Способ прокатки полос

(51)5 В 21 В 1/26 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ относится к прокатномустности к прокатке широ атки полос (листов) ляется устранение на выходе из валовышение скорости ельности стана за застревания полос и изгибе на нижний дующей клети (при ) способ прокатки, в котором го конца раскатов, наклоненк нижнему валку большего раняется путем применения с большей величиной микроповерхности.недостатком этого способа о при большом износе валков чие между шероховатостями вие этой несимметрии на изИзвестен изгиб передне ных на входе диаметра, уст верхнего валка шероховатости Основным является то, чт исчезает разли валков и дейстдительности уменьшения ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1(71) Запорожский индустриальный институт (72) В,А.Николаев, С.С,Пилипенко, Б.П.Романико, И.А.Волков, В.А.Трофимов, О.Н.Штехно, В,С.Мовшович, А. Г,Васил ьев и В.Т,Тилик(56) Цветные металлы, 1985, М 5, с. 72.Сб. Интенсификация производства листовой стали, - М,: Металлургия, 1988, с, 14.Авторское свидетельство СССР М 1629117, кл, В 21 В 1/22, 1988. Изобретение производству, в ча кополосной стали..Одной из задач прок в горячем состоянии яв изгиба переднего конца ков, Это обеспечивает и прокатки и производит счет снижения случаев (листов) в рольгангах (пр валок) или в валках сле изгибе на верхний валок(54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ПОЛОС(57) Использование; прокатка широкополосной стали в горячем состоянии. Сущность изобретения: при прокатке полос с наклоном к одному из валков и рассогласованием окружных скоростей валков, при наличии заднего натяжения большую окружную скорость придают верхнему рабочему валку, а при его отсутствии - нижнему, Разницу в величинах окружных скоростей верхнего и нижнего валков устанавливают в зависимости от угла наклона и фактора формы очага деформации, 3 ил 2 табл,гиб листов прекращается, и лист получает С изгиб на нижний валок,Наиболее близким к предлагаемому является техническое решение, в котором при прокатке раскатов с наклоном на входе к нижнему валку, при захвате раската производят рассогласование окружных скоростей валков, В зависимости от толщины листа СО ведущим выполняют верхний или нижний 0 валки. Рассогласование скоростей рабочихвалков в момент захвата составляет 2 - 10%. аНедостатком этого технического реше- (Л ния является то, что оно не учитывает влияния на изгиб наличия или отсутствия заднего натяжения раската при одновременной прокатке, например, в валках горизонтальной и вертикальной клетей. Отсутствие учета влияния заднего натяжения вызывает непредсказуемый изгиб раската на выходе из валков и снижение производительности стана.Цель - повышение произво стана за счет устранения или(4) изгиба переднего конца раската на выходеиз валков,Поставленная цель достигается тем, что в способе прокатки полос с наклоном к одному из валков, имеющих разные окружные скорости (диаметры), а также при возведении заднего натяжения, при наличии заднего натяжения раската с большей окружной скоростью применяют верхний рабочий валок, а разницу в величинах окружных скоростей (диаметров) верхнего и нижнего валков устанавливают в зависимости от угла наклона и фактора формы очага деформации по формуле- д - = (3,75 - 1,1 1/асср)(1 - 0,14 О), (1)ЛОгде- длина дуги захвата, мм;Ьср - средняя толщина полосы в очаге деформации мм;О - угол наклона полосы, град.На фиг. 1 представлена схема прокатки раската без заднего натяжения; на фиг, 2 - схема прокатки раската с задним натяжением; на фиг. 3 - схема прокатки в клетях с горизонтальными и вертикальными валками,На фиг, 1 - 3 представлены верхний 1 и никний 2 рабочие валки, а также клеть 3 с вертикальными валками, прокатывающими раскат 4, На этих фигурах: Н - исходная толщина раската; Ь - конечная толщина раската; Ов и Эн - диаметры верхнего и нижнего валков; чв и чн - окружные скорости валков: чвп и чнп - скорости слоев полосы со стороны соответственно верхнего и нижнего валков; ав и ан - углы захвата соответственно на верхнем и нижнем валках;1 в и 1 н - длины дуг соответственно на верхнем и никнем валках; О - угол наклона раската к валкам (угол наклона плоскости торца к вертикали); Тз - сила заднего натяжения раската; Т - вертикальная составляющая Силы Тз,Применительно к прокатке в клетяхчерновой группы непрерывного широкополосного стана способ осуществляют следующим образом. В черновой группе устанавливают 5 - 6 клетей, причем первые 1 - 2 клети не имеют перед горизонтальными клетями вертикальных клетей, Вертикальные валки устанавливают за 2 - 3 м перед горизонтальными валками, Вертикальные валки деформируют раскат по ширине и, следовательно, при входе раската в последующую горизонтальную клеть создают заднее натяжение Тз. Под действием заднего натяжения и составляющей Тг раскат прикимается к нижнему валку, в результате чего происходит пластическая деформация металла фиг, 2) со стороны нижнего валка.