СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ЧИСТОВЫХ ВАЛКОВ ДЛЯ ПРОКАТКИ РАВНОПОЛОЧНОЙ УГЛОВОЙ СТАЛИ Российский патент 1996 года по МПК B21B1/08 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано, например, при калибровке и прокатке широкого сортамента профилей равнополочной угловой стали в чистовых валках.

В книге Н.В.Литовченко "Калибровка профилей и прокатных валков". М. Металлургия, 1990, с.265.рис.146 показана схема построения чистового калибра со стеснением (а) и свободным (б) уширением.

На с.266 этой книги, первые две строчки сверху, сказано:
"В настоящее время широкое распространение на отечественных заводах получила форма чистового калибра открытого типа". О чистовых калибрах открытого типа и пойдет речь в настоящей заявке.

В книге А.П.Чекмарев и Ф.А.Машковцев "Износ прокатных валков". Харьков, Металлургиздат, 1965г.с.70, рис.38а в несколько утрированной форме показан износ чистовых калибров для прокатки равнобокой стали. Износ калибра неравномерный, что будет использовано в материалах заявки.

На рис.156г книги Н.В.Литовченко "Калибровка профилей и прокатных валков" (с. 286) приведена калибровка чистовых валков для прокатки равнополочной угловой стали 75х75 и 80х80. Оба профиля прокатываются в одних и тех же чистовых калибрах. Наиболее близким к предлагаемому способу (прототипом) оказывается калибровка чистовых валков равнополочной угловой стали, изображенная на рис. 156Г (с.286).

Рассматривая приведенный способ по прототипу видим, во-первых, что имеем поочередное использование чистовых дублирующих калибров, которых по длине бочки валков размещено четыре с вершинами в стыке полок в теле верхнего валка. Во-вторых, калибры разделены промежуточными буртами, ограничивающими число дублирующих калибров.

К недостаткам прототипа можно отнести малое число дублирующих калибров в валках, низкая стойкость комплекта чистовых валков и соответственно повышенный расход валков при прокатке.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение числа дублирующих калибров, повышение стойкости комплекта валков и снижение расхода валков при прокатке.

Технический результат при осуществлении изобретения характеризуется как совокупность от повышения стойкости валков за счет увеличения числа дублирующих чистовых калибров, следствием чего является уменьшение расхода валкового материала, с одновременным более рациональным использованием промежуточных буртов за счет врезки в них вершин в стыке полок дополнительных дублирующих калибров с двухкратным использованием толщин полок без их промежуточного перетачивания, следствием чего является расширение возможности прокатного производства в деле повышения эффективности использования прокатных валков.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что на месте промежуточных буртов в теле нижнего валка подготавливают вершины углов в стыке полок дополнительных дублирующих калибров с общими, по одной, полками с двумя противоположными калибрами, а при прокатке, после выработки основных дублирующих калибров, валки меняют местами и прокатку продолжают на дополнительных дублирующих калибрах, таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "Новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа не были выявлены, и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена калибровка чистовых валков по предлагаемому способу. Цифрами 1-2-3-4 показаны основные дублирующие калибры, которые используются при положении валка в качестве верхнего, а валка II нижнего. Заполнение металлом одного из этих калибров (калибра I) показано горизонтальной штриховкой.

Цифрами 5-6-7 обозначены дополнительные дублирующие калибры которые используются при положении валка II в качестве верхнего, а валка I нижнего. Заполнение металлом одного из этих калибров (калибра 7) показано вертикальной штриховкой.

Таким образом, основные и дополнительные дублирующие калибры имеют между собой общими часть длины полки. При этом l_мин. b_макс. + R
где
l_мин. минимально возможная длина полки, скалиброванная в валках,
b_макс. максимально возможное заполнение ширины полки калибра металлом,
R радиус закругления в стыке полок.

На чертеже обозначены также другие элементы, которые необходимы при проведении сравнительного анализа с прототипом. При этом

На фиг.2 с использованием вышеприведенной книги "Износ прокатных валков" с. 70 рис.38а, на одну и ту же полку уголка произведено наложение выработки при работе калибра в качестве основного (валок I верхний, а II - нижний) и в качестве дополнительного (валок II верхний, а I нижний).

Первый случай показан сплошными линиями и повторяет выработку левого фланца по рис.38а. Второй случай показан пунктиром с аналогичной выработкой. Из рассмотрения можно сделать вывод, что ввиду того, что одна и та же плоскость валка оформляет в одном случае наружную плоскость полки уголками, а в другом случае внутреннюю плоскость, выработки ручьев не увеличивают друг друга, а наоборот, места с сильной выработкой не работают, а где выработка была незначительной там она усиливается. Происходит как бы самовосстановление ручьев калибра, что является наиболее существенными в материалах нашей заявки, позволяющим существенно экономить материал валков при прокатке.

Из рассмотрения фиг.2 видим также, что наиболее рационально накладываются друг на друга кривые характера выработки полок при работе на основных и дополнительных калибрах в том случае, если общей в этих калибрах оказывается половина длины полки уголка, как это приблизительно и показано на фиг.2.

Из соблюдения этого условия и определим основные размеры валков в конкретном примере осуществления способа.

Конкретный пример осуществления способа.

В качестве примера проведен сравнительный анализ с прототипом основных размеров чистовых валков в соответствии с фиг.1 для уголка 80х80х8.

Данные сведения в табл.1.

В соответствии с вышеприведенными зависимостями имеем
l_мин=b_макс+R=(80+1,5)1,013+R=82,7+9=91,7мм
Согласно вышеприведенным выводам о рациональности перекрытия полок, равном половине их длины, имеем
l=82,7 + t 124 8 116 мм
принимаем l=116 мм,
В 1,4142 116 164 мм
Расстояние между вершинами в стыке полок основных и дополнительных калибров

определяем значения диаметров
d_о=d_д=D_ср-h=540=93=447 мм,
D_о=D_д=D_ср+h-2•t=540+93-2•8•1,41=610 мм.

Полученные значения заносим в табл.1
Приведенный сопоставительный анализ предлагаемого способа и прототипа в отношении основных размеров чистовых прокатных валков не показывает каких-то особых преимуществ того или иного способа.

Основным преимуществом предлагаемого способа оказывается увеличение числа калибров с 4 до 7.

Использование предлагаемого способа калибровки чистовых валков для прокатки равнополочной угловой стали обеспечивает по сравнению с существующим способом следующие преимущества:
1. Увеличение числа дублирующих калибров в валках, повышение стойкости комплекта валков и снижение расхода валков при прокатке.

2. Облегчение расточки валков при их калибровке, т.к. практически из тех же диаметров заготовок и тех же трудозатратах появляется возможность подготовить увеличенное число калибров.

3. Улучшение технико-экономических показателей прокатки при производстве равнополочных угловых профилей.

Изобретение относится к области металлургии. При калибровке чистовых валков для прокатки равнополочной угловой стали в теле нижнего валка выполняют вершины углов в стыке полок дополнительных дублирующих калибров с общими, по одной, полками с двумя основными калибрами. При этом сохраняют постоянным расстояние от вершин основных и дополнительных калибров до средней линии валков. 1 табл., 2 ил.

Способ калибровки чистовых валков для прокатки равнополочной угловой стали, включающий размещение по длине бочки валков ряда основных дублирующих калибров с вершинами углов в стыке полок 90^o в теле верхнего валка, отличающийся тем, что в теле нижнего валка выполняют вершины углов в стыке полок дополнительных дублирующих калибров с общими, по одной, полками с двумя основными калибрами, при этом сохраняют постоянным расстояние от вершин основных и дополнительных калибров до средней линии валков.