Способ прокатки листов

Сеез Советских Социалистических Республик(51)М. Кл з с присоединением заявки Нов в 21 в 1/22 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Б.В,.Гизатулннг А.Д.Пальмин и А.К.Кулако с . лКолпинское отделение Всесоюзного научно-исследовательскогои проектно-конструкторского института фталлургиЧеакогоГ1машиностроения Научно- производстве нного"Ьбъединезыа 3(54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ЛИСТОВ Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке листов в клетяхтОлстОлистОвых и ПОЛОСОвых станов гО 5рячей прокатки,Известен способ прокатки листов,включающий нагрев слитка и прокаткуего в валках клети, причем валку,устанавливаемому в клеть, на специальном шлифовальном станке придаетсяразность в диаметрах на концах и середине бочки перед каждой установкойвалков в клети, эта выпуклость иливогнутость валка должна обеспечитьзаданную форму.и поперечное сечениепрокатываемого листа ЩНедостатком этого способа является, с одной стороны, большая слож"ность точного расчета необходимогопрофиля валка, с другой, необходи Омость учета при профилировке возможного разнообразия прокатываемогосортамента листов.Известен также способ прокаткилистов, включающий обжатие нагрето-.го металла в валках и воздействие напоперечный профиль листа в очаге деФормации 21.Существует несколько схем этогоспособа, но все они сводятся к тому, ЗО что рабочий или опорный валок изгибается с помощью гидроцилиндров сцелью получения в процессе прокаткинеобходимого профиля листа с минимальной разнотолщинностью.Преимущество этого способа в том,что он позволяет с помощью гидравлики поддерживать заданную профилировку в течение прокатки и реагироватьна изменение профиля, а также он позволяет легко переходить с одноготипоразмера лйста на другой.Недостатком этого способа является техническая сложность оборудования, высокая стоимость и трудностьустановки в действующих клетях.Цель изобретения - упрощение процесса регулировки поперечной разнотолщинности листа,. Эта цель достигается тем, чтолист прокатывают в последних пропусках с температурой кромочных частейлиста ниже температуры центральнойчасти листа на 50-100 аС, при ширине,охлажденных кромочных частей листа1/4-1/5 от ширины листа.На фиг.1 показано устройство дляосуществления способа прокатки листа, на фиг.2 - то же, в плане, наФиг.3 - .вид поперечного сечения лис 83962410 20 35 с= - = 0 5) .2 840 3350 40 55 бО б 5 та, прокатываемого без регулировкипоперечной разнотолщинности, нафиг. 4 - вид поперечного сечения листа, прокатываемого предлагаемым способом (с регулировкой поперечнойразнотолщинности)," на Фиг.5 - видрасчетного профиля активной образующей рабочего валка для случая прокатки предлагаемым способом листа размером поперечного сечения 8 х 4600 мм в клети квартостана 5000 при ширине.охлаждаемой кромочной части листа,равной 1/4 ширины листа (с = 0,5),равной 1/10 ширина листа (т = 0,2) иравной 1/3 ширины листа (с = 0,67);на Фиг.б показан для того же случаяпрокатки вид перемещений активной образующей рабочего валка от изгибных деформация Р и от контактных и общих деформаций (сплющивания) У" для случаев с = 0,2, с = 0,5 и й = 0,67.Устройство состоит из рабочих валков 1, роликов 2 рольганга, форсунок 3 охлаждения. В это устройство задается лист 4. Способ осуществляется следующим образом. Перед последними или последним пропуском лист 4, имеющий определен ную температуру поверхности, по роликам рольганга 2 транспортируется рабочим валкам 1. Когда передний конец листа подходит к первому от клетистанинному ролику, включаются Форсунки охлаждения 3, установленные в непосредственной близости от клети.