При этом длина дуги захвата на нижнемвалке оказывается больше, чем на верхнем, т,е. 1 нв Вследствие такой несимметрии обжатий и в соответствии с известнымиформулами Зкулунда-Павлова и ФинкаДрезденаг - т- (1 тр),а авеличины угла критического сечения (у) иопережения (Я) со стороны нижнего валкаоказываются больше, чем со стороны верхнего валка (1 - коэффициент трения), т.е,8 нЯв, Вместе с этим скорость слоев полосы со стороны нижнего валка также будетбольше, чем со стороны верхнего валка, таккакчнп =чн (1+ Ян):Чвп = чв (1+ Яв).Из этих выражений следует, что при чн = ч,и Ян Яв всегда будет выполняться условиечнпчвп и вследствие этого передний конецраската будет загибаться вверх,Для предотвращения изгиба переднегоконца в сторону верхнего валка и обеспечения прямого его выхода из валков необходимо выполнить условие чнп = чвп за счетувеличения, например, окружной скорости(диаметра) верхнего валка,Определим соотношение скорости чнп ичвп в зависимости от радиуса изгиба переднего конца раската (фиг. 2) при прохождении полосы угла рчнп Вп3 и фЧвп ВвпЗ)П О впгде Ввп и Внп - радиусы изгиба раската состороны верхнего и нижнего валков;р- базовый угол.Величины Янп и Явп определяют экспериментально путем проведения прокаткиполос с различными исходными параметрами,При прокатке раскатов без заднего натяжения (фиг, 1) со стороны верхнего валкаабсолютное обжатие оказывается больше,чем на нижнем, и поэтому 1 в 1 и. Рассуждаяпо аналогии со случаем, представленным нафиг. 2, получимч - " ц - в - ,"- 1 ) (3)Чвп Ввп3 П ф ВвпСледовательно, в отличие от прокатки раскатов с задним натяжением в этом случаескорость слоев полосы со стороны нижнеговалка меньше, чем со стороны верхнего валка. В общем случае можно записать- =1 .+ -Чвп Ввп5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Полосы прокатывали в сухих валках с числом оборотов и = 60 мин 1. Полосы с исходной толщиной Н = 19,06 мм прокатывали с обжэтиями 15 - 35% за несколько проходов, получая таким образом различные значения /Ьср, В процессе опытов определяли кривизну полос и устанавливали величину фактора формы /Ьср, при котором кривизна переднего концаполосы равна нулю( р=О).В табл, 1 и 2 представлены опытные данные при прокатке свинцовых полос с наклоном раската к нижнему валку, а также где знак плюс для случая изгиба раската на верхний валок, а знак минус - на нижний валок,Отношение чная/чвп обусловлено действием различных технологических факторов, в том числе наличие заднего натяжения раската, разницей диаметров валков, различием условий трения на контактных поверхностях очага деформации, фактором формы очага деформации /Ь,р, различием температуры верхних и нижних слоев раската, углом наклона раската к одному из валков (как правило - к нижнему валку). Эти факторы могут воздействовать на изгиб переднего конца раската в направлении того или иного валка, В то же время, при изгибе переднего конца, например, в сторону нижнего валка, другим фактором можно воздействовать на передний конец для исключения такого изгиба.Взаимосвязь отношения чная/чп с основными технологическими параметрами установлена экспериментальным путем. Эксперименты выполнены на лабораторном стане 100 при прокатке полос из свинца с начальной исходной толщиной Н =19 мм и шириной В = 60 мм. Полосы прокатывали до толщины Ь = 2 мм с обжатием 16-40% с задним натяжением под действием груза массой 22 кг. При задаче в валки полосы прокатывали с углом входа 0= 0 - 3,5 гоад. Валки имели одинаковую поверхность, а полосы прокатывали без смазки. Применяли пары валков с О/Об = 99,3/100,3 мм и Об/Ом = 94,4/92, 85 мм, В первом случае в верхнее положение устанавливали валок с меньшим диаметром (Ом), а во втором - валок с большим диаметром, в процессе исследований измеряли величины крутящих моментов на валках и радиус кривизны переднего конца полосы. Затем определяли кривизну р полосы по формуле(на базе 100 мм длины конца)р =1/Яп,где Яп - радиус кривизны полосы. с натяжением и без натяжения заднего конца полосы.