СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ВАЛКОВ ДЛЯ ПРОКАТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ НЕПРЕРЫВНО-ЛИТОГО ТОЛСТОГО И ШИРОКОГО СЛЯБА Российский патент 2008 года по МПК B21B1/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии прокатки в калиброванных валках двух блюмов или узких слябов из прямоугольного непрерывно-литого толстого и широкого сляба.

Известен способ калибровки валков, согласно которому прокатку фасонного сляба, состоящего из двух заготовкой, соединенных между собой перемычкой, осуществляют за 4 прохода в одном калибре открытого типа со свободным уширением металла. При этом несмотря на наличие перемычки полосы получали боковой изгиб. Разъединение заготовок осуществляли огневым способом (с помощью автогенных или плазменных резаков) и механическим способом (с помощью клиновидных гребней валков). При механическом разъединении заготовок на две полосы открытый калибр образуют с помощью двух клиновидных гребней валков с разными углами наклона и формой боковых граней: прямолинейной, переменной или постоянной кривизны. При этом угол при вершине клиновидного гребня, например, верхнего валка берется в два раза больше угла при вершине клиновидного гребня нижнего валка. Разделение непрерывно-литого сляба, например, 260×1550 мм на два узких 260×725 мм производят путем разрыва перемычки под действием поперечных растягивающих напряжений при входе клиновидного гребня с углом при вершине, например 50°, в клиновидное углубление сляба с углом 24° (Реф. Сб. «Новости науки и техники», №17, 1983, с. 7-10; Pantington D., MacKenzie C.R., Oldfield D., Iron and Steel Engeneer, 1983, №60, №1, p.42-49).

К недостаткам способа калибровки и прокатки фасонного сляба одновременно двумя клиновидными гребнями валков следует отнести наличие неравномерности деформации, приводящее к боковому изгибу полос (серповидности).

Известен способ калибровки валков, когда продольную резку сляба осуществляют четырьмя клиновидными гребнями валков. Для этого непрерывно-литой сляб прокатывают в фасонный (как и по первому способу), который состоит уже не из двух, а из трех заготовок, соединенных между собой не одной, а двумя перемычками. Причем угол при вершине клиновидного гребня, например, нижнего валка берется уже в четыре раза меньше угла клиновидного гребня валка. Разъединение непрерывно-литого сляба, например, 260×1550 мм на три узких по 260×450 мм производят путем разрыва перемычки под действием поперечных растягивающих напряжений при входе клиновидного гребня с углом при вершине, например 50°, в клиновидное углубление сляба с углом 12°. (Шиниси Г. Продольная резка непрерывно-литого сляба с помощью валков. Тэцу то Хаганэ, 1980, т.66, с.987).

К недостаткам способа калибровки валков и прокатки фасонного сляба одновременно четырьмя клиновидными гребнями валков следует отнести то, что из трех заготовок две крайние получали боковой изгиб (как и при прокатке фасонного сляба, состоящего из двух заготовок) по сравнению со средней. При этом усилие прокатки и крутящий момент возросли более чем в два раза.

К недостаткам огневого разъединения заготовок на две или три полосы следует отнести наличие безвозвратных потерь металла 1% на один рез и трудность обеспечения санитарно-гигиенических норм на производстве из-за большого выделения вредных газов при выжигании соединительной перемычки. Кроме того, резка слябов в одном и том же калибре за несколько проходов с неравномерным обжатием по высоте и неконтролируемым свободным уширением металла приводит к появлению осевых усилий на валках, направление и величину которых трудно предсказать, что приводит к нарушению расчетного режима деформаций, точности установок линеек, неравномерности температуры по ширине сляба и др.

Предлагаемый способ не имеет указанных недостатков. Задачей изобретения является получение двух заготовок без серповидности полос. Указанная задача достигается тем, что способ прокатки заготовок из непрерывно-литого сляба включает выполнение разрезными гребнями клиновидных углублений на его нижней и верхней поверхностях для формирования фасонного сляба, состоящего из шестиугольных заготовок, соединенных между собой перемычкой, с последующим их разъединением, и отличается тем, что клиновидное углубление на нижней и верхней поверхностях сляба выполняют поочередно в каждой последующей клети, при этом угол разрезного гребня принимают в 1,5 раза меньше угла наклона боковых стенок ручья, а высоту гребня нижнего ручья в 1,55 раза больше высоты гребня верхнего ручья.

