Способ прокатки прямоугольных заготовок

(51)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР). %47ий научтехнол но-исследовательогический институт укерман, В,Г.Повои С.Д.Разумов тании М 1034289 В.Я,Ц нфельд икобри етельство СССВ 1/02, 1975,Предлагаемое изобретение относится к черной металлургии и может быть использованопри прокатке заготовок прямоугольно-. го сечения иэ исходных заготовок больших размеров, например, слитков, непрерывного литья в виде широких слябов либо полых слитков,Известен способ прокатки широкого сляба с неравномерным по ширине обжатием и отделением заготовок сечения, который позволяет оысить производительность, отливая на машине непрерывноголитья заготовку большого сечения, а затем разделяя ее, неравномерным по ширине, обжатием в калиброванных валках, получать несколько заготовок прямоугольного, в частном случае квадратного, сечения. Недостатком является то, что каче(2 ) 4868645/27(57) Использование: прокатка заготовок прямоугольного сечения из заготовок больших размеров, например слитков непрерывного литья в виде широких слябов, либо полых слитков, Сущность изобретения: обжатие исходной заготовки осуществляют от двух противоположных ее поверхностей под углами 450 к ним. Обжатие в каждой из двух зон пластической деформации является односторонним, Пластическую деформацию осуществляют со взаимным смещениемдвух зон деформации. В результате деформации происходит формирование и отделение заготовки от остального объем металла. 1 з,п,ф-лы, 5 ил.ство заготовок низкое иэ-за неравномерного обжатия и наличия вблизи углов участков металла.с очень малой степенью деформации, достигаемой в процессе прокатки.Ближайшим аналогом заявляемого технического решения как и по технической сущности, так и по достигаемому результату, является способ, включающий последовательную деформацию исходной заготовки в парах калиброванных валков с неравномерным обжатием и формированием заготовок, разделенных перемычкой. Далее при взаимном повороте заготовок, осуществляя при этом их поворот вокруг продольных осей, разрушают перемычку и разделяют заготовки, Недостатком является низкое качество ввиду неравномерности деформации, Углы в вершинах калибров формируютсяуже с первого пропуска и металл вблизиуглов заготовки все время остается в этой(угловой) зоне.и имеет более низкую температуру,так как быстрее охлаждается. Степень деформации, а следовательно,проработка литой структуры здесь намногоменьше, чем в зонах деформации выступами валков - там, где образуются перемычки.Предлагаемое изобретение имеетцелью обеспечить повышение качества металла. Указанная цель достигается за счеттого, что обжатие осуществляется от двухпротивоположных поверхностей исходнойзаготовки под углами 45 к ним. При этомобжатия в каждой из двух зон пластическойдеформации является односторонним. Кроме того, деформацию осуществляют со взаимным смещением двух зон пластическойдеформации.Общими признаками с прототипом являются операции осуществления обжатиявалками, неравномерного по ширине исходной заготовки, а также разделение от исходного сечения сформированной в процессепластической деформации прямоугольнойзаготовки,Отличительные, по сравнению с прототипом признаки - это осуществление обжатий под углами 45 . от двухпротивоположных поверхностей исходнойзаготовки, при одностороннем обжатии вкаждой из двух зон деформации. Кроме того, предусмотрено осуществлять смещениедвух зон пластической. односторонней деформации относительно друг друга. Именноза счет укаэанных отличительных признаков достигается поставленная цель, таккакобеспечивается интенсивная проработкалитой структуры сдвиговой деформации, аугловые эоны профиля формируются тольков последнем проходе.На фиг.1 изображена схема деформации кольцевого полого слитка в первом проходе; на фиг. 2 - в последнем проходе; нафиг. 