Способ холодной прокатки в клети кварто

(19 51)5 В 21 В 1/22 ННЫЙ КОМИТЕТ ЯМ И ОТКРЫТИ ГОСУДАРСТВПО ИЗОБРЕТЕПРИ ГКНТ СС ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ абочих валков,раз- енини р ) - ЮМ -акс АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт черной металлургии(54) СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС В КЛЕТИ КВАРТО Изобретение относится к области листопрокатного производства и может быть использовано при прокатке полос на непрерывных станах холодной прокатки.Целью изобретения является повышение качества проката путем снижения дефекта "ребристость",Способ состоит в том, что прокатку производят с передним натяжением, превышающим заднее, причем рабочие валки смещают относительно опорных в сторону, противоположную направлению прокатки.Смещение рабочих валков осуществляют на величину, определяемую иэ выраже(57) Изобретение относится к листопрокатному производству и может быть использовано при прокатке полос на непрерывных станах холодной прокатки. Цель изобретения - повышение качества проката путем снижения дефекта "ребристость", Способ состоит в том, что смещение рабочих валков осуществляют на величину, определяемую по формуле. Рабочие валки смещаются относительно опорных против хода прокатки на оптимальную величину в клетях, где переднее натяжение значительно превышает заднее. Способ позволяет исключить вибрацию валков и повысить их стойкость. 2 ил. где а - величина смещения рмм;Ьмакс - максимальная величина полуширины площадки сплющивания на контакте рабочего валка с опорным, мм;81. г(2 - соответственно радиусы рабочих и опорных валков, мм;Ь Омичи - минимально возможная ность между передним и задним натяж ем в данной клети при прокатке, м;Рмакс - максимальное усилие прокатки в данной клети, н.На фиг, 1 представлена схема прокатки, общее распределение сил и смещение рабочих валков относительно опорных против хода прокатки в клети Кварто; на фиг, 2 - схема сил взаимодействия верхней пары валков к выводу зависимости определенияоптимального диапазона изменения величины смещения рабочих валков,На схемах (фиг, 1 и 2) обозначены рабочие валки 1; опорные валки 2; подушки 3 рабочих валков; подушки 4 опорных валков; станина 5. Кроме того, обозначены а - величина смещения; Ь- величина зазоров между подушками рабочих и опорных валков и между подушками опорных валков и окном станины; Ь - величина полуширины площадки сплющивания на контакте рабочего валка с опорными; В 1 - радиус рабочих валков, В 2 - радиус опорных валков; Р - вертикальная составляющая усилия прокатки; Т - осевая составляющая усилия между рабочим и опорным валком; Ол - переднее натяжение; Оз - заднее натяжение; А, В и С - опорные точки расчетного треугольника; А - центр сечения смещенного рабочего валка; В - центр опорного валка; С - центр несмещенного рабочего валка (а - О).Оптимальная величина смещения рабочих валков определяется иэ технологических параметров процесса прокатки: величины переднего и заднего натяжения, усилия прокатки, величины сжатия рабочих и опорных валков на контакте, и характеристик механического оборудования: радиусов рабочих и опорных валков, величин зазоров между подушками рабочих и опорных валков, между подушками опорных валков и боковыми направляющими в окнах станины,Максимальная оптимальная величина смещения для заданных диаметров рабочих и опорных валков ограничивается соотношением минимально возможной полуразности переднего и заднего натяжений к максимальной величине вертикальной составляющей усилия прокатки, При определенных условиях разность результирующей переднего и заднего натяжений и горизонтальной составляющей усилия прокатки может быть равна нулю. В этом случае процесс прокатки не стабилен, появляются вибрации в пределах указанных зазоров. Поэтому величина смещения должна быть такой, чтобы результирующая переднего и заднего натяжений, воспринимаемая каждым рабочим валком, была больше горизонтальнойсоставляющей межвалкового усилия. Этот параметр является верхней границей величины смещения.