Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на реверсивном одноклетьевом стане кварто 1700 при горячей прокатки полос из сплавов черных и цветных металлов.
Известен способ прокатки металлических полос, включающий их обжатие в валках с приложением к полосе регламентированных заднего и переднего натяжений, согласно которому величину удельного натяжения полосы в межклетевых промежутках определяют исходя из обжатия по предложенной математической зависимости [1].
Известен также способ прокатки металлических полос, включающий их обжатие в валках с приложением к полосе регламентированных переднего и заднего натяжений, по которому удельные натяжения по ширине полосы на входе и выходе клети в каждом продольном сечении устанавливают по предложенным математическим зависимостям [2].
Недостатки известных способов [1] и [2] состоят в том, что они не обеспечивают минимально возможного усилия прокатки, что увеличивает прогиб валков, разнотолщинность металлических полос и энергозатраты на прокатку.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ прокатки стальных полос на 5-клетьевом стане, включающий их обжатие в валках с приложением к полосе переднего и заднего натяжений, по которому натяжение полосы перед третьей клетью устанавливают в 1,01-1,56 раз больше натяжения после этой клети, натяжение полосы перед четвертой клетью - в 1,01-1,85 раз больше натяжения полосы после клети, а натяжение после второй клети - в 1,01-1,40 больше, чем перед этой клетью [3].
Недостаток известного способа состоит в том, что из-за большого усилия прокатки в каждой из клетей увеличивается прогиб валков и их сплющивание, что ведет к повышению разнотолщинности полос и увеличению энергозатрат на прокатку. Кроме того, известный способ не применим для одноклетевых реверсивных станов.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в снижении усилия прокатки.
Для решения поставленной технической задачи в известном способе горячей прокатки металлических полос на реверсивном одноклетевом стане кварто 1700, включающем их обжатие в валках с приложением к полосе регламентированных переднего и заднего натяжений, согласно изобретению, прокатку ведут с относительным обжатием 8-28% при соотношении коэффициентов переднего и заднего натяжений, равном:
где
σ1 и σ0 - удельные переднее и заднее натяжения полосы;
σТЗ и σТП - значения пределов текучести полосы до и после обжатия.
Сущность изобретения поясняется изображенной на фигуре экспериментальной зависимостью относительного значения усилия прокатки P от соотношения коэффициентов ξ1 и ξ0 переднего и заднего натяжений для очага деформации с соотношением его длины ld к средней толщине полосы hср, равном: ld/hср=0,4-12,6 применительно к одноклетевому реверсивному стану кварто.
В процессе экспериментов на Стеккеля 1700 горячей прокатки осуществляли варьирование коэффициентов переднего ξ1 и заднего ξ0 натяжений путем изменения нагрузки электродвигателей моталки и разматывателя. Одновременно фиксировали изменение усилия прокатки P относительно его максимального значения.
Из приведенной экспериментальной зависимости следует, что переднее и заднее натяжения изменяют схему напряженно-деформированного состояния участка полосы в очаге деформации таким образом, что имеет место снижение усилия прокатки. Шаровая часть тензора напряжения уменьшается, а девиаторная, определяющая деформируемость металла, возрастает. Это приводит к снижению усилия и момента прокатки, уменьшению прогиба и сплющивания рабочих валков, сокращению суммарных энергозатрат на реализацию процесса.
Эксперименты показали (см. Фиг.), что в диапазоне
При относительных обжатиях менее 8% соотношение коэффициентов переднего и заднего натяжений не оказывает заметного влияния на усилие прокатки. Увеличение относительного обжатия более 28% само по себе существенно повышает усилие прокатки, что ведет к увеличению энергозатрат, разнотолщинности и неплоскостности полос.
При увеличении отношения
Примеры реализации способа
Сляб из стали марки 60С2 нагревают до температуры t=1250°C и прокатывают в черновой группе клетей за 7 проходов в полосу сечением 10×1500 мм, которую сматывают в рулон на барабан моталки.
Полученную полосу при температуре t=1000°C в дальнейшем прокатывают на реверсивном одноклетьевом стане кварто 1700.
По справочным данным определяют значение предела текучести прокатываемой стали перед очагом деформации: σТЗ=85 кг/мм2. После обжатия в валках температура полосы снижается и ее предел текучести возрастет до величины σТП=90 кг/мм2.
