Способ производства проката

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приорите ао делам изобретеиий и открытийОпубликовано 30.03.81. БюллетеньДата опубликования описания 31.03,81 53) УДК 621.771 .2.04 (088,8)) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОКАТА ИЗ ЗАГОТОВК Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прокатке и может быть использовано в производстве сортового проката из заготовок, подвергнутых печному нагреву.Известен способ производства проката с паровоздушным удалением окалины с поверхности прокатываемого металла, который заключается в том, что на поверхности прокатного валка высверливают в шахматном порядке лунки глубиной 7 мм и диаметром 25 мм, а удаление окалины с поверхности прокатываемого металла осуществляют водой, которую подают в лунки из душирующего устройства. В момент соприкосновения валка с металлом происходит парообразование воды, находящейся в лунке и ее сжатие. При выходе лунки из очага деформации паровоздушная смесь взрыхляет окалину, которая удаляется с поверхности прокатываемого металла 1.В дальнейшем известный способ удаления окалины был усовершенствован. На поверхность валка предложено подавать легковоспламеняющиеся вещества, обра. зующие большое количество газа, например угольную пыль, опилки и т. п. 2. Однако известный способ эффективен только при прокатке листа. При производстве сорта, особенно мелкого, паровоздушное удаление окалины не используется из-за трудоемкости изготовления валков и отсутствия возможности во многих случаях высверливания лунок на поверхностях ручьев.При прокатке заготовок, полученных в ручьях сложной формы, снабженных лунками, не исключается образование дефектов, вследствие закатывания выступов на их поверхностях. Известно производство горячекатаныхпрофилей, при котором удаление окалины и защита раската от окисления осуществляется в ходе прокатки. Способ заключается 15 в том, что на прокатываемую полосу, проходящую через закрытую камеру, посредством распыления или впрыскивания наносят окалиноудалитель. В качестве окалиноудалителя используют, например, хлористые соединения кремния 3.Недостатком этого способа являетсяприменение в качестве окалиноудалителя веществ, содержащих ядовитые компоненты, что препятствует его широкому применению.Известен также способ производства проката, предусматривающий удаление окалины с поверхностей заготовок (слябов), подвергнутых печному нагреву. Этот способ заключается в том, что сляб, имеющий форму четырехгранной призмы, нагревают до заданной температуры и транспортируют к окалиноломателю - клети с вертикальными валками. В вертикальных валках обжимают кромки сляба и взрыхляют окалину на его поверхности. При боковом обжатии сляба окалина, находящаяся на его горизонтальных поверхностях, не вдавливается в металл. Этот способ удаления окалины эффективен в том случае, если при обжатии в вертикальных валках обеспечивается проникновение пластической деформации по всей ширине сляба. Валки окалиноломателей - цилиндрические (непрофилированные) с гладкой поверхностью. Иногда валки снабжаются неглубокой насечкой, которая улучшает процесс ломки окалины. Обжатие в окалиноломателях составляет 5 - 20/с, что достаточно для раздробления окалины, которую сбивают водой под давлением 120 атм 14.Однако известный способ не может быть эффективно применен в производстве сортового проката. При прокатке сортовых профилей, как правило, используется квадратная заготовка, обжимаемая в первых проходах в горизонтальных валках. В этом случае поверхность контакта валка с заготовкой составляет более половины всей поверхности заготовки, находящейся в очаге деформации. Окалина хорошо отделяется от боковых поверхностей заготовки, которые не контактируют с валками и закатывается в металл на участках контактирующих с валком. Описанное явление объясняется тем, что на контактных поверхностях валков и раската образуются зоны застоя металла. Это обстоятельство препятствует разрушению слоя окалины и ее удалению с поверхности раската.Анализируя известный способ, следует отметить, что окалина легко отделяется от свободных поверхностей тех участков заготовки, которые подвергаются боковому давлению.Применение кантовки раската после первого прохода, в результате которой контактные поверхности раската становятся свободными боковыми, не позволяет полностью удалить сильно закатанную в металл окалину. Поэтому окалину необходимо удалять с готового проката путем механической очистки или травления, что усложняет и удорожает производство.Цель изобретения - улучшение качества сортового проката повышением эффективности удаления окалины с его поверхности.Поставленная цель достигается тем, что при производстве проката из заготовки, на заготовке выполняют вогнутые грани со стрелой прогиба 0,075 - 0,15 высоты за 4готовки, а обжатие во взаимно перпендикулярных направлениях производят на величину 1,6 - 1,8 стрелы прогиба гранейвалками с вогнутой бочкой и кольцевой проточкой посередине, при этом струю гидросбива направляют на раскат через кольцевую проточку валков,На фиг. 1 изображена четырехграннаязаготовка для прокатки профиля на сортовом стане; на фиг. 2 - взаимное расположение заготовки и валков в первом проходе1 О сортового стана, (Положение 1 - в моментзахвата заготовки валками; положение 2 -при полном обжатии заготовки и 3 - контурзаготовки на выходе из валков).