Зона из действия выбирается так, чтобы поверхность листа охлаждалась на определенных участках, равных 1/4-1/5 от общей ширины листа В: в = (1/4-1/5) В Вследствие этого лист прокатывается в валках, имея в очаге деформации неравномерную температуру поверхности по ширине, причем кромочные поверхности (части) его имеют температуру ниже на 50-100 ОС, чем средняя часть листа. Температурный интервал регулируется расходом подаваемой воды дляохлаждения или другими средствами,Ширина охлаждаемых участков листа выбирается в зависимости от необходимого воздействия на валок профиль 50 активной образующей которого выполня.ет желаемое поперечное сечение листа. Температура охлаждения выбирается в зависимости от желаемого воздействия на эпюру нагружения валка с учетом того, чтобы структура и механические свойстВа листа в охлажденной зоне не отличались от этих характеристик в других местах листа.Расположение Форсунок охлаждения вблизи рабочих валков позволяет избежать быстрого перераспределения температуры по всему поперечному сечению листа,В результате того, что лист заходит в рабочие валки с температурой по боковым частям ниже, чем в центральных частях, эпюра сил, действующих на бочку валка, также имеет скачки в стОрону увеличения по краям бочки валка, а это, в свою очередь, способствует необходимой профилировкеобразующей валка, и, следовательно,уменьшению разнотолщинности,Так как лист в последних пропусках достаточно тонкий, то охлаждениеего кромок можно провести оперативно, а следовательно, скорость и величина воздействия на профиль валкадостаточно быстра и эффективна.П р и м е р . Проводят прокатку листа с размерами поперечного сечения 9 х 3350 мм из стали 08 Г 2 СФБна толстолистовом стане 3600 Западно-Сибирского металлургического завода.При равномерной по ширине листатемпературе прокатки 800 ОС и обжатии1,5 мм расчетное усилие прокатки6500 тс, расчетный профиль образующей рабочего валка имеет вид, аналогичный показанному на кривойпри этом поперечная разнотолщинностьлиста (при прокатке в цилиндрическихвалках) 0,57 мм, а вид поперечногосечения прокатываемого листа схематически показан на Фиг.3 Ь, -Ь;=0,57.Затем охлаждают на 65 ОС (т.е. с800 до 735 ОС) по сравнению с серединой листа кромочные участки листашириной по 840 мм (в этом случае соответствующий безразмерный параметрсоставит величину, равную При этом за счет повышения пластического сопротивления материал на охлажденных кромочных участках листа до 48 кг/мм по сравнению с серединой (33,4 кг/мм ) общее усилие прокатки возрастает с 6500 до 8000 т, а интенсивность Я давления металла на валки на краях листа в 48/33,4= 1,44 раза превышает интенсивность 9 в середине листа, появляется влияние на профиль активных образующих рабочих валков, кроме их изгиба, также неравномерное (иэ-за неравномерности эпюры давления металла на валки) ,сплющивание валков. Активные образу;ощие валков принимают вид, аналогичный показанному кривой Р , расчетная разнотолщинность листа составляет 0,14 мм, вид поперечного сечения листа для этого случая показан на фиг.4 Ью,; Ь;=СР0,14 мм.Таким образом, за счет снижения на 65 ОС температуры кромочных частей прокатываемого листа (на ширине 840 мм, т.е. по 1/4 от общей ширины по сравнению с серединой, достигнуто снижение расчетной поперечной разнотолщинности листа на 0,57-0,140,43 мм, что свидетельствует о по25 ЗО 40 45 50 55 60 вышении качества листов при прокаткепредлагаемым способом.Величина снижения расчетной раз.нотолщинности листов зависит от степени неравномерности ц эпюры давления металла на валки. Величина ц темвыше, чем больше перепад д Т температуры между краевой и средней зонами листа. Давление металла на валкипри данном относительном обжатиипропорционально пластическому сопротивлению материала листа, так что9 =Ър /Ь,р, где Ър- пластическое сопротивление деформированию материала листа в краевых зонах, Ь - то же,в средней зоне.Величина перепада температур дТдолжна быть ограничена с тем, чтобы не допустить изменения структурыи механических свойств листа в охлажденной зоне.Нижняя граница (50 ОС) интервалаохлаждения определена из условия получения ощутимого эффекта от охлаждения, который имеет место только вслучае, если отношение Ьр /ЪрЪ 1,4.