с размерами Н и В имеет боковые грани в виде 5синусоид с амплитудой Г/2, равной0,02-0,03 высоты грани Н, с максимумом в середине и периодом Т, равнымвысоте грани Н. Действительно, еслирассмотреть уравнение (1), то можноустановить, что Й. изменяется в пределах от 0 до Х.При х=О (середииа грани слитка)Е=Г, при х=Н/4 (одна четвертая высоты грани) Г=Г/2 и при х"Н/2 (однавторая высоты грани) Е=О.Следовательно, изменение выпуклости боковых граней слитка подчиня-.ется синусоидальному закону.По уравнению .(2) можно рассчитать 20величину максимальной выпуклости боковых граней слитка в зависимости оттехнологических параметров прокатки.Сущность этого процесса поясняетсясхематической картиной (фиг. 2) формоизменения прямоугольного слиткавысотой Н и шириной В с выпуклымигранями в первых проходах на гладкойбочке блюминга до кантовки. В процессе прокатки в приконтактных слоях,особенно в зонах 1, прилегающих кбоковой поверхности, имеют место значительные растягивающие напряжения,развивающиеся от области 2 максимальйого уширения, Это явление особенно 35проявляется в случае прокатки зашесть и более проходов на гладкойбочке без кантовки,Поперечная деформация неравномер- О на по сечению слитка. В поверхностных слоях она меньше в центре раската и увеличивается к краям. В глубинных слоях, наоборот, она максимальна в центре и.меньше у боковых поверхностей. Поэтому возникающие при этом поперечные растягивающие напряжения локализуются на участках боковой поверхности 3 раската (фиг. 2), прилегающей к контактной поверхности 1.На боковой поверхности раската при прокатке на гладкой бочке без кантовки возможно нарушение сплошности металла в случае плохого качества и низкой пластичности поверхностных слоев. Кантовка после четвертого или шестого прохода не способствует улучшению качества поверхности раската. Она целесообразна после первых двух пропусков, Прокатка с первой кантовкой после шестого или восьмого прохода способствует значительному развитию дефектов и на практике применяется редко. Образование дефектов при прокатке слитков чаще происходит на боковых не вступающих в контакт с валками поверхностях раската и их появление зависит от напряженно-деформированного состояния на этих поверхностях. Состояние боковой поверхности раската после прокатки на гладкой бочке без кантовок оказывает значительное влияние на образование складок, морщин и закатов. Поэтому очень важно выбрать такие схему прокатки и режим деформации, чтобы избежать образования дефектов в период ,прокатки между последней кантовкой ,на гладкой бочке и кантовкой перед задачей раската в ящичный калибр.Чем больше проходов между ними, тем больше вогнутость боковых граней рас ката. При задаче такого раската в ящичный калибр из-за отсутствия вытяжки деформируемые слои металла направляются к середине калибра, образуя грубые складки, морщины, которые в дальнейшем при прокатке трансформируются в закаты. Этому способствует неравномерный нагрев слитка.Слиток позволяет за. счет выполнения его боковых граней по синусоиде назначения амплитуды синусоиды (выпуклости) в зависимости от суммарного обжатия лЬ, и фактора формы очага деформации (1/Ь ) снизить неравномерность деформации в приконтактных слоях, уменьшить поперечные растягивающие напряжения и избежать появления двойного бочкооьразования. Этим достигается прямолинейность боковых поверхностей и уменьшается вероятность появления дефектов, Зоны 2уширения металла локализуются у приконтактной поверхности, в средней части раската за счет выпуклости граней появляются сжимающие напряжения, которые препятствуют двойному бочкообразованию.Выпуклость боковых граней слитка в пределах (0,02-0,03)Н принята на основании расчета конструкции термоуравновешенной глуходонной изложницы, а также для обеспечения удобства транспортирования слитка по рабочему рольгангу блюминга.Предлагаемый механизм пластического течения металла дает возмож5 1297955 ность управлять процессом формоиэменения металла на необходимых участках раската за счет формы боковых граней слитка, режима обжатия и параметра очага деформации.Формула изобретенияСлиток для прокатки блюмов, содержащий выпуклые боковые грани, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьппения качества проката иснижения отходов металла в обрезь, боковые грани слитка очерчены синусоидой с амплитудой0,02 - 0,03 высоты грани слиткаи периодом, равным высоте грани слитка,В г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в.-полигр Заказ 847/11 Тираж 481 Подписное