Способ регулирования процесса намотки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцивлистическихРеспублик 11963595(22) Заявлено 11. 09. 79 (2 т) 2821189/25-27с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Опубликовано 0710.82. Бюллетень Йо 37И 1 М. Кп. В 21 С 47/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 04.02.83) Заявите нститут черной металлурги 4) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА НАМОТКИ 2 08" 8величина натяженамотке полосы я при риной Ь) ий В яос Сущносоцесса 0 Изобретение относится к области обработки металлов давлением и в частности к области производства лис та прокаткой.Известен способ регулирования процесса намотки, при котором поддерживают постоянное натяжение полосы во всем процессе намотки 1,Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает равномерной плотности рулонов полос различной ширины, Вследствие этого непостоянны теплофиэические свойства рулонов полос различной ширины. В результате рулоны холоднокатанных полос отжигаются при неодинаковых условиях (различна скорость их нагрева, охлаждения, различен температурный перепад по толщине намотки полосы в рулонах). Все это в итоге отрицательно отражается на структуре и механических свойствах листовой стали, на ее качестве.Известен также способ регулирования процесса намотки в рулдн полос, при котором изменяют величину , натяжения в зависимости от изменения исходного параметра 2 . В качестве исходного параметра принимают радиус рулона и натяжение полосы изменяют обратно пропорциональйо радиусу рулона.Однако при намотке полос различнойширины такой исходный параметр неприемлем, так как не обеспечивает равномерной плотности рулона.Пелью изобретения является повышение качества рулонов.0 Укаэанная цель достигается тем,что в способе регулирования процессанамотки в рулон полос, при котором 1 изменяют величину натяжения в зависимости от изменения исходного парамет, ра,-в качестве исходного параметраиспользуют ширину наматываемой поло"сы, величину натяжения полосы изменяют обратно пропорционально ее ширинеи определяют по зависимости величина натяжениянамотке полосы ширипоказатель степениит в том, что в качестве задающего параметра для регулирования натяжения является ширина полосы, натяжение изменяют при переходе от намотки полосы одной ширины к намотке полосы другой ширины обратно пропорционально ширине полосы и определяют по зависимостио 8. о 81 8ОПри намотке холоднокатанных полос на барабан моталки по мере роста давления рулона на барабан происходит уменьшение радиуса барабана моталки за счет сползания сегментов, 5 выбора зазоров, сжатия различных пружин, упругой деформации материала барабана. При этом скорость .и величина уменьшения радиуса барабана моталки зависит в первую очередь не от 20 удельного давления, а от величины полного давления рулона на барабан. Полное же давление рулона на барабан определяется шириной наматываемой полосы. Тбким образом, уменьшение 25 радиуса барабана моталки зависит от ширины сматываемой в рулон полосы. Для учета этого эффекта в математических моделях для расчета напряжений в рулонах отдельные авторы пытаются 3 О податливость барабана выразить через коэффициент его толстостенности, нелинейно зависящей от давления на барабан.В свою очередь давление РУлона на 35 барабан моталки и межвитковое давление в рулоне после его снятия с моталки зависят от названного уменЬшения радиуса барабана. Причем давление рулона на барабан моталки будет тем 4 О ,больше, чем меньше, податливость барабана. Величина межвиткового давления в рулоне после снятия с барабана будет наоборот.тем больше, чем больше уменьшение радиуса барабана в процессе намотки рулона,45Причина такого явления состоит в том, что, если в процессе намотки рулона имеет место значительная радиальная деформация барабана, то еще при нахождении рулона на барабане внутренние витки получают значительную радиальную деформацию. В результате этого возможность свободного радиального перемещения внутренних вит- ков после снятия с барабана будет в 55 значительной мере исчерпана. Давление же наружных витков иа внутренние остается неизменным, поскольку независимо от радиальной деформации барабана и внутренних витков рулона в верх-щ нем витке в любое время намотки окружное напряжение будет равно натяжению сматываемой полосы. В итоге при неизменном режиме натяжения сматываемой полосы уровень межвиткового дав ления в рулоне после снятия его с моталки будет тем больше, чем большую деформацию получил барабан в процессе намотки. А так как величина деформации барабана пропорциональна ширине полосы, то межвитковое давление в рулоне будет тем больше, чем больше ширина полосы. Для того, чтобы уровень межвиткового давления в рулонах полос различной ширины был одинаковым, необходимо при переходе от смотки относительно узких полос к более широким величину натяжения изменять (устанавливать) обратно пропорционально ширине полосы в соответствии со следуюо щей зависимостьюь 8:б"),причем значения показателя степени П выбираются из следующих соображений.Минимальная величина удельного натяжения, применяемая при намотке полос на станах холодной прокатки,составляет примерно бо =3,0-3,5 кгс/ммР. При этом после прокатки сматываются полосы наклепанной стали, предел текучести которой, как правило, не менее 6 т = 50-60 кгс/мм 2. Следовательно, минимальное значение отношения - равняется примерно 0,05.;от.Максимальная относительная величина натяжения не должна превышать 0,8. Получается, что диапазон возможных изменений величины натяжения равенФ 0,05-0,8 ) 6 . Отсюда видно, что отношение максимально допустимой величины натяжения бо, =0,8 т минимально допустимой й , в -0,056о п 1 псоставляет 16. Таким образом, при Ь ) 8 максимальное значение отноше- ниЯ натЯжений боб /4 Равно 16. Поскольку уменьшение величины этого отношения до уровня менее 1,05 т.