Способ непрерывной холодной прокатки полос со сварными швами Советский патент 1988 года по МПК B21B37/46 

Изобретение относится к прокатному производству и совершенствует способы прокатки полос со сварными швами как на станах непрерывной, так и бесконечной прокатки.

Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения простоев путем предотвраще- ния аварийной ситуации при ограниченном расстоянии от измерителя толщины до первой клети стана.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

В качестве критерия для оценки вероятности безобрывной прокатки свар- ных швов по предлагаемому способу используют информацию о разнотол- щинности концов стыкуемых полос. Эту информацию получают от измерителя толщины, установленного перед первой клетью на ограниченном расстоянии. Номинальная скорость на современных непрерывных станах холодной прокатки достигает 25-35 м/с. В случае получения от измерителя толщины неблагоприятного сигнала (т.е. вероятность обрыва полосы при пропуске шва оценивают как высокую) стан должен быть переведен на пониженную ркорость V 5 м/с одновременно с входом шва в первую клеть. Расчеты с использованием формулы

V

iL-2.b-j + VJ, (1)

де V - скорость прокатки, при которой обеспечивается своевременный перевод стана на пониженную скорость шва, м/с; - пониженная скорость шва,

м/с;

- расстояние от измерителя толщины до первой клети, м;

L

Ь. h

.tЗ.

O

hx коэффициент суммарной вытяжки полосы; толщина полосы на входе и на выходе непрерьшного стана соответственно, мм; b - темп замедления стана,

м/с2, казывают, что, например, прИ1/ -

V,

ш

10; L 4 м; состайляет 16,3 м/с, номинальной скорости

5 м/с, b 3 м/с, что ни- прокат-

ки (числовые значения взяты из режимов холодной прокатки на шести- клетеяом стане 1400). Чтобы не снижать номинальную скорость прокатки (V 25 м/с), необходимо иметь воз

замедлять стан с темпом не 7,5 м/с . Максимально возможможностьменее

ный темп замедления современных станов меньше и составляет 5 м/с . Он применяется только при форсированных остановках, как правило при обрывах полосы. В период форсированного торможения не обеспечивается регулиро5 вание (стабилизация) межклетевых натяжений. Обьтно применяют нормальный темп торможения, не превьппающий 3 м/с . Поэтому, в соответствии с предлагаемым способом, после каждой

0 упреждающей индикации сварного шва, например, путем фотосчитывания отверстия в полосе, пробитого перед швом, осуществляют следующие операции. Измеряют установленную оператором (номинальную) скорость прокатки V и сравнивают ее со значением, рассчитанным по формуле (1). Ес5

0

5

0

3

0

5

ли Vf, V, то своевременный перевод стана на пониженную скорость после выхода шва из зоны визирования измерителя толщины до его входа в первую клеть не обеспечивается. Согласно предлагаемому tnoco6y, син- хро нно с входом шва в зону измерителя толщины скорость стана снижают до значения V (одновременньш переход стана на скорость V обеспечивают путем сравнения текущего объема металла между швом и измерителем толщины с заданным объемом, который является функцией разности номинальной скорости и скорости Vj После индикации сварного шва перед измерителем толщины скорость стана может не соответствовать номинальному уровню и быть меньше или разной V (где V рассчитано по (1). В этом случае, согласно предлагаемому способу, подтормаживания не осуществляют.

В соответствии с предлагаемым способом с помощью измерителя толщины перед первой клетью определяют относительную разнотолщинность концов состыкованных полос и ее алгебраический знак по формуле

cf i 100%, (2)

где idh hgh разнотолщинность концов стьжуемых полос, мм;

h, hg - толщина переднего и заднего по ходу прокатки концов состыкованных полос, соответственно, мм;

h - номинальное значение толщины полосы на входе в стан (уставка толщины подката), мм.

По алгебраическому знаку разнотол- щинности определяют ориентацию стыка относительно направления прокатки. Положительная разнотолщинность означает, что вначале (до стыка) прокатывается более тонкая полоса, а после стыка - болеетолстая. Отрицательная разнотолщинность - наобо- ,р6т. От вёличиньги знака относительной разчотолщинности стыка зависит коэффициент динамичности натяжения при его прокатке. Коэффициент динамичности равен отношению максимального натяжения в полосе при прокатке сварного шва к его начальному значе НИИ (до прокатки шва). Коэффициент динамичности возрастает при увеличеНИИ разнотолщинности концов стыкуемых полос. Если непосредственно перед швом полоса толще, чем за ним (отри- - цательная раэнотолщинность), то рывок натяжения при прокатке больше, чем в случае обратной схемы поступления шва в стан при равной абсолюту ной величине разнотолщинности. Различие в коэффициентах динамичности достигает 40%. К рьшкам натяжения более чувствительны швы полос меньшей номи

