Способ прокатки полос

/38, 198 чтво СССР7/02, 198 1510 вузо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 Л И ОТНРЫТИГ 1 РИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ И(56) Ай 1138Ает8 1186 Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на тонколистовых станах горя-; чей и холодной прокатки для получения полос повышенными требованиями к плоскостности.Для получения плоской полосы необходимо равенство вытяжек по ее ши" рине в очаге деформации. Обычно равенства вытяжек добиваются подобием профиля межвалкового зазора и проФиля полосы путем воздействия на активную образующую валка за счет станочных и/или принудительных (проти" воизгиб, дополнительный изгиб) профилироеок. Важным фактором получения плоской полосы является эффект само- выравнивания вытяжек по ширине, обус" ловленный развивающимися процессами поперечного течения металла в очаге деформации (Григорян Г,Г., Ко(5 ч) СПОСОБ ПРОКАТКИ ПОЛОС (57) Сущность изобретения: про ку ведут в рабочих валках с во профилировкой и протиеоизгибо Усилие противоизгиба и стрелу тости образующей рабочего вал навливают такими, чтобы оси в были обращены выпуклостями др гу, а активная образующая ост вогнутой. Способ позволяет ул плоскостность пслосы. 2 ил.,царь СЛ., Железнов 10,д, нИзЧерная металлургия", 1976с.88-92),Известен способ прокатки в клети кварто с выпуклыми опорными и вогнутыми рабочими валками для повышения,4 устойчивости процесса и улучшения ка- СЬ чества проката, Сущность способаеай заключается е изменении жесткости (,Д валкового комплекта по середине бо- а чек валков по мере их износа в месте контакта, что позволяет перераспреде-, лить вытяжки по ширине полосы припрокатке с краевой волнистости нацентральную (коробоватость), Суще стеенным недостатком способаявляется большая длительность в возможности перераспределения еытяжекпо ширине полосы (кампания .выработки опорных валков), а также неучет3 176поперечного течения металла на вырав=нивание вытяжек,Известен способ прокатки листовв клети кварто с выпуклыми опорнымии вогнутыми рабочими валками дляобеспечения равномерного распределения межконтактных усилий по длине бочки валков с целью получения листовпостоянного поперечного сечения.Этот способ позволяет получатьполосу с постоянным поперечным сечением, но не позволяет добиться выравнивания вытяжек по ширине полосыв очаге деформации за счет поперечного течение металла и, как следствие, уменьшения неплоскостности полосы,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является способ про"катки полос в клети кварто с выпукльмми опорными и вогнутыми рабочими валками для расширения технологических1возможностей при использовании устройства принудительного изгиба, Однако и в этом случае не происходитинтенсификации поперечного течения .металла в очаге деформации, и поэтому улучшение плоскостности прокатываемых полос не достигается.Целью изобретения является повышение качества прокатываемых полосс чечевицеобразным поперечным сече"нием, преимущественно, за счеТ улучшения их плоскостности из"за развивающихся процессов поперечного течения металла в очаге деформации притонколистовой прокатке.Поставленная цель достигается тем,что в предлагаемом способе прокаткиполос, включающем прокатку с противоизгибом рабочих валков выполненныхс вогнутой профилировкой, стрелу вог 1нутости образующей рабочего валка ивеличину усилия противоиэгиба припрокатке устанавливают в пределах,обеспечивающих обращение осей рабочихвалков выпуклостями друг к другу присохранении активной образующей вогиу"той формы,Предлагаемый способ расширяет диа"пазон усилий противоизгиба и уста"навливает количественный уровень усилия противоизгиба в зависимости отусилия прокатки и вогнутости рабочеговалка, перенося тем самым воздействие противоизгиба с активной образую"щей рабочего