Комплект валков Советский патент 1992 года по МПК B21B27/02 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к листопрокатному производству и может быть использовано при производстве горячекатаных полос на широкополосных станах горячей прокатки.

Целью изобретения является улучшение качества горячекатаных полос за счет повышения точности их размеров в плане.

Задача, с помощью которой реализуется данная цель, заключается в учете геометрического критерия профилирования вертикальных валков при профилировании горизонтальных валков.

Поставленная цель достигается тем, что в комплекте валков центральный цилиндрический участок каждого горизонтального валка сопряжен с цилиндрическими кромочными участками большего диаметра, при этом изменение диаметра горизонтального валка на участке сопряжения определяют из выражения

, 1 пкх(А -RrD)A+K :

V,6,4 +Кч

ехр ( - к) (Q|5 и влГТО(1)

где А - эмпирический коэффициент, 100,

RFB - радиус центрального цилиндрического участка горизонтального валка;

К - геометрический критерий профилирования вертикальных валков, , где I - разница диаметров центрапьного и кромочного участков, а -длина участка сопряжения;

длина бочки горизонтального валка;

х - текущая координата вдоль горизонтальной оси валка, считая от его центра

На фиг. 1 представлена профилировка вертикальных валков и на фиг.2 - схематический вид профилировки горизонтальных валков,

Комплект валков включает последовательно расположенные пары вертикальных

ы

валков (на фиг, 1 представлена 1/2 часть одного валка из пары, поскольку вертикальные валки симметричны относительно оси у-у и.в паре валки имеют одинаковую профилировку) и горизонтальных валков (на фиг. 2 - представлена 1/4 часть одного валка из пары; а валок симметричный относительно горизонтальной оси х-х и вертикальной оси у-у). Образующие каждого из валков имеют цилиндрические участки: центральный LK и кромочный MN у горизонтальных валков (фиг. 2); АВ. CD, EF - у вертикальных валков (фиг. 1), Горизонтальный валок имеет участок IN, по которому центральная цилиндрическая часть LK сопряжена с цилиндрическим участком большего диаметра MN. Изменение диаметра горизонтального валка на участке сопряжения LN зависит от разницы диаметров центрального CD и кромочного участков АВ или EF (фиг. 1) вертикального валка и рассчитывается по выражению 1.

Изобретение реализуется следующим образом. Сляб (на рисунках не показан) задают в межвалковый зазор, начиная с первой клети черновой группы ШСГП, и он последовательно деформируется во всех клетях стана. При этом, по схеме прокатки, сляб проходит последовательно расположенные пары вертикальных и горизонтальных валков в любом их сочетании. Образующие горизонтальных валков клетей черновой группы спрофилированы с учетом разницы диаметров центрального и кромочного цилиндрических участков вертикальных валков по предлагаемой зависимости (1). Этим создается межвалковый зазор, формирующий условия преимущественного течения металла в направлении длины раската (т.е. ограничивается величина нерегулируемого уширения), чем обеспечивается повышение точности геометрических размеров полос в плане. Экспериментальным путем нашли численные пределы эмпирического коэффициента А, равные 3-100. А определяет долю изменения величины диаметра горизонтального валка на участке сопряжения, необходимую для повышения точности размеров горячекатаных полос при использовании вертикальных валков с различными видами профилировки. Минимальное значение А 3 соответствует использованию в комплекте горизонтальных валков относительно большого радиуса (Rre 500 мм) и при малом межвалковом зазоре между горизонтальными валками. Максимальное значение соответствует использованию в комплекте горизонтальных валков относительно малого радиуса и при большом межвалковом зазоре между

горизонтальными валками. Кроме того, величина А пропорциональна геометрическому критерию профилирования вертикальных валков (К). Изменение А в указанных пределах обеспечивает наибольшее улучшение качества горячекатаных полос за счет повышения точности их размеров в плане. При изменение диаметра горизонтального валка на участке сопряжения

очень мало, что резко снижает эффективность заявляемого изобретения и приводит к ухудшению качества горячекатаных полос. При изменение диаметра горизон- . тального валка на участке сопряжения велико, что приводит к повышенному утонению кромок раскатов, росту поперечной разно- толщинности, вызывающей в последующем утяжку ширины горячекатаных полос и ухудшение их качества.

Предлагаемый Комплект валков опробовали в лабораторных условиях. С этой целью выполнили прокатку свинцовых образцов, размерами 6,0x90,0 мм на лабора- торном стане, Качество прокатаных

образцов оценивали по двум параметрам: по уширению образцов при прокатке в горизонтальных валках ДВтв Вт-Ввв, (Bi - ширина образца после прокатки в горизонтальных валках, Вев ширина образца после прокатки в вертикальных валках) и по разноширинности образцов после обжатия в горизонтальных валках ABi BiMax-Bimin, Вчмах, Bimin - максимальная и минимальная ширина образца после

прокатки в горизонтальных валках).

Результаты профилирования горизонтальных валков и сопоставительных испытаний известного (И) и предлагаемого (П) комплекта валков представлены в таблицах

1 и 2.

Минимальные величины уширения ДВГв и разноширинности образцов: 83% и 91%, от соответствующих показателей при использовании известного (И) комплекта валков были достигнуты при величине А, близкой к среднему значению рекомендуе- мого диапазона (ПБ). Использование предельных величин рекомендуемого диапазона А (П1, П2) привели к величинам

ДВгви ДВ1, близким к известному комплекту и составили 95-98% от них. При значениях А, выходящих за пределами рекомендуемого диапазона (ПЗ, П4) ДВгв и ДВ-i составили 97-101,5% и 99-1б2,4% от соответствующих величин при использовании известного комплекта валков.

Как видно из данных таблицы 2, использование заявляемого комплекта валков позволяет улучшить качество прокатываемых.

полос за счет повышения точности из размеров в плане, Положительный эффект при реализации заявляемого комплекта валков достигается в широком диапазоне изменения параметров профилирования вертикальных валков.

Таким образом, использование предлагаемого комплекта валков по сравнению с известным, позволяет за счет учета геометрического критерия профилирования верти- кальных валков при профилировании горизонтальных валков на 2-5% улучшить качество горячекатаных полос путем повышения точности их размеров в плане. Формула изобретения Комплект валков, преимущественно, черновых клетей широкополосного стана горячей прокатки, включающий последовательно расположенные пары вертикальных и горизонтальных валков, каждый из которых выполнен с центральным цилиндрическим участком, сопряженным.с цилиндрическими кромочными участками большего диаметра, отличающийся тем,, что, с целью

улучшения качества горячекатанных полос путем повышения точности геометрических размеров, изменение диаметра горизонтального валка на участке сопряжения определяют из выражения:

hKx(A Rre)A+ ( ехр ( - к)

,0.4 +к

)Ч),з 4-к ;

где А 3-100 - эмпирический коэффициент, Rre - радиус центрального