А47А37

швов, а также экспериментальные ис

следования на тестиклетевом стане 1400. Растягивающие напряжения на участке шва с учетом их неравномерного распределения по ширине полосы не достигают допустимого значения (предела прочности металла), если абсолютное значение относительной разнотолщинности не превосходит 8% при ее положительном знаке и 4% при отрицательном знаке. Если разнотолщинность концов состыкованных полос превосходит пороговое значение 8%

при положительном знаке или 4% при отрицательном знаке, то рьшки натяжения при пропуске швов могут вьгоести среднее удельное натяжение в полосе за пределы допустимого значения (0,4 ). В этом случае при неравномерной эпюре удельных натяжений растягивающие напряжения на отдельных участках ширины полосы превьшта- ют предел прочности металла. В результате происходит обрьш в районе сварного щва. Поэтому, по предлагаемому способу в качестве заданных порогов разйотолщинности для избирательного снижения скорости прокатки приняты значения 8 и 4% соответственно двум вариантам ориентации стыка,

П р и м е р. По предлагаемому способу осуществляли прокатку полос со сварными швами на щестиклетевом стане 1400 бесконечной прокатки. Измеритель толщины устанавливали на расстоянии 4 м от первой клети этого стана. Прокатку полос размером 2,4/0,22x850 мм вели на рабочей скорости V 25 м/с. Установка пониженной скорости пропуска шва состав

ляла щ 5 м/с. Снижение скорости

ш

осуществляли b 3 м/с

с нормальным темпом При подходе сварного

Изобретение относится к прокатному производству и совершенствует способы прокатки полос со сварными швами как на станах непрерывной, так и бесконечной прокатки. Цель изобретения - повышение производительности за счет сокращения простоев путем предотвращения аварийной ситуации при ограниченном расстоянии от из мерителя толщины до первой клети стана. После упреждающей индикации шва производят перед входом ива в стан замер толщины полосы в зоне шва и в зависимости от знака и величины раз нотолщинности сваренных концов полос избирательно притормаживают стан. При зтом для того, чтобы успеть притормозить стан до пониженной скорости при малом расстоянии от измерителя толщины до первой клети стана, торможение начинают с момента индикации шва и подтормаживают полосу до момента входа щва в зону измерения толщины. Это позволяет предот- .вратить аварийные остановки стана из-за обрывов полосы. 1 з.п. ф-лы. О) и

нальной толщины. Таким образом, относи- 45 ива к измерителю толщины осуществляли его упреждающую индика1уао (обн а- ружение) путем визуального считьша- ния метки, нанесенной на полосу перед швом. Согласно предлагаемому способу расчетное значение скорости предварительного подтормаживания определяли по формуле (I). Для приведенных условий прокатки оно составило ,

тельная разнотолщинность концов стыкуемых полос с учетом ее знака является более полным оценочным показателем вероятности обрыва полосы при прокатке шва, чем только разнотолщинность. Этот показатель по предлагаемому способу получают с использованием измерителя толщины полосы, установленного перед первой клетью. Для определения заданных пороговых значений относительной разнотолщинности проведены теоретические исследования с использованием математической модели прокатки сварных

45 ива к измерителю толщины осуществля50

ли его упреждающую индика1уао (обн а- ружение) путем визуального считьша- ния метки, нанесенной на полосу перед швом. Согласно предлагаемому способу расчетное значение скорости предварительного подтормаживания определяли по формуле (I). Для приведенных условий прокатки оно составило ,

V /4-2.3 - 5 (

Во зремя реализации способа определение относительной .разнотолщиннос-

ти каццов стыкуемых полос осуществляли путем визуального анализа соответствующего сигнала радиоизотопного измерителя толщины. Его записывали с помощью автоматического самописца Н338-8 на диаграммную бумагу с миллиметровой сеткой, В среднем на анализ сигнала затрач тали 1,5 - 2,0 с. Затраты времени на анализ сигнала измерителя толщины при реализации предлагаемого способа равносильны сокращению расстояния от измерителя до первой клети стана. Поэтому осуществляли предварительное подтормаживание до скорости 10 м/с. Во время анализа сигнала измерителя толидапы определяли также знак разно- толпдинности концов состыкованных полос. При положительном знаке абсолютное значение зафиксированной относительной разнотолщинности сравни- вали с заданным пороговым значением 8%, а при отрицательном знаке - с за10

НИН смятой полосы в межклетевых промежутках не произошло. После заправки оборванного конца полосы на моталку продолжали процесс прокатки. Простои стана в каждом из двух случаев не превысили 1 мин.