валка, известного иэ прототипа и аналогов, на прогиб егооси. Таким образом, заявляемый способсоответствует критерию "Новизна",Указанные признаки образуют новоесвойство заявляемого способа прокатки, не совпадающее со свойствамиизвестных решений, заключающееся винтенсификации поперечного теченияметалла в очаге деформации и самовы"равнивания вытяжек по ширине полосы,что является определяющим в достижении поставленной цели. Технические ререшения со сходными признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не обнаружены, поэтому заявляемый способ прокатки полос облада 20 ет существенными отличиями.Известно, что разность вытяжек поширине полосы может приводить к появлению остаточных напряжений, превосходящих критические, при которых по 25 лоса теряет плоскую форму, Уровеньостаточных напряжений в полосе оказывается меньше, чем рассчитанный посхеме плоской деформации, что объясняется поперечным течением металла3 О в очаге деформации, Характер поперечного скольжения металла по валку зависит от величины противоизгиба рабочих валков. При усилении противоизгиба, обеспечивающем обращение осей3рабочих валков выпуклостями друг к другу фиг.а, поперечному течению металла способствует горизонтальная составляющая скорости валка в направлении от середины полосы к ее краю. ТаО ким образом, неравномерность вытяжекв середине полосы и на ее краях уменьшается, снижая остаточные напряжения,величина которых не превышает крити"ческого значения потери устойчивостищ (фиг.16). При усилиях противоизгиба,не обеспечивающих обращение осейрабочих валков выпуклостями друг кдругу, горизонтальная составляющаяскорости валка препятствует поперечу ному течению металла в направленииот середины полосы к ге краю (фиг.2 а,В этом случае неравномерность вытяжек увеличивается а величина оста 31точных напряжении превысит крити "ческое значение образования волнистости (Фиг.2 б),Для учета поперечного теченияметалла в очаге деформации вводят коэффициент О ( У1 характеризующийУ ЬВ сз16 ------- 1 Е 1 р 11 срв где Я "Р- К 2 ЬУ 17613ослабление остаточных напряжений вполосе. где Або, - величина остаточных напряжений;Е - модуль упругости материала полосы; Д 1 - разность между вытяжкойв текущей точке по шири"не полосы и средней вытяжкой;1 - средняя вытяжка по ширине 15полосы,При представлении неравномерностиотносительных вытяжек в очаге деформации разложением коэффициент Р, учитывающий попереч"ное течение металла, запишется в виде125жва.С1+()(2)К где А; и 1 - амплитуда и номер гармо-ники неравномерности относительныхвытяжек где Р - коэффициент тренияЬ - выходная толщина,11 ср- средняя толщина1 - длина очага деформации, щоАЬ - абсолютное обжатие,В - полущирина полосы,сопротивление пластическойдеформации материала полосы.у - координата. 45Создание условий для облегчения поперечного течения металла повышаетвыравнивающую способность очага дефор"мации. Одним из таких условий является продольное растяжение образующей 5 Овалка от входного до выходного сечения очага деформации. В этом случае уменьшается скорость поперечногоскольжения металла по поверхности ра"бочего валка, и, как следствие, сни"жаются потери на трение, препятствующее поперечному течению металла,уменьшается мощность, расходуемая нанакопление полосой потенциальной 14бэнергии остаточных напряжений (деформаций), уменьшая в свою очередь амплитуду относительной неравномерности этих напряжений (деформаций). Реализовать такой способ прокатки можно с помощью противоизгиба рабочих валков, обеспечив обращение осей рабочих валков выпуклостями друг к другу. Тогда дополнительное выравнивание вытяжек, получаемое из принципа минимума суммарной мощности, расходуемой на прокатку и накопление остаточных напряжений в полосе, имеет вид л Ь 1 ГК( ) = - г -- СЬ(К -- )-1 8 - стрела прогиба в центребочки рабочего валка отно"сительно края полосы,К - радиус рабочего валка.