Как следует из табл. 1 (прокатка без натяжения), при каждом значении Ь О/О = =0,5-2,5 ф существует значение фактора формы Йср, при котором кривизна равна нулю, Так, при Л О/О = 1,03 и /Ьср = 2,9 полоса изгибается на валок большего диаметра (знак плюс), а при Йср = 2,0 - на валок меньшего диаметра (знак минус). Если фактор /Ьр = 2,5 полоса прокатывается без изгиба ир =0(оп. ЬЬМ 2,5,8,11).Угол наклона полосы к нижнему валку перед входом в валки влияет на кривизну полосы (оп. М 13 - 18 - проката без натяжения заднего конца полосы), Как следует из табл. 2 (оп, М. 13 - 15), с увеличением угла наклона Вот 0 до 3,5 град, критическое значение фактора формы /Ьср, при котором 0= О, уменьшается с 2,5 до 1,75. 3 нэчен ие Л О/О при данных углах 0 следует считать оптимальным.Таким образом, для каждого значения Л О/О и В существуют оптимальные величины фактора формы /Ьср, при котором отсутствует изгиб полосы, Следовательно, для каждого значения/Ь,р на конкретном стане можно применить соответствующие величины различия диаметров валков(Л О/О) (где Л О = О - Он), обеспечивающие прокатку раскатов (полос) без изгиба. Отклонение значения Ь О/О от оптимального влечет за собой изгиб полосы на верхний(О) или нижний (Он) валки.Математическая обработка данных табл. 1 при р = 0 позволила получить выражение для Л О/О, соблюдение условий которого обеспечивает прокатку полосы без изгиба-фу- = (3,75 - 1,1/Лр) (1 - 0,14 О), ЛОИзмерения показали, что диаметр валка, к которому отклонена полоса, и наличие заднего натяжения оказывают влияние на неравномерность распределения крутящего момента (табл. 2). В оп, М 19,20 нижний валок устанавливали большего диаметра, а в оп. М 21,22 - верхний валок, Полосы наклонены к нижнему валку в оп. В 19, 21 без заднего натяжения, а в оп. М 20, 22 с задним натяжением Тз = 220 Н, Как видно из табл, 2 (оп, М 19), при отсутствии заднего натяжения Тз = 0 крутящий момент, как и должно быть, больше на нижнем валке большего диаметра, а отношение моментов большего к меньшему равно Мб/Мн = Ь/2, Применение заднего натяжения (Тз = 220 Н) увеличивает момент преимущественно на нижнем валке большего диаметра и Мб/М = 1,56.1789315 Таблица 1 Опытные данные по влиянию ЛО/О и Она кривизнур В оп, М. 21, 22 нижний валок был меньшего диаметра и при Т, = 0 ММн, а Мг/Мн = 1,24, При прокатке с Тз = 220 Н крутящий момент на нижнем валкевозрастает, а на верхнем несколько уменьшается, происходит выравнивание их значений, а отношение Мб/Мм уменьшается до 1,07.Следовательно, при прокатке раскатов с задним натяжением и отклонением к нижнему валку его диаметр должен быть меньше диаметра верхнего валка.Таким образом, по сравнению с базовым объектом, за который принят способ Формула изобретения Способ прокатки полос с наклоном полосы на входе к нижнему валку, включающий рассогласование окружных скоростей валков, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности стана за счет уменьшения изгиба переднего конца раската, большую окружную скорость при наличии заднего натяжения придают верхнему рабочему валку, а при отсутствии заднего натяжения - нижнему, при этом прокатки в клетях черновой группы непрерывного стана 1680 горячей прокатки с одинаковым диаметром рабочих валков, предлагаемый способ обеспечит прокатку 5 полос без изгиба переднего конца полосы ипри минимальной неравномерности распределения крутящего момента между валками, что увеличивает производительность стана и выход из строя деталей линии клети.10 По данным практики устранение задержек в прокатке за счет уменьшения изгиба переднего конца позволяет повысить производительность стана на 1 Д. разницу в окружных скоростях валков устанавливают по зависимости:- = (3,75 - 1,1 1/Ьср) (1 - 0,14 О),ЬОгде - длина дуги захвата;Ьср - средняя толщина полосы;0 - угол наклона полосы;Ю - разница диаметров валков;О - диаметр меньшего валка,1789315 фиг З 30 35 40 45 50 Составитель В, НиколаевТехред М.Моргентал Корректор О. Юрковецкая Редактор Т, Иванова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 317 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб.,4/5