С целью сопоставления предлагаемого способа с прототипом осуществляли прокатку состыкованных полос без подтормаживания и без оценки знака разнотолщинности концов.

Два шва разнотолщинностью кО, 15 мм 5 прокатьшали на пониженной скорости 5 м/с. Знак разнотолщинности концов состыкованный полос на этих швах был положительным. Относительная разнотолщинность составляла

20

т- т- }00% 6,25%. Согласно предлал, ч

гаемому способу, эти швы были бы прокатаны на скорости предварительного V 10 м/с. Длина

подтормаживания , данР1ым пороговым значением i%. В слу- 25 прокатных участков с повышенной разчае превьшения задахшьк порогов относительной разнотолщинности скорость стала снижали до пониженной са орости Ущ 5 м/с спнхронно с входом ива в первую клеть, В противоположном случае скорость стана на изменяли. Прокатку ляо-п. осуу ествляли на скорости 10 м/с (на скорости предварительного подтормаживания). Всег по предлагаемому способу прокатали 48 состыкованных полос (47 сварных швов)з у 25 стыков относительная разнотолщинность (с учетом знака) не превосходила задатгных порогов Во время пропуска этих швов скоростной режим стана после предварительного подтормаживапия i -2 изменяли, У остальных 22 твов относительная разнотолщинность превосходила заданные

,пороговые значения. В 18 случаях зафиксирована отрицательная разнотолщинность, а в 4 - положиач;лы1ая раз нотолщииность. Заданные пороги, соответственно 4 и 8%, При прокатке

. I

этих швов синхронно с их входом в

первую клеть стан переводили на по- шшенную скорость V 5 м/с. При прокатке двух швов с отрицательной относительной разнотолщлнностью (. Ji, 5%) концов стыкованных полос произошли обрывы. Поскольку обрьшы произошли иа пониженной скорости, аварийная, ситуация была предупреждена. Повреждения валков и накопле

НИН смятой полосы в межклетевых промежутках не произошло. После заправки оборванного конца полосы на моталку продолжали процесс прокатки. Простои стана в каждом из двух случаев не превысили 1 мин.

С целью сопоставления предлагаемого способа с прототипом осуществляли прокатку состыкованных полос без подтормаживания и без оценки знака разнотолщинности концов.

Два шва разнотолщинностью кО, 15 мм прокатьшали на пониженной скорости 5 м/с. Знак разнотолщинности концов состыкованный полос на этих швах был положительным. Относительная разнотолщинность составляла

20

т- т- }00% 6,25%. Согласно предлал, ч

гаемому способу, эти швы были бы прокатаны на скорости предварительного V 10 м/с. Длина

подтормаживания , 25 прокатных участков с повышенной раз0

5

0

5

0

5

нотблщинностью была бы меньше. Обрыв шва фиксировали при пропуске шва с отрицательной разнотолщинностью

0,098 мм (4 -4,1%)

иа рабочей скорости стана 25 м/с. В результате обрыва произоишо повреждение валков 3-й клети (порез) и накопление смятой полосы (длиной около 6 м) во втором межклетьевом промежутке. Простой стана для перевалки рабоч1-1х валков и удаления смятой полосы составил 10 мин.

Производительность стана при прокатке по предлагаемому способу повышается за счет сокращения простоев путем предотвращения аварийной ситуации в случае обрыва полосы при пропуске швов. Улучшение качества полос постигается за счет сокращения об- ,ей длины участков полос, прокатанных на пониженной скорости и имеющих повышенную разнотошцинность. Кроме того, устраняются потери металла в виде смятой.полосы (негабаритной обрези), которые неизбежны в случае обрыва.полосы при пропуске шва без предварительного подтормаживания:. Сокращение простоев позволяет стабилизировать тепловой режим рабочих валков, В результате дополнительно улучшается плоскостность готовых листов и полос.

Формула изобр. етения

1, Способ непрерьшной холодной прокатки полос со сварными швами, включающий обжатие полосы в валках на номинальной скорости упреждающую индикацию шва, измерение толщины полосы перед прокаткой и избирательное снижение скорости прокатки шва при превыиеиии в зоне шва заданного порога разнотолщинности концов сварных полос, о тлич ающий с я тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения простоев путем предотвращения аварийной ситуации при ограниченном расстоянии от измерителя толщины до первой кле

5Д7Д378

ти стана, после каждой индикации пгеа производя предварительное под-горма- живание полосы до момента входа шва в зону измерения толщины.

10