Способ прокатки

/22 ОМИТЕТНРЫТИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГННТ СССР САНИ ОБ ТЕН ЛЬСТВУ эобретение относи; на фиг. 3ксцентрисина фиг.уемымфиг. 4 азанно ни ся к прокатжет быть исвалок с регул ому производству и ользовано при прок йка вал ер е поло етом бочки; назрез. новых кл етях,из 1 брного л ад повыше качества та.фиг, 1 представпрокатки для поь, при котором исмещены вниз отшя; на фиг 2окатки послв на 90 по атноо прока Нак на схем ися их б ично ения авли уска очи ожения бочки осител(71) Сибирский металлургический институт им. Серго Ордоникидэе (72) Н.Н.Федоров, В.Л.Сапрыкин, Н.А.Федоров и В.Т, Рубцов (53) 621.771.04(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР М ,07623, кл. В 21 Б 11/00, 1977.Авторское свидетельство СССР 1 733750, кл. В 21 В 27/02, 1977. (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ(57) Изобретение относится к прокатному производству и мо;:ет быть использовано при прокатке полос в черновых клетях. Целью изобретения является увеличение выхода годного и повышение качества проката. Согласно способу прокатки заготовку обжимают между синхронно вращающимися валками,ения - увеличение вы 801629117 бочки которых имеют эксцентриситетотносительно оси вращения. Величинуэксцентриситета устанавливают соглас"на математическому выражению в зависимости от диаметра., валков, величиныобжатия и необходимой величины сдвига.вой деформации характеризующейсяуглом сдвига, амплитуда изменениякоторого составляет 7-45 . 11 рэтомрас.таяние между осями поверхностейбочек устанавливают ровным сумме наименьшей толщины получаемого периодического раската и иолусуммы диаметров валков, Наличие сдвиговых деформаций уменьшает давление .металла навалки, позволяет повысить производительность клети за счет увеличенияобжатий и увеличивает выход годногопроката, Кроме того, вследствие лучшей проработки структуры повышаетсякачество проката. 4 ил., 1 табл,ласно способу прокатки эагатовимают между синхронно вращающиалками, оси цилиндрических глапчек 1 (фиг, 1) которых эксцентсмещены относительна асей враВеличину эксцентриситета уставают постоянной для каждого прои определяют по зависимостигде 2 О валков, м. экс,цептриснтет бо 1 ек валков относительно осей вращения, и; коэффициент, характеризующии степень деформации сдвига при прокатке заготовки, с0,1251,0;величина наибольшего обжатия заготовки за оборот валков, и; 15 наименьшая толщина периодического раската после выдачи его из Валков и;меньший из диаметров бочек валков, м;с - больший из диаметров бочек В При этом расстояние между осямисочек валков . уста 11 авлива 1 от В соот"ветствии с соотношением,цеформации принудительного ьибрациопного процесса с частотой, равной частоте вращения валков, что способству-,ет снижению давления металла на валкии позволяет увеличить обжатия за каждый проход на уществующем оборудовании. Периодически изменяющеесярассогласование скоростей валков вочаге деформации обуславливает возникновение периодически меняющихсясдвиговых деформаций, наличие которыхи обеспечивает снижение усилий прокатки. Кроме тбго, происходит периодическое изменение обжатия. Причем обжатие имеет минимальную величину Втот момент времени, когда деформациисдвига равны нулю, За счет этого достигается стабилизация нагрузки наклеть и уменьшаются динамические нагрузки вфприводе,Одновременно с повьппением производительности периодически изменяюшиеся деформации сдвига слоев прокатываемой заготовки позволяют интенсиЙицировать проработку структуры металла и способствуют завариванию втеле заготовки усадочной рыхлости,образовавшейся при разливке стали з слитки. Это, в свою очередь повьчает качество проката и уменьшаеторезь головной части раската.Деформация сдвига характеризуется углом сдвигаили коэффнциен 1 ом СДВИГОВОй ДЕФОРМаЦИИ С = 11 Ц ч, ИЗ- вестно, что угол сдвиганг до-же.; превышать 45 , поскольку это можетовызвать нар 1 шение сплошности раската. Б то же время углы сдвига(. О практически не вливот на напряженное состояние прокатываемого металла, При синусоидальном законе изменения сдвиговых деформаций среднему значе" нио= 5 соответствует амплитудаоо1 = 7 . Диапазону амплитуд угла сдви-. га= 715соответс.твуют значения коэффициента сдвиговой деформации с = 8 (7-45 ) = 0,1251,0.