Передний конец полосы пропускают через валки реверсивной клети и заправляют во вторую моталку. С помощью электродвигателей моталок устанавливают удельное заднее натяжение полосы σ0=74 кг/мм2, а также удельное переднее натяжение σ1=75 кг/мм2. При этом коэффициенты заднего и переднего натяжений равны:
Отношение коэффициентов переднего и заднего натяжений составляет:
Затем осуществляют прокатку полосы в валках со скоростью 5 м/с с относительным обжатием ε=15% (до толщины 8,5 мм) и с приложением к полосе заранее установленных переднего и заднего натяжений.
Благодаря тому, что отношение коэффициентов переднего и заднего натяжений в процессе прокатки составляет
Снижение усилия прокатки в свою очередь обеспечивает сокращение энергозатрат на прокатку (суммарной потребляемой мощности N), уменьшает разнотолщинность ΔН и неплоскостность ΔS прокатанных полос.
В таблице приведены варианты реализации предложенного способа и показатели их эффективности.
Из данных, представленных в таблице, следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается снижение усилия прокатки. Следствием этого является снижение энергозатрат, уменьшение разнотолщинности и неплоскостности полос.
В случаях запредельных значений соотношения коэффициентов переднего и заднего натяжений (варианты №1 и №5) усилие прокатки возрастает, увеличиваются энергозатраты на прокатку, разнотолщинность и неплоскостность полос. Более высокие усилие прокатки и энергозатраты необходимы в случае реализации ближайшего аналога [3] - вариант №6.
Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в том, что обжатие полосы в валках на 8-28% в очаге деформации с соотношением геометрических параметров длины очага деформации к средней в нем толщине полосы ld/hср=0,4-12,6, с приложением к полосе переднего и заднего натяжений, с соотношением коэффициентов переднего и заднего натяжений, равным
Литературные источники, использованные при составлении описания изобретения:
1. Патент РФ №2239500, МПК B21B 1/28, 2004.
2. Патент РФ №2217249, МПК B21B 1/28, 2003.
3. Патент РФ №2287383, МПК B21B 1/28, B21B 37/48, 2006.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПРОКАТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛОС | 2012 |
|
RU2486975C1 |
СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС | 2013 |
|
RU2534696C1 |
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОСЫ С НАТЯЖЕНИЕМ | 2009 |
|
RU2409432C1 |
СПОСОБ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС | 2011 |
|
RU2467813C1 |
СПОСОБ ПРОКАТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОЛОСЫ | 2011 |
|
RU2470722C1 |
СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ СТАЛЬНЫХ ПОЛОС | 2012 |
|
RU2499639C1 |
Способ управления процессом холодной прокатки полосы на реверсивном стане | 1988 |
|
SU1576216A1 |
СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ СТАЛЬНЫХ ПОЛОС | 2011 |
|
RU2463115C1 |
СПОСОБ ДРЕССИРОВКИ СТАЛЬНЫХ ОТОЖЖЕННЫХ ПОЛОС | 2012 |
|
RU2492947C1 |
СПОСОБ ДРЕССИРОВКИ ОТОЖЖЕННОЙ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ | 2011 |
|
RU2464115C1 |
Изобретение предназначено для снижения усилия прокатки на реверсивных станах горячей прокатки полос из сплавов черных и цветных металлов. Способ включает обжатие полосы в валках с приложением к полосе регламентированных переднего и заднего натяжений. Снижение усилия и момента прокатки, уменьшение прогиба и сплющивания валков обеспечивается за счет того, что прокатку ведут с относительным обжатием 8-28% при регламентированном соотношении коэффициентов переднего и заднего натяжений, зависящем от предела текучести материала до и после обжатия. 1 ил., 1 табл., 6 пр.
Способ горячей прокатки металлических полос на реверсивном одноклетьевом стане кварто 1700, включающий их обжатие в валках с приложением к полосе регламентированных переднего и заднего натяжений, отличающийся тем, что прокатку ведут с относительным обжатием 8-28% при соотношении коэффициентов переднего и заднего натяжений, равном
где
σ1 и σ0 - удельные переднее и заднее натяжения полосы;
σТЗ и σТП - значения пределов текучести полосы до и после обжатия.
СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС | 2004 |
|
RU2287383C2 |
СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС В МНОГОКЛЕТЬЕВОМ СТАНЕ | 2002 |
|
RU2225272C2 |
Способ прокатки полосы | 1990 |
|
SU1771839A1 |
Способ прокатки тонких и тончайших полос | 1984 |
|
SU1194519A1 |
US 5687595 A, 18.11.1997. |
Авторы
Даты
2013-11-27—Публикация
2012-04-19—Подача