ОПОРНЫЙ ВАЛОК КЛЕТИ КВАРТО Советский патент 1994 года по МПК B21B27/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на одноклетевых реверсивных станах горячей прокатки, в частности при прокатке широких полос.

Целью изобретения является уменьшение поперечной разнотолщинности и обеспечение боковой устойчивости при прокатке тонких широких полос за счет выравнивания износа бочки.

На фиг.1 изображен опорный валок клети кварто; на фиг.2 - профиль опорного валка за период эксплуатации в клети в течение 2,5 мес.

На фиг.1 показаны углы δ₁ и δ₂ к образующей рабочей валка соответственно внутреннего 1 и промежуточного 2 скосов. Здесь образующая рабочего валка 3 принята цилиндрической. На фиг.2 сплошной линией показан профиль опорного вала по прототипу и предлагаемый, пунктирной - профиль износа бочки (получаемый).

Величина угла наклона промежуточных скосов с образующей бочки рабочего валка определена эмпирическим путем в результате исследования теплового профиля валков при горячей прокатке всего сортамента проката на стане и износа опорных валков одноклетевого реверсивного стана 2800.

При использовании профиля опорных валков по прототипу (с углом внутреннего скоса δ₁ = 0,0164^о), то есть с длиной цилиндрического участка 1100 мм, внутреннего скоса и внешнего скоса 700 и 150 мм соответственно и величиной выпуклости скосок 0,20 и 1,0 мм (на радиус) соответственно, максимальная величина износа достигала 0,18-0,23 мм (на радиус). Длина участков и величина износа симметричных участков профиля относительно продольной оси проката неодинаковы и обусловлены основной причиной - неравномерным износом бочки опорного валка. В процессе эксплуатации опорного валка в течение 1,5-2,5 мес межперевалочного периода его эксплуатации неравномерный износ по причине непараболичности теплового профиля рабочего валка дополнялся ухудшением устойчивости продольной прокатки от поперечных перемещений полосы и перераспределением (неравномерностью) межвалкового давления по длине бочки опорного валка, характерным для прокатки тонких широких полос с отношением b/L = 0,75; 0,87 и 0,93, а в большинстве случаев и для прокатки полос с отношением b/L = 0,58 и 0,66, где b - ширина полосы; L - длина бочки валка.

П р и м е р. Новый профиль опорных валков на стане 2800 опробовали с профилем, имеющим угол наклона к образующей рабочего валка внутреннего скоса δ₁ = 0,021^о и промежуточного скоса δ₂ = 0,0076^о, где отношение угла δ₂ к δ₁ выдержано равным 2,76. Геометрически профиль опорного валка содержал цилиндрический средний участок бочки длиной 1100 мм, внутренний, промежуточный и внешний скосы с длиной 400, 300 и 150 мм и с выпуклостью 0,15; 0,04 и 1,00 мм (на радиус) соответственно.

Выполнение промежуточного скоса между внутренним и внешним обусловлено необходимостью обеспечения устойчивости прокатки как узких, так и широких полос с созданием благоприятного профиля зазора между рабочими валками в нагруженном состоянии от усилия прокатки. При этом создается условие более длительного контакта рабочих и опорных валков на концевых участках активной длины бочки опорных валков (без уменьшения жесткости профиля валков) и выравнивание износа бочки опорного валка.

Как установлено исследованиями теплового профиля рабочих валков на стане 2800 в зонах, соответствующих кромке полосы, профиль формируется с резким изменением теплового расширения по длине бочки.

Таким образом, из-за непараболичности формы тепловой выпуклости рабочего валка формируется местный износ бочки опорного валка. В процессе горячей прокатки полос в реверсивной клети из слитков (слябов) всего имеет место неравномерный износ опорного валка относительно продольной оси прокатки (оси симметрии), возникающий в процессе регулирования теплового профиля.

С увеличением ширины прокатываемой полосы величина и непараболичность формы тепловой выпуклости рабочего валка, формирующие профиль износа опорного валка, уменьшаются. Однако накопленный несимметричный износ по длине бочки опорного валка относительно профильной оси прокатки ухудшает устойчивость прокатки тонких полос с отношением b/L = 0,75 и более от боковых перемещений, увеличивая серповидность, поперечную разнотолщинность полос и потери металла на обрези некондиционных участков полос.

Промежуточный скос обеспечивает перераспределение межвалкового давления в направлении концов активной длины бочки опорного валка и уменьшает межвалковое давление в зонах, соответствующих кромкам полосы. Это обеспечивается при условии выполнения угла промежуточного скоса в 1,2-3,0 раза меньшим внутреннего.

В случае выполнения промежуточного скоса с меньшим узлом создается условие невозможности прокатки тонких широких полос, например толщиной 6,7-7,0 мм, так как обжатия ограничиваются усилием прокатки на уровне предельно допустимых и жесткостью валковой системы и клети, что приводит к соударению рабочих валков при выбросе полосы из валков.

В случае выполнения промежуточного скоса с большим углом наклона (приближающимся к углу, формирующему внутренний скос) не уменьшается упомянутый местный износ опорных валков и не достигается цель предлагаемого технического решения.

В результате опробования нового профиля установлено, что величина износа уменьшилась в 2,0-2,05 раза и составила 0,08-0,12 мм, протяженность местного износа уменьшилась в 1,2-1,7 раза, улучшилась симметричность профиля износа по длине бочки относительно продольной оси прокатки, а в процессе прокатки тонких широких полос из сплава АМг6 с размерами сечения 6,7х2120 и 7х2460 мм улучшилась боковая устойчивость полос в валках. При обеспечении боковой устойчивости прокатки резко уменьшилась местная серповидность полос и при этом уменьшилась поперечная разнотолщинность тонких широких полос.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на одноклетевых реверсивных станах горячей прокатки при прокатке широких полос. Цель изобретения - уменьшение поперечной разнотолщинности и обеспечение боковой устойчивости при прокатке тонких широких полос за счет выравнивания износа бочки. Валок состоит из бочки с цилиндрическим средним участком и трех конических скосов. Промежуточный скос выполнен с углом наклона к образующей бочки опорного валка, в 1,2 - 3,0 раза меньшим угла наклона внутреннего скоса. 2 ил.

ОПОРНЫЙ ВАЛОК КЛЕТИ КВАРТО, содержащий образующую бочки с цилиндрическим средним участком и три участка с коническими скосами, расположенными на рабочем участке поверхности опорного валка, отличающийся тем, что, с целью уменьшения поперечной разнотолщинности и обеспечения боковой устойчивости при прокатке тонких широких полос за счет выравнивания износа бочки, промежуточный конический скос выполнен с углом наклона к образующей бочки, меньшим в 1,2 - 3,0 раза угла наклона внутреннего конического скоса.