3 - схема двух зон односторонней пластическойдеформации со смещением указанных зон одна относительно другой; нафиг, 4- схема прокатки со срезом перемыч ки, отделяющей прямоугольный профиль отисходной заготовки; на фиг, 5 - вариантпрокатки, при котором оси. двух рабочихвалков взаимно перпендикулярны. Принятыследующие обозначения, Рабочий валок 1имеет цилиндрические участки меньшегодиаметра 2 и большего 3, а конический участок 4 служит для поддержания поверхности слитка 5. Конический участок 6 второговалка обеспечивает поддержание второйповерхности заготовки, в то время как ееинтенсивную одностороннюю деформацию35 удерживает. конический участок 6, а цилиндрические участки 7, 8 валка 9 осуществляют деформацию слитка, Поверхности С и О (фиг. 1, 2) являются основными, осуществляющими деформацию, Фактически реализу 40 ются две зоны пластической деформации одна между поверхностями О и Е, а вторая - между 0 иЯ при этом поверхности Е и фиксированы, т.е. в обоих зонах деформация односторонняя, а направления течения - противоположны, Обжатые зоны 45 на фиг. 1 (и фиг.2) заштрихованы, Далее третья и последующие операции состоят в обжатии слитка последующими парами валков, число которых зависит от размеров ис 50 ходного слитка и конечного прямоугольного сечения. Последний проход, (см. фиг. 2) обеспечивает формирование сечения прямоугольной заготовки 17, которая вблизи точки О может быть соединена со слитком 5 55 тонкой перемычкой. Валок 10 имеет цилиндрические участки 11 и 12, которые осуществляют формирование двух соседних,взаимоперпендикулярных, граней заготовки. осуществляют цилиндрические участки вал- .ка меньшего диаметра 7 и большего диаметра 8, Второй рабочий валок 9, как и первый, соединен с приводом. Последний проход 5 осуществляется с пластической деформацией прямоугольного профиля валком 10 с цилиндрическими участками 11 и 12. Конический участок 13 является опорным, Цилиндрические участки 14 и 15 валка 16 10 обеспечивают формирование конечного сечения заготовки 17. Приведем пооперационное описание способа.Первая операция заключается в подачейсходной заготовки, например, полученной 15 непрерывным литьем, в выставленные рабочие валки. Непрерывным литьем получают либо широкий сляб, либо кольцевой полый слиток с-осью 0102 (см. фиг. 1, 2).После отделения затравки и ее удаления 20 слиток подают в валки; (перпендикулярноплоскости чертеж, фиг. 1,2), при температуре (для стальных слитков) 850-1150 С. Вторая операция - обжатие слитка в первом проходе - осуществляется при температуре 25 850 - 11500 С. Ось валка 1 наклонена под углом 45 к поверхностям исходного слитка (и к оси 0102). Цилиндрический участок 2 валка 1 осуществляет деформацию слитка в той его части, которая определяется.от исход ной заготовки, а участок валка 3 осуществляет деформацию вдоль плоскости АВ по поверхности О (см. фиг,1, 2), в то время, как конический участок 4 поддерживает поверхность слитка 5. Вторую поверхность Е1782682 катки с разделением интенсивная деформация реализуется только в зонах пережима сечения, где она является двухсторонней) Деформация (см, фиг. 1-3), осуществляется в цилиндрических валках, оси которых 0102 и Оз 04 (фиг. 3) наклонены под углами 45 к поверхностям исходной заготовки (КРМ и ГАР), На фиг, 3 показаны только участки валков 3 и 7, осуществляющие ак 10 тивную пластическую деформацию; от прохода к проходу поверхности ччГН и МРС (перемещаются к оси слитка, стремясь к линиям 01, ОК). В последнем. проходе можно, (см, фиг. 4), увеличить диаметр участка-,валка 7 и уменьшить диаметр участка 2, так, что валок 7 торцевой поверхностью(АВ) обеспечит перекрытие всего сечения и отделения заготовки 17 (срез вдоль АВ), фиг.3. В варианте по фиг, 5 оси валков не параллельны, а 20 перпендикулярны друг другу и валки могутотделить заготовку 17 от слитка 5 отрывомпо сформированной перемьчке. Четвертая операция состоит в отделении сформированной заготовки от слитка,что может быть осуществлено в валках последней прокатной клети или кислородной лых стальных слитков внутренним диаметром 2000 мм.