е. до величины отклонения 5) нецелесообразно из-за небольшой величины достигаемого эффекта, то 1,05 принимаем за минимальное значение отношения бо 8 4 8. В итоге имеем 4 4105-160 ) боб . В сортаменте листовых непрерывных станов предусмотрена прокатка полос, различающихся по ширине как правило не более, чем в 2,0-2,5 раза. Следовательно, максимальную величину отношения В /8 целесообразно принять равной 2,5. Заметкое различие в величине межвиткового давления в рулонах проявляется при разнице в ширине, смотанных полос не менее 10. Эффект разницы в ширине полос менее 10 складывается из-эа влияния многочисленных случайных факторов разнотолщинности, неравномерности отделки поверхности, температуры полос и др.). В итоге имеем Ь = =(1,1-2,5 )81.Зная предельные значения отношений 6086 В и 8/В легко определить интервал возможнйх значений показатеФормула изобретения ля степени в . Так при бвВ -1 Ь,ОВ,ВиЬ =1.,19, получаем 1: 1 Р,.Откуда и 30. При баев=1,0 б и8=2,5 В 1 получаем - =у - )и 0,05. 5Таким образом, показатель степени иможет изменяться в следующих пределах 0,054 п 430. Предлагаемый способможет быть легко реализован на непрерывных и реверсивных листовых и жес тепрокатных станах холодной прокатки.Кроме того, он может быть эффективноприменен на станах бесконечной прокатки полос типа 2000 Новолипецкогометзавода. Для реализации способа может быть использовано устройство,3включающее задатчик ширины прокатыва емых и сматываеьвх в рулоны полос.Сигнал от задатчика ширины долженпоступать в систему выбора установок 20натяжения полосы при намотке ее в ру 1лон, где будет предусмотрено припереходе от прокатки полос одной ширины к другой установление величинынатяжения намотки обратно пропорционально ширине полосы, Величину натяжения в зависимости от ширины полосыможно устанавливать по жесткой, предварительно определенной программе,П р.и м е р. Способ опробовали на 30пятиклетевом стане холодной прокатки1700 Карагандинского меткомбината.Прокатывали и сматывали в рулоны полосы из стали 08 кп толщиной 1,0 мм,шириной 1015 и 1210 мм. При намотке. 35на барабан полос по известному, принятому в листопрокатномцехе Р 2 Карметкомбината способу, предусматривающему постоянную величину удельного натяжения в процессе намотки, примейяли 40ба=5,0 кгс/мм независимо от ширины2сматываемых полос. При намотке полоспо предлагаемому способу величину на-.тяжения устанавливали равной5,0 кгс/мм при ширине полос 1015 мм 45и равной 4,0 кгс/мм при ширине полос 1210 мм, т.е. при переходе отсмотки полос шириной 1015 мм к смотке полос шириной 1210 мм величинунатяжения устанавливали обратно пропорциональной ширине полосы и определяли еу, иСходя иэ зависимости 6 цб - .8(,=бэв (-) при и 1,2. В рассматриваемом примере конкретной реализации8=1015 мм; В =1210 мм, бои==5,0 кгс/мм. бээ =4,0 кгс/мм . Отжиг 55рулонов холоднокатанных полос однойи другой ширины проводили в одинаковых условиях в колпаковых печах порежимам, предусматриваемым технологической инструкцией для стали категорки вытяжки ВГ по ГОСТ 9045-70.Плотность намотки рулонов оценивали,по величине межвиткового давления,имеющего место после снятия рулоновс барабана моталки. 65 Результаты проведенного опробования способа намотки холоднокатанныхполос показали его преимущества передизвестными способами, Согласно расчетам при намотке рулонов по известномуспособу после снятия их с моталки величина максимального межвитковогодавления в рулонах полос шириной1210 мм получалась примерно на 15больше, чем в рулонах полос шириной1015 мм, Это свидетельствует о различной плотности и теплофиэических свойствах рулонов полос различной ширины.При намотке по предлагаемому способууровень межвиткового давления былпримерно одинаковым для рулонов полос с различной ширинойИспытания механических свойствлистовой стали одной и другой ширина,полученной при использовании в процессе прокатки способа намотки, показали, что металл этой опытной партиипо штампуемости полностью соответст:вовал требованиям категории ВГ поГОСТ 9045-70. При массовом производстве такого металла с применениемизвестного способа намотки вы;.од годного металла категории ВГ составляетпримерно 85,Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа по сравнению с базовым объектом состоит вследующем.Применение предлагаемого способаобеспечивает повышение равномерности плотности намотки рулонов полосразличной ширины за счет созданияодинакового уровня кежвиткового давления в рулонах после снятия с барабана моталки. Это обусловливает повышение равномерности, стабильноститеплофизических свойств рулонов полос различной ширины, потому что контактная теплопроводность смежных витков полосы в рулоне зависит от.вели-.чины контактного (межвиткового давления. В результате улучшаются условияотжига рулонов холоднокатанных полос .различной ширины, В частности стабилизируется скорость нагрева и охлаждения рулонов, уменьшается различие в температурных полях при нагреве рулонов полос разной ширины. Всеэто благотворно сказывается на структуре и механических свойствахотожженной листовой стали, повышает еекачество. Способ регулирования процесса намотки в рулон полос, при котором из меняют величину натяжения в зависимости от изменения исходного параметра,отличающийся тем, что, с целью повышения качества ру. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-)5, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 лонов, смотанных иэ полос разной ширины, в качестве исходного параметра используют ширину наматываемой полосывеличину натяжения полосы изменяют обратно пропорционально ее ширине и определяют по зависимости где оВ - величина натяжения принамотке полосы шириной Ь бо 8 - величина натяжения принамотке полосы ширинойВи - показатель степени;0,05 4 и 630,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Третьяков А.В. Теория, расчети исследования станов холодной прокатки. М., 1966, с. 153-159.10 2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2459267/20-27,кл. В 21 С 47/00, 10.01.77 (прототип).