НгРЕД НаЧаЛОМ ПРОКать." ЗаГОтОВКИ в валках с регулируемьп. экецен"писитетом бо 1 ки определяют требуему 1 о вел: чину эксцентриситета в зависимости от параметров процесса прокатки по Формуле (1) и устанавливают эксцентриситет бочки каждого из валков равным полученному значе 11 и 1 о. После этого осуществляют установку валков, при которой в прсгцессе прокатки о",еспечивается постоянство расстояния между осями бочек валков. Для этого рабочие валки устанавливают таким образом, чтобы эксцентрично смещенные оочки у обоих валков были опущены вниз относительно осей вращения (фиг, 1). Тогда в дальнейшем при синхронном вращении валков (фиг. 1 и 2) расстояние между осяьп бочек в перпендикуляр-. ном к оси прокатки направлении сохраняется поетоянным и определяется выражением (2) .Заготовка задается в межвалковый зазор синхронно вращающихся в противоположных направлениях валков. Заготовка захватывается наиболее надежно в период, когда действительный межвалковый зазор имеет наибольшую вели-: чину, а окружные скорости валков в очаге деформации равны между собойчто .соответствует положению валков,показанному на фиг, 2. По".ле того,,.с 1 + Д+ 2 Ь Г л Зяго ппитудырасчетахлибровсквялковь)йю ве чину чецие л) ять при Полученное эня еобходимо учитыв ежимов работы ст а один оборот вя вступает валков в яцл и клков ме ющими пер ружцьЪИ с)яет с зазор дваждьизм от Ь до ),Окрежцые скоро деформации измен вращением валков закону л треш в очаге)цно сбалльному ялко сицх ющие к и4 О окружной вперед в И тс ус а слои, щей окр Вследст вызываю Се,е.ес)е .СЬ) я деФормации сдвига, ветствии со схемой Ф о г. 1, вига, м(- е)е с 1ьной деформации с ющейся коэффциецт формации с, может- 4 с)с йь 2для макси характери сдвиговой О записано:е е ыть сти вал окружные скорков, м/с;угловая скорония валков, р- время с;- начальная Фаз г ть вращд/с;- длин бочкг го согласован верх од в мплитудл скоросте=И -д 1 2 состявля 1 М Ь 7) ей 5 162911 как достигается полный захват заготовки валками, начинается вибряционный процесс прокатки. По мере вращения валков, обладающих эксцентрично установленными бочками с односторонним направлением смещения относительно оси прокатки, происходит периодическое изменение величины окружных скоростей с частотой врлщеция валков и величины межвллкового зазора с удвоенной частотой вращения валков в очаге деформации. При этом и окружжвялковыи зазор опреением ные скорости валков, величин обжлтия изменяются па сцу одльцс)му Положению валков, поклзлццому цл фиг. 1, соответствуют нлбольшая нели- чина обжятия и ябольшя величина деформации сдвигл, л положеню цл фиг. 2 - няменьшие значения укаэанных величин, В последнем случае расстояние между центрами окружностей бочек валков составляет с 1 ; + с 12ецеция толщ)ы пронять)влемогодическс)го црс)Флоцределяетсн вкл, с)бжмлемля вллклм,в контакт с поверхнс)стями очаге деформп, обллдяиодческ змеця)самся ок коростями. При этс)м за сче я слои элглтовк, .прлег- верхости вялк с большей скоростью, перемещаются направлении оси прокатки, рилегающие к валку с мень- жной скоростью, отстают, е этого в теле заготовки дуги окружностиконтактирующей с вкой со стороны го валка за перимени С, м;дуги, коцтактируэаготовкой соа некоторый пери рачиваются нокру динаковые углы О д времени валки осей вращенияи О (рад), м дуг 1 В и менением катаюах очага дейорсоот 126 щего нетстн длина ая из редел исать оенебреиуса иожно за ир м пРегулировка резуль триситета валка ос тирующего.эксущестнляется 12 Ь =О + - .+ Й 2посредством повоных эксцентричнымшеек валка с э тулок, насажерстием вокругчной бочкой,та валка связ венствся (11) тв Прйимая иуглов Йи Оедует 1 еимание з выраже ксцентр нтрисит Величина экс на с углом и оворота улок относител ь -- е (13)1 2 С (рад) следу но ш мост и занисиге,зхп(Г/2) уравие,сцентри- араметвыраже- необ- рационСЬве Й+ /ВЫ,4" 4, т стороны нижнего валка, за тот же период времени, м;- межвалковый зазор, м,равный В В = ЬИсходя из условия равенства давлений на оба валка, длины дуг контактов валков с заготовкой 1 В и 1 д2 2 можно считать н первом приближении одинаковыми и определить из соотноше- ния уравнения (8) с учетом (9) иолуиаем следующее выражение Подставив выражение (13) и нение (12), получаем соотноше взаимосвязывающее величину эк ситета и диаметров валков с п . рами процессае прокатки 1 й 5 Ь 1( - 1 а + 1 +1 гюг+ 2 е В результате преобразований следнего соотношения получаем .ние для эксцентриситета налкрв ходимого при осуществления виб ного процесса прокатки по пред емому способу; При выводе выражения из эксцентриситета обозначениямЙ и Й , согласно фиг. 1 и 2, соответствуют диаметры верхнего и нижнего рабочих валков. Однако, учитывая асимметрию полученного выражения (1) относительно перестановки Й 1 и Й, целесообразно при расчетах по зависимости (1) принимать н качестве 1 наибольший из диаметров валков, что обеспечивает несколько большие величины эксцентриситета и, соответственно, большие сдвиговые деформации.