Исходя из равенства диаметров рабочих валков, величина их смещения относительно опорных и симметрии условий их контактного взаимодействия с полосой, результирующая переднего и заднего натяжений воспринимается каждым рабочим валком.(4) 40 45 50 5 10 15 20 25 30 35 Таким образом, верхняя граница величины смещения рабочих валков определяется из условия устойчивого поджатия рабочих валков в направлении процесса прокатки и выборки всех укаэанных зазоров в этом направленииО )Т2где ЛО = Оп - Оз; (1)Оп - переднее натяжение;Оз - заднее натяжение;Т - осевая составляющая усилия между рабочим и опорным валком.Иэ треугольника сил, действующих на рабочий валок от опорного (фиг. 2), угол отклонения рабочего валка от нейтрального положения ( АВС) будет равена= агсщ Т/Р, (2) где Р - усилие прокатки (под нажимными винтами), н.Из этого же треугольника величина смещения а определяется как произведение межосевого расстояния рабочего и опорного валков на э 1 п а или а = (В 1+ В 2) э 1 п а . Подставляя значение из выражения (2), имеема = (Я 1+ В 2) з 1 п(агс 19 Т/Р). (3) Учитывая практическую малость угла а (до 20), принимаем э 1 па:1 ца, поэтому, принимая во внимание условие (1), определяем величину смещения(В +Я)2 Рмаксгде ЬОмин - минимально возможная в практическом диапазоне для данной клети в процессе прокатки разница между передним и задним натяжением, н;Рмакс - максимальное в практическом диапазоне усилие прокатки в данной клети, н.Нижняя граница величины смещения определяется той минимальной величиной, при которой исключается протягивание серединной части рабочих валков в зазор между опорными вследствие их взаимного сжатия на контакте в процессе прокатки, Экспериментальное значение величины упругого сжатия достигается при максимальной величине усилия прокатки в данной клети. Следовательно, расчет необходимо производить исходя иэ этих условий.Минимальная величина смещения а (фиг. 2) определяется максимальной величиной полуширины площадки контакта рабочего валка с опорным, определяемой исходя из указанных условий прокатки. Величина смещения определяется как путь перемещения рабочего валка при взаимном сжатии на контакте иэ смещенного положения (с центром в точке С).Величину полуширины площадки контакта находим, согласно теории Герца, по зависимости иэ (4) ва пределения нижнеи щения, имеем нераЭЬмакс. (7) 3 Таким образом, величина возможного изменения величины смещения рабочих валков относительно опорных в процессе прокатки и имеет следующие границы:монсДиапазон изменения исходной (перед прокаткой) установки рабочих валков определяется с учетом выборки всех зазоров вдоль направления прокатки согласно вы ражениюЬ Оминд (9) где Л - суммарная величина зазоров в клети, выбирающихся в процессе прокатки 4 вдоль направления движения проката, мм,При равенстве величины смещения а правой или левой части неравенства (8) рабочие валки занимают неустойчивое положение, из которого их стремятся вывести 50 различные возмущающие усилия (рассогласования переднего и заднего натяжений, биения в линии привода, эксцентриситетвалков, их перекос и др.).При величине смещения, меньшей ниж ней границы, происходит протягивание серединной части бочки рабочего валка, где межвалковые давления и, соответственно, упругое сжатие максимальны, в зазор межЙ,В 1 2 5 где Ь - полуширина площадки контакта, м;он - погонная нагрузка между рабочим и опорным валками на единицу длины, н/м;м 1 и Ф 2 - соответственно коэффициенты Пуансона материала рабочих и опорных 10 валков;Е 1 и Е 2 - соответственно модули упругости материала рабочих и опорных лков, н/м 2;й 1 и В 2 - соответственно радиусы рабо чих и опорных валков, м.Из зависимости (5) видно, что варьируемым показателем является погонная нагрузка он, определяемая как отношение усилия прокатки Р к длине бочки валков И: 20 Чн - Р/Ь, н/м. (б)Так как длина бочки валков является величиной постоянной, то максимально возможная величина сжатия будет при максимальном значении усилия прокатки в 25 данной клети.