Способ прокатки полос Советский патент 1986 года по МПК B21B1/22 

V ..

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к способам прокатки полос, листов, заготовок, и может быть использовано при производстве проката повышенного качества, преимущественно биметаллических и многослойных полос,

Целью изобретения является повышение производительности за счет увеличения возможных по условиям захвата обжатий полосы и повышение качества металла путем устранения растягивающих напряжений и более интенсивной проработки его внутренних слоев,

На фиг,1 показано формоизменение раската в черновом пропуске , на фиг.2 - формоизменение раската в чистовом пропуске; на фиг.З - исходная заготовка; на фиг.4 - раскат после чернового пропуска; на фиг.З - готовая полоса , на фиг.6 - схема действующих сил при захвате полосы в черновом пропуске , на фиг.7 - профиль раската после чернового пропуска.

Способ осуществляется следующим образом.

После нагрева заготовки 1 выгружаются из печи и транспортируются по рольгангу к черновой клети прокатного стана, имеющей валки 2 с переменным радиусом, изменяющимся по гармоническому закону, В этой клети осуществляется прокатка, преимущественно, за один проход с обжатием, соответствующим углу захват в пределах 1-2,2 угла трения. При этом в результате совмещения выступов 3 на одном из валков с впадинами 4 на другом в плоскости выхода металла из валков получают волнисты по направлению длины раскат 5, имеющий постоянную толщину. Период амплитуду изменения радиуса валков черновой клети выбирают таким образом, чтобы высота волны на формируемом раскате составляла 0,15-0,8 от толщины полосы, посла данного прохода, а по длине очага деформации размещалось не менее двух выступов по одному из валков. В черновой клети возможна прокатка за несколько проходов, так как после каждого из них толщина полосы, уменьшаясь на величину обжатия, будет постоянной по длине. В этом случае размеры выступов и впадин на валках выби142562

рают так, чтобы высота волны в последнем черновом проходе составляла 0,15-0,8 от конечной толщины чернового волнистого раската. После

5 деформации в черновой клети раскат транспортируется к чистовой клети, имеющей цилиндрические валки 6, где осуществляется прокатка за один или несколько проходов до поtO лучения требуемых размеров. При этом в первом проходе производится вьфавниванис волнистого раската и придание ему плоской формы, для чего назначают деформацию не менее

15 ,, Затем готовая полоса 7 поступает на холодильник и далее на отделку.

Повышение производительности достигается за счет повышения захва20 тывающей способности валков черновой клети, где угол захвата может находиться в пределах 1-2,2 от угла трения (p)j в отличие от обычной прокатки, когда . Увеличение

25 угла захвата происходи т вследствие перераспределения сил нормального давления N и трения Т в точке контакта переднего конца раската с криволинейной поверхностью валков,

30 радиус которых изменяется по гармоническому закону, т.е. на поверхности валка имеются чередующиеся выступы и впадины. Наличие выступов и впадин вызывает в момент захвата отклонение равподействумщей силы Р по направлению прокатки на угол в ,который примерно равен арктангенсу отношения половины высоты выступа, равной А. к половине его осгювания (фиг.6). Это позволяет увеличить обжатия и вести прокатку с углами захвата больше 2р. Экспериментально подтверждена возможность прокатки при о( 2,2|5. В процессе прокатк1 5 в черновой клети в валках некруглого сечения по длине очага деформации должно располагаться не менее двух выступов, а постоянство площади поперечного сечения (толщины) обеспечивается совмещением выступов на одном из валков со впадинами-Йа другом в плоскости выхода металла из валков.

В момент захвата (фиг.6) по 55 мере вращения валков выступ на

верхнем валке внедряется в поверхность заготовки. При этом поверхность их контакта увеличивается, и

35

40

45

50

заготовка продвигается по очагу деформации. После поворота валков на угол, соответствующий полупериоду изменения радиуса валков, на заготовку со стороны нижнего валка также воздействует выступ,что обеспечивает дальнейшее продвижение заготовки по очагу деформации В последующие моменты времени продвижение заготовки обеспечивает зацеплением выступов и впадин на валке со сформированными ими же выступами и впадинами на поверхности раската. Зацепление выступов и впадин на полосе и валках способствует повьшению устойчивости процесса прокатки, исключает пробуксовку полосы в валках при захвате и установившемся процессе, а следовательно, ведет к повьппению производительности и улучшению качества проката. При обычной прокатке в цилиндрических валках(в условиях высоких температур и при наличии окалины на поверхности раскатов)возможна пробуксовка, при прокатке по предлагаемому способу это исключено, так как остановка полосы возможна только при условии среза всех выступов на полосе. Для среза этих выступов необходимо усилие больше горизонтальной проекции силы нормального давления. Это обеспечивает возможность прокатки при di 2р.

Пределы изменения высоты выступов (высоты волны) на полосе, получаемой после прокатки в черновой клети, принимаются в зависимости от ее толщины h , (фиг. 7). Верхний предел высоты волны принят исходя из условия предотвращен ия контакта выступов верхнего и нижнего валков при аварийных ситуациях, когда может нарушиться совмещение периодов по этим валкам, что может привести к поломке валков. Для этого достаточно выполнения условия Н 2А h., С некоторым запасом на возможные отклонения технологических .параметров верхний предел отношения H/hi принят равным 0,8, т.е. Н 2 А 0,8 h. Нижний предел изменения высоты волны на полосе, обеспечивающей получение положительного эффекта, равен 0,15 h. При меныиих значениях высоты волны впадины и выступы на валках становятся соизмеримы с обычной насечкой или иа214256

варко,, что приводит к увеличекига коэффициента трения, возникновению значительных растягивающих гапря- жений и образоватж) поверхностных

5 дефектов.

образок,, получение в черновой клетк волнистого раската с указанным соотношением размеров позволит увеличить единичные обжа10 тин за проход и повысить устойчивость процесса прокатки, в результате чего сократится число проходов, уменьшится время цикла прокатки и, следовательно, повысится производи-

15 тельность. Кроме того, нали -ше криволинейной поверхности валков в очаге деформации (выступов и впадин) исключает возникновение растягивающих напряжений. Напротив,

20 чередование выступов и впадин на валках при сохранении постоянной толщины прокатываемой полосы способствует уменьшению относительной вытяжки и созданию cжIiмaющиx напря25 жений во всем объеме очага деформации. Это позволит исключить образование поверхностных дефектов Б процессе прокатки, обеспечит заваривание ранее имевшихся дефектов

3Q и благоприятно скажется на макро- и микроструктуре прокатываемого металла, т.е. обеспечит повышение качества проката.

5

40

45

50

55

При последующей прокатке волнистого раската в клети с цилиндрическими валками происходит его правка и возмолочо осуществление высотного обжатия. Правка представляет собой упругопластический изгиб, поэтому при отсутствии обжатия в чистовой клетк на готовой полосе возможно сохранение остаточной кривизны (волкистости). Для устранения этого являения необходимо, чтобы в очаге деформации между цилиндрическими валка.ми преобладала пластическая деформация, что достигается уже при обжатиях, соответ- ств тощих степени деформации более 2, Указанные пределы степени деформации, полученные экспер счен- тально, обеспечивают фop шpoвaниe плоских полос практически для всего возможного диапазона изменения диаметра валковj конечной толщины и других технологических параметров.

Фиг.2

фиг.З

X У ;

иг.

фуг.5

97г/г. 7

Составитель А. Маслов Редактор Л. Веселовская Техред Т.Дубинчак Корректор С. Шекмар

823/14

Тирах 518 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент,г. Ужгород, ул. Проектная,4