Для осуществления способа используются рабочие валки с регулируемой величиной эксцентриситета бочки (фиг. Э), каждый из которых состоит из бочки 1, эксцентрично смещенной относительно шеек 2, на которые надеты эксцентричные втулки 3 с фиксаторами 4, Величина эксцентриситета бочки валка относительно шеек - еШ (фиг, ) равна величине эксцентриситета отверстия втулок - еу, при этом они и сумме образуют максимальную величину, равную предельно допусти-, мом 7 для каждой конкретной конструкции стана эксцентриситету каждого из валков. В качестве фиксаторов втулок нашейках валка лучше всего использо вать зажимные винты, нворачиваемыево втулки с торцов под углом до сопряжения с шейками, Для того, чтобь обеспечить свободную регулировку не- личины эксцентриситета бочки валка относительно оси вращения, шейки 2 выполняют с длиной, большей, чем длина у насаживаемых на них втулок, При этом длина втулок выбирается, исходя из конструкционных размеров клети и валков, таким образом, чтобы часть поверхности скольжения втулок, которая сопряжена с опорными подшипниками, не приходилась на зону фиксаторов акое увеличенное исполнение9 16 911шеек позволяет осуществлять регулировку эксцентриситета без перевалки.П р и м е р. При использованиипредлагаемого способа в обжимном цехе металлургического комбината наи 5более целесообразно применять эксцентричные валки при первых черновых пропусках заготовки через непрерывно-за-готовочный стан. В черновой группеА первых клетей непрерывно-заготовочного стана наибольшая проработкапри обжатии заготовки необходимав клети 850 с горизонтальным расположением валков. Клеть имеет валки с 15катающим диаметром д = 800 мм,В клети применяется нижнее давлениевалков на обжимаемую заготовку. Приэтом катающий диаметр нижнего валкас 1 с = 810 мм, а катающий диаметр верхнего составляет й 1 = 800 мм, В клетипроизводится обжатие заготовки с размера 390 х 360 мм за один проход доразмера 290 х 375 мм. При этом величина обжатия составляет ЬЬ = 100 мм, 25а усилия прокатки примерно Р = 510 Н.В таблице приведены величины угловсдвига , соответствующие им значения зксцентриситета рабо чих валков,рассчитанные по зависимости (1), усилия Р и моменты М прокатки, рассчитан.ные для максимальных Обжатий Д 11 =Ь- Ь , а также Ожидаемое увеличение производительности клети.Расстояние между осями бочек вращающихся валков устанавливают равнымЕ = 1,095 м.411 с йЬlйг - Йl 41 й2 сЬ +4с 11+ с 1 д где е 5 С валков, м,при этом расстояние Г между осями бочек валков устанавливают в соответствии с соотношением При ОбжатИИ ЗаГОТОВКИ ВЫСОТОЙЬ = 390 мм с величиной обжатия ДЬ эксцентриситет бочек валковотносительно осей вращения,м;коэААициент, характеризуюЦий степень деАормациисдвига при прокатке заготовки, с = 0,1251,0;больший из диаметров бочеквалков, м;наименьшая толщина периодического раската после выда 710- 100 мм за один проход эксплуатация клети в предельно допустимом режиме при углах сдвига 1 = 45 ф малоэАфективна, поскольку такое интенсивное увеличение степени деформации сдвига слоев заготовки хотя и существенно снижает усилия прокатки, но одновременно несколько повышает момент прокатки, Наиболее рациональным является процесс прокатки, осуществляемый при углах сдвига, близких по амплитуде к = 1 У при с = 0,27., В таком режиме можно Обеспечить повышение производительности клети на 3-57 за счет энергетической разгрузки очага деформации.Использование предлагаемого способа позволяет увеличить выход годного проката за счет повышения производительности оборудования вследствие возможности применения повышенных Обжатий, а также повысить качество проката за счет лучшей проработки структуры металла. Формула изобретения Способ прокатки, включающий Обжатие заготовки между синхронно вращающимися валками, оси поверхностей бочек которых имеют эксцентриситет относительно осей вращения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения выхода годного и повышения качества проката, величину эксцентриситета устанавливают постоянной для каждого пропуска и определяютпо зависимости чи его из валков, м;Й - меньший из диаметров бочек валков, м;6 Ь - величина наибольшего обжатия заготовки за оборот 2 щ с 11/2 + с 1/2 + Ь 1, м.1629117ф Р,ммР,Н И,Нм Повышение град производительности,7,оП р и м е ч а н и е. При45 происходит нарушениесплошности металла, что приводитк образованию брака,4 7 15 45 65О,Я 84 О, 125 0,27 1,0 1,14 46 86 200 5,010 4,9 ф 10 ф 4,710 4,5 10 1010101,1 10 О.345Брак1629 117 Составитель А. Жуковдактор Н. Тупица Техред Д,Олийнык вцова ректор О33 писно НТ ССС Ш м е Ф ЕЕЬ ие Ши ШПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 400 , Тир ВНИИПИ Государственного 113035комитета по изобретениям и Иосква,. Ж, Раущская наб крытия 4/5