Полоса после прокатки не потеряет плоской формы, если где 011 - критическое напряжение потери устойчивости плоской формы.Для обеспечения обращения осей рабочих валков выпуклостями друг к другу необходимое усилие противоизгиба рассчитывают по следующей за- висимости К Ьу К.1Р +) ЯРК К, ф усилие противоизгиба, т;усилие прокатки, тподатливость рабочего валкана изгиб при действии усилияпрокатки, мм/т;податливость рабочего валкана изгиб при действии усилияпротивоизгиба, мм/т,стрела вогнутости образующейрабочего валка в ненагруценном состоянии, мм.Способ прокатки полос с чечевицеобразным поперечным сечением преимущественно в четырехвалковой клети,вклюцающий прокатку с противоизгибомрабочих валков, выполненных с вогну той профилировкой, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества полос по плоскостностиэа сцет облегчения поперечного тече -ния металла в оцаге деформации, 25 стрелу вогнутости образующей рабочего валка и величину усилия противо -.изгиба при прокатке устанавливаютв пределах, обеспечивающих обращениеосей рабочих валков выпуклостями 30 дрУГ к ДРУГУ при сохранении активнойобразующей вогнутой формы, в соответствии с зависимостью: 1 1 761Нижний предел соответствует выпрямлению оси рабоцего валка, верхнийвыпрямлению активной образующей рабоцего валка. Коэффициенты К и Кзависят от конструктивных особенностей клети и от профилировок валков.Оцевидно, что с увеличением выпуклос"ти опорного валка коэффициент Куменьшается,а КувелициваетсяПредлагаемый способ прокатки полос реализуется следующим образом,При прокатке после захвата пе"реднего конца полось 1 рабоцими валками усилие противоизгиба увелициваютдо значения, попадающего в пределыуказанные в выражении 5. При этомоси рабоцих валков изгибаются выпук"лостями друг к другу. В процессе вращения образующая рабочего валка переходит от сжатого состояния в контак"те с опорным валком до растянутогосостояния в контакте с полосой навыходе из очага деформации, облегчая тем самым поперецное течениеметалла от середины полосы к ее краю,При этом активная образующая рабочего валка остается вогнутой, сохраняя тем самым цецевицеобрзностьпрокатываемой полосы.П р и м е р, Прокатка полосы 2 хх 1200 мм производится в последнейклети семиклетевой цистовой группыстана 2000 со следующими параметрами:абсолютное обжатие Ь Ь = 2 мм, сопротивление пластицеской деформации10 кг/мм, коэффициент трения,Р = 0,3, усилие прокатки Р = 600 т,радиус рабочего валка К = 100 мм,модуль упругости валка Е = 210 кг/мм, модуль упругости Е =10" кг/мм,Зависимость снижения остатоцныхнапряжений на краю полосы за счетдополнительного выравнивания вытяжек .по выражению 3 при прокатке чечевице"образного профиля от усилия противо 311 8 изгиба рабочих валков представлена в таблице. 5 Снижение отстатоцных напряжений вполосе в зависимости от усилия противоиэгиба рабочих валков приведеное таблице,Предлагаемый способ позволяет про"каывать полосы с повышенными требо"ваниями к плоскостности,формула изобретения Ку дч КР +аР К К 2 где Я - усилие противоизгиба, т;Р - усилие прокатки, т,К - податливость рабоцего валка на изгиб при действииусилия прокатки, мм/т;К- податливость рабоцего вал"ка на изгиб при действииусилия противоизгиба,мм/т;ду - стрела вогнутости образую-щей рабоцего валка в ненагруженном состоянии, мм,10 1761314 Снимение остаточных напряжений ДС,кг/мм 0 110-0,3 ч 3 а Усилие противоизгиба , т 250 400 600 Стрела прогибарабоцего валка Б, ми Известный способ +О, 04 +0,001 0,022 0 гл 34 0-,050Корректор о 6 оставитель В.ТретьякоТехред И,Иоргентал нтор аназ НИИП 1 кнп и.с оизводственно-издательский комбинат Патентг Ужгород,Гагарина,10 212 Тираж Государственного комитста и 113035, Иасква, Ж юВПодписноеэобретениям и открытиям ярРаушекая наб., д. 4/5