При этом разница Ь, - Ьщ, (фиг.4)еще удовлетворяет требованиям ГОСТ.Анализ сопротивления деформации марок сталей, используемых для прокатки листа, при температуре металлав чистовых пропусках 700-900 ОС показал, что указанное соотношениеЪр,/ ,1,4 имеет место при перепадетемпературы между средней и кромочными частями листа, равном 50 С ивыше.Верхняя граница интервала (100 оС)указана, исходя из соображений равномерности структуры и механическихсвойств материала.Ширина зоны охлаждения влияет наформу эпюры давлений металла на валгки и тем самым на вид кривой прогиба активной образующей рабочего валка от неравномерных контактных деформаций Г",, Границы ширины зоны охлаждения(1/4-1/5 от общей ширины листа) указаны применительно к листовым и полосовым станам, исходя из требованияполучения листов с минимальной разнотолщинностью. Выход ширины зоныохлаждения из указанных пределовснижает эффект от охлаждения вследствие искажения формы поперечногосечения.При ширине зоны охлаждения кромочных частей лйста менее 1/5 ширинылиста (с = 0,2) кривая 1"(фиг.б) получает такой вид, что после суммирования ее с кривой с" результирующаякривая, определяющая собой форму активной образующей валка, соответствует кривой с = 0,2 (фиг.5).При ширине зоны охлаждения более1/4 ширины листа (с = 0,67, фиг.б),результирующая кривая соответствуеткривой с = 0,67 (фиг.5). Как видно из фнг.5, на которой показана также кривая с = О,5, соответствующая ширине эоны охлаждения, равной 1/4 ширины листа, кривые с = 0,2 и с = 0,67 имеют менее благоприятную форму, чем кривая с = 0,5.разнотолщинность листа 1/2 дпер, для кривой с = 0,5 составляет 0,14 мм, для кривой с0,2 составляет 0,24 мм, для кривой с = 0,67 составляет 0,28 мм. Согласно ГОСТам удовлетворительная поперечная разнотолщинность соответствует форме активной образующей рабочего валка,определяе-, мой кривой с = 0,5, т.е. при 1/2 (ер= 0/14 ммэНа фиг.5 приведен вид расчетного профиля активной образующей рабочего валка для данных толстолистовогО стана 5000 (Р = 6000 тс, В = 4600 мм, ц = 2,5) и при различных значениях безразмерного коэффициента с ширины юны охлаждения (фиг.б), в том числе для с = 0,2 (ширина эоны охлаждения - 0,1 общей ширины листа с каждого из краев) и для с = 0,67 (ширина зоны охлаждения - 1/3 общей ширины листа с каждого из краев); Расчетная разнотолщинность листа при рассмотренных значениях ширины охлаждаемой зоны в 1,7-2 раза превышает разнотолщинность, которая при той же степени неравномерности зпюры давления металла на валки (т.е. при той же интенсивности охлажедния листа), достигается при ширине охлаждаемой зоны, не выходящей за эти пределы.Технико-экономический эффект предлагаемого способа прокатки листов получается в силу того, что на вновь проектируемых и уже действующих листовых клетях можно получить уменьшение разнотолщинности, т.е. увеличение точности прокатываемого листа без применения значительных по весу и дорогостоящих устройств противоизгиба. Формула изобретения Способ прокатки листов, включающий обжатие нагретого металла в валках и воздействие на поперечный профиль листа в бчаге деформации, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения процесса регулировки поперечной разнотолщинности,листпрокатывают в последним пропусках стемпературой кромочных частей нижетемпературы центральной части листана 50-100 ОС при ширине охлажденныхкромочных частей листа 1/4-1/5 от ширины листа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Третьяков А.В., Гарбер Э.АДавитбаев Г.Г. Расчет и исследование прокатных валков. М., "Металлургия", 1976, с.216.2. Там жв, с.218.нм Составитель Ю.ЗарапинРедактор С.Патрушева Техред Ж.Кастелевич Корректор Н.Сте Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Заказ 4616/9 Т ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, Ж