Четырехгранную заготовку 4 высотой Ни шириной В выполняют с вогнутыми гранями 5. Стрела прогиба 3 контура граней,который выполнен по кривой, в частностипо дуге окружности радиусом А з = 0,7 -0,9 Н. Грани заготовки сопрягают радиусом г.20 В первом проходе заготовку обжимаютв валках 6 с вогнутой бочкой. Вогнутостьвалка образована симметричной относительно вертикали кривой, к примеру, окружностью радиуса К. При этом тангенс угла 4между касательными к контуру грани заготовки и валка в зоне обжатия должен бытьбольше коэффициента внутреннего тренияметалла, равного 0,37,В валках посередине бочки выполненакольцевая проточка, глубина гп которойопределяется допустимой глубиной врезав валки и формой сопла гидросбива, а ширина п - величиной обжатия заготовки.В валках указанной конфигурации заготовка подвергается обжатию на величинуравную Ь Ь = 2 (0,8 - 0,9) б. В процессе35 деформирования заготовки струю гидросбива направляют на раскат в кольцевуюпроточку валков навстречу движению проката.Стрела вогнутости граней заготовки должна быть равна сумме одностороннего обжатия, обеспечивающего удаление окалины,и высоты щели между заготовкой и валками,которая предназначена для прохожденияструи гидросбива.Практикой установлено, что обжатие4 заготовки, вызывающее интенсивное отделение окалины от ее поверхности равно 1 О -20/,. В этом случае высота щели составляет2 - 10/ц от высоты заготовки, что достаточно для вымывания окалины с поверхностизаготовки,50 При обжатии заготовки с вогнутымигранями в валках, имеющих вогнутую бочкуучастки заготовки, обращенные в сторонувалков, подвергаются сжатию. Этому способствуют конфигурации бочки валка и граней заготовки, выполненные по радиусамокружностей, Радиусы окружностей, образующих бочку валка и вогнутые грани заготовки, назначают из условия равенстваугла(между касательными к образующимокружностям в точках соприкосновения валка с контуром граней заготовки) углу внутреннего трения металла. Указанное значение угла способствует созданию на верхней и нижней гранях заготовки сжи,м ающих нап ряже ни й.При возникновении сжимающих напряжений на поверхностях заготовки окалина разрыхляется и удаляется посредством гидросбива. Этому способствуе 1 щель, образованная между поверхностьо валка и заготовкой, в связи с тем, что величина об- ю жатия меньше стрелы прогиба контура граней заготовки. Кроме того, посередине бочки валков имеется кольцевая проточка, в которую направляется струя гидросбива, В качестве конкретного примера применения предлагаемого способа производства проката приведена прокатка мелкого сорта,На заготовочном стане из блюма прокатывают квадратную заготовку Н = В 080 мм, Контуры граней заготовки выполняются со стрелой прогиба б = 8 мм радиусами оиружности равными К = 65 мм. Затем заготовку охлаждают, передают на мелкосортный стан и подвергают повторному нагреву. Далее заготовку прокатывают в валках с вогнутой бочкой. Радиус вогнутости Вю = 150 мм. Кольцевая проточка имеет глубину т = 10 мм и ширину п = 18 мм Заготовку подвергают обжатию равному 6 Ь = 12 мм.На боковых гранях заготовки и на гранях, обращенных в сторону валков, возникают сжимающие напряжения, которые способствуют рыхлению окалины. Струя гидросбива, направленная в щель между валками и заготовкой, удаляет окалину. Благодаря. форме валков и заготовки на их контактных, 111ьповерхностях зоны застоя : образуется н поэтому окалина не закатывас в металл.Затем заготовку кгнтуют и вновь под.вергают обжатию в валках с вогнутой бочкой по предлагаемому режиму,результате чего печная окалина полностьк у.валяется.Формула азобретенияСпособ производства проката из заготовки, подвергнутой печному нагреву, включающий производство четырехгранной заготовкии деформирование ее в прокатных валкахс применением гидросбива окалины, отличающийся тем, что, с целью улучгыения качества сортового проката путем псвышенияэффективности удаления окалины, на заготовке вьполняют вогнутые грани со стрелойпрогиба 0,075 - 0,15 высоты заготовки, аобжатие во взаимно перпендикулярных направляющих производят на величину 1,6 -1,8 стрелы прогиба граней валками с вогнутой бочкои и кольцевой проточкой посередине, при этом струю гидросбива направляют на раскат через кольцевую проточку валков.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР105710, кл. В 21 В 45/04, 1956.2. Авторское свидетельство СССР113581, кл. В 21 В 45/04, 1956.3. Патент СССР484664,кл. В 21 В 45/04, 1973.4. Шефтель Н. И. Технология производства проката. М., Металлургия, 1976,с 344 - 345.итель Ю. 3А. Бойкас888 абинец 113035илиал П едактор В. Матюхинаказ 875/10ВНИ Соста Тех ред Тираж ПИ Государстделам изоб Москва, Ж - П Патент,венного коетений и5, РаушскУжгород анинКорректор НПодписноеитета СССРткрытийя наб., д, 4/5ул. Проектная,