и толщиной 160-170 мм(плазменной) резкой, после чего, слиток, если он криволинейный, разгибают и подверзаливкой стали в кристаллизатор с дорном, Здесь формируется слиток, который с кри 30 гают правке. Если прокатка осуществляется стэллизатором и дорном вращается и одновременно со скоростью 0,2-0,4 м/мин, перемещается по вертикали. После окончас отделением (последовательным) заготовок от широкого слябэ (перпендикулярно плоСкости чертежа, фиг, 1, 2), то и в этом случае после отделения заготовки необхония кристаллизации, на расстоянии не менее 600 - 700 мм от. конца жидкой лунки 35 димо осуществить ее правку. Четвертую находятся три клети, валки которых наклооперацию осуществляют при температуре нены к вертикальной оси цилиндрического (для стали) 810-1010 О. В предлагаемом спо- слитка под углами до 1-4 О, т,е, перпендикусобе предусмотрена реализация двух зон " лярно винтовой линии, описывающей траекпластической деформации, (см. фиг. 3), при . тории частиц слитка; При скорости слитка этом каждая иэ зон является односторон по вертикали ч 1=0;2 - 0,4 м/мин, его окружнейВ одной из них (выше базовой плоско- ная скорость равна ч 2= 10-12 м/мин, напристи АОВ - фиг. 3) деформацию . мер, при ч 1=0,4 м/мин, ч 2-10 м/мин, угол осуществляют поверхностью ЕГН по на- равен 0,04 рад. (2,3 О). В первой клети при правлению 45 О с поверхностью слитка 5 ЕР диаметре участка 3 (см.фиг, 1) 800 мм и уча - по направлению кповерхности Вй, вдоль 45 стка 7-580 мм обжатия равны, соответсткоторой обжатия нет-(Вй при необходимо- венно, 50 мм и 40 мм (это наибольшие сти, только поддерживают, во избежание .обжатия АОВ, асудалениемотАОВ умень- изгиба слитка), Вторая зона находится нижешаются до нуля. Исходная толщина равна ВОА(см. фиг; 3) и осуществляется поверхно мм, а:размер под углом 45 (вдоль АОВ) стью МДС по направлению к поверхности 50 155. Ю= 219 мм. Во второй клети обжатия, АР. Здесь деформация также односторон- равны соответственно 40 мм (в обоих валняя (вдоль АР обжатия нет) и также - под ках),автретьейклети 10 мми 20 мм,тэкчто углом 45 О к поверхности слитка, но в обоих суммарные обжатия 50+ 40+ 10- 100 мм и зонах направления течения противополож+ 40+ 20- 100 мм, остается перемычка 19 мм, т.е. по вертикали ее толщина равна 13,4 мм. Срез осуществляется при врэщенйи слитка и попадании заготовки в правильно разгибающее устройство, в котором ны, а осуществление деформации со взаимным смещением обоих зон пластической деформации (одна из них выше АОВ, а вторая ниже АОВ), обеспечивает интенсивную сдвиговую деформацию по всей толщине (вдоль АОВ), (при известных способах прослиток, ось которого имеет форму винтовой,выправляется. 5Одна из поверхностей - цилиндрическая поверхность Р части валка 12 осуществляет активную пластическую деформацию (обжатый участок у цилиндра Р заштрихован), а вторая -торцевая поверхность части валка 12, также, как и цилиндрическая часть валка 11, обеспечивают формирование профиля из уже отделенного от стилка 5 металла, Конический участок 13 не осуществляют пластической деформации, он только поддерживает поверхность слитка /и предотвращает образование на этой поверхности локальных выступов металла,Участок второго валка 14 осуществляет активную пластическую деформацию вдоль поверхности С, а участок 15 валка 16 образует.одну из граней сечения заготовки 17. Вершина угла сечения Г (см. фиг. 2) формируются только в последнем проходе, причем в условиях интенсивной деформации поверхности, что обеспечивает хорошие свойства металла. Приведем конкретный пример реалиээ 25 ции способа. Осуществляется отливка поформул а изобретения 1. Способ прокатки прямоугольных заготовок, включающий неравномерное по ширине обжатие в валках исходной заготовки, преимущественно непрерывнолитого слитка с формированием заготовки и отделением от остального объема металла, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества металла, обжатие осуществляют от двух противоположных поверхностей ис-.ходной заготовки под углами 45 ок ним, при этом обжатие в каждой из двух зон пластической деформации является односторон ним.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я .тем, что пластическую деформацию осуществляют со взаимным смещением двух зон деформации;1782682 едакт Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 4475 ВНИИПИ оставитель Н,Диденкоехред М.Моргентал КорректоР Н.Бучок Тираж Подписноеударственногь комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб.; 4/5