Исходя из условия о границы величины сме венстводу опорными, При этом искажается активная образующая бочки рабочего валка, что приводит к местным отклонениям профиля полосы от заданного, и, изгибаясь в продольном направлении (по ходу прокатки) на максимальную величину, валки опять занимают неустойчивое положение от изгибов в продольном направлении под действием возмущающих факторов. Кроме того, при незначительных колебаниях переднего и заднего натяжений усилия прокатки происходят периодический возврат в исходное положение и очередная протяжка, что соответствующим образом сказывается на качетве проката,ени н - макм интеежду р 9,45 мм. сПри величине смещения, большей верхней границы, рабочие валки поднимаются против направления прокатки. В этом направлении выбираются указанные зазоры. Серединные части рабочих валков получают степень свободы и изгибаются против направления прокатки аналогично описанному до достижения максимальной величины изгиба и вновь занимают неустойчивое положение, результатом которого является дефект "Ребристость" полосы негартовки холоднокатаных полос.П р и м е р. Опробование заявляемого способа прокатки осуществлялось, например, в первой клети 5-клетевого непрерывного стана 1700 холодной прокатки.Произведем расчет величины смещения а по известным и предлагаемым данным (4);81 = 0,3 м - радиус рабочих валков;й 2 = 0,75 м - о 7 адиус опорных валков; Рмакс = 2 10 н - максимальное усилие прокатки на стане для прокатываемого сортамента (динамная сталь толщиной Ь = 0,5 мм, шириной В = 1000 мм);Е 6 = 1,700 м - длина бочки валков;Е 1 = Е 2 = 21,6 Мн/м - соответственно2модули упругости материалов рабочего и опорного валков (для остальных валков);м 1 =1 = 0,3 - соответственно коэффициенты Пуансона материалов рабочего и опорного валков;Опмин = 4,0 10 н - минимальное в прак 5тическом интервале энач е переднего натяжения в клети;Оэмакс = 4,0 104симально возможное в практическо рвале значение заднего натяжения (м аэматывателем и клетью);Омин = Овмин Оэмакс = 36 т,По зависимости (4) определим верхнюю границу а, равнуюДля расчета нижней границы величины смещения рабочих валков рассчитаем максимальную величину погонной нагрузки в процессе прокатки для данной клети в практическом интервале:РмаксЦ макс = = 1, П 6 тГмм15При этом максимальная величина полуширины площадки контакта рабочего валка с опорным по зависимостям (5) составляетЬмакс = 2,6 ммТаким образом, нижняя граница в соответствии с выражением (7) равна 2,6 мм.Рекомендуемая оптимальная величина смещения а - 6,025 мм.Опытная прокатка полос на стане в соответствии с предлагаемым способом с заданной величиной смещения рабочих валков 6 мм показала, что дефект "ребристость" (полосы негартовки) не образуется, При этом стойкость валков увеличивается от 25 до 35 тыс.тПредлагаемый способ позволяет исключить вибрацию валков. Формула изобретения Способ холодной прокатки полос в клети Кварто, включающий прокатку с пере дним натяжением, превышающим заднее, исмещение рабочих валков относительно опорных в сторону, противоположную направлению прокатки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества про ката путем снижения дефекта "ребристость", смещение рабочих валков осуществляют на величину согласно выражения115 Ьмвкса(Й 1+ Й 2) ЬОмин/2 Рмвксгде а - величина смеЩения рабочих валкое относительно опорных, мм;Ьмвкс - максимальная величина полуширины площадки сплющивания на контакте 20 рабочего и опорного валков, мм;81, В 2- соответственно радиусы рабочего и опорного валков, мм;й Снн - минимально возможная разность переднего и заднего натяжений в дан ной клети при прокатке, н;Рмвкс - максимальное усилие прокатки вданной клети, н,1667954игСоставитель М. Блатоваэктор Л. Гратиллло Техред М,Моргентал Корректор Т, Палий Заказ 2604 Тираж 331 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101