При прокатке фасонного сляба заготовка должна принять шестиугольную форму с площадью сечения, равной площади квадратного блюма. На практике боковые стенки шестиугольных заготовок выполняют с углом при вершине 90°, что обеспечивает лучшую устойчивость подката в момент захвата его ручьями ребрового квадратного калибра, боковые стенки ручья которого выполняют также с углами при вершине 90°.

Размер клиновидного гребня валка определяется исходя из возможностей получения минимальной величины заусенца на боковой поверхности заготовок в местах их разъединения. Для этого используют разрезные гребни с углами при вершине менее 90°, равными в каждом последующем калибре.

Разъединение достигается одновременным осевым и радиальным смещением шестиугольных заготовок относительно клиновидного гребня, например, нижнего валка, величины осевого Δ_ОС и радиального Δ_Р смещения заготовок принимают больше толщины неразрезанного участка перемычки Δ_Z=0,03A_бл, и для угла разрезного гребня, равного 30°, равными

Δ_ОС=0,174А_бл-0,134Н,

Δ_Р=0,06А_бл,

где Н - высота подката, А_бл - сторона квадратного блюма.

Обжатие заготовок осуществляют после их радиального смещения на величину Δ_Р=0,06A_бл, при этом величину радиального смещения принимают в 2 раза больше величины обжатия, а высоту подката Н (толщину фасонного сляба) выбирают пропорционально объему металла, смещенного калибром в длину, по уравнению:

где В_Ф.сл.=2,24, А_бл - ширина фасонного сляба, состоящего из двух шестиугольных заготовок, при этом для угла при вершине разрезного гребня, равного 30°, Н составляет 1,03 А_бл.

Предлагаемый способ может быть использован для прокатки фасонного сляба, состоящего из одного узкого сляба и одного блюма или сортовой заготовки, причем толщина блюма или заготовки может быть больше, меньше или равна толщине узкого сляба, а также для многониточной прокатки сортовых профилей на непрерывных станах.

Предложенное техническое решение поясняется чертежом, где А_бл - сторона квадратного блюма; Δ_ОС - величина осевого смещения заготовки; Δ_Р - величина радиального смещения заготовки; ψ' - угол наклона боковых стенок ручья; ψ'' - угол при вершине разрезного гребня; - высота разрезного гребня нижнего валка; - высота разрезного гребня верхнего валка; в_кл - основание разрезного гребня.

Изобретение предназначено для прокатки в калиброванных валках заготовок из прямоугольного непрерывно-литого толстого и широкого сляба. Исключение серповидности заготовок, увеличение производительности, повышение точности прокатки, снижение энергосиловых параметров при разъединении заготовок обеспечивается за счет того, что в способе прокатки, включающем выполнение разрезными гребнями клиновидных углублений на его нижней и верхней поверхностях для формирования фасонного сляба, состоящего из шестиугольных заготовок, соединенных между собой перемычкой, с последующим их разъединением, клиновидное углубление на нижней и верхней поверхностях сляба выполняют поочередно в каждой последующей клети, при этом угол разрезного гребня принимают в 1,5 раза меньше угла наклона боковых стенок ручья, а высоту гребня нижнего ручья - в 1,55 раза больше высоты гребня верхнего ручья. Разрезные гребни могут быть с углами при вершине менее 90°, равными в каждом последующем калибре. Величины осевого и радиального смещения шестиугольных заготовок больше толщины неразрезанного участка перемычки, 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ прокатки заготовок из непрерывно-литого толстого и широкого сляба, включающий выполнение разрезными гребнями клиновидных углублений на его нижней и верхней поверхностях для формирования фасонного сляба, состоящего из шестиугольных заготовок, соединенных между собой перемычкой, с последующим их разъединением, отличающийся тем, что клиновидное углубление на нижней и верхней поверхностях сляба выполняют поочередно в каждой последующей клети, при этом угол разрезного гребня в 1,5 раза меньше угла наклона боковых стенок ручья, а высота гребня нижнего ручья в 1,55 раза больше высоты гребня верхнего ручья.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют разрезные гребни с углами при вершине менее 90°, равными в каждом последующем калибре.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что величины осевого Δ_ос и радиального Δ_p смещений шестиугольных заготовок больше толщины неразрезанного участка перемычки Δ_z=0,03А_бл и для угла разрезного гребня, равного 30°, равны

Δ_ос=0,174А_бл-0,134Н,

Δ_р=0,06А_бл,

где Н - высота подката, А_бл - сторона квадратного блюма.

где В_ф.сл.=2,24А_бл - ширина фасонного сляба, состоящего из двух шестиугольных заготовок, при этом для угла при вершине разрезного гребня, равного 30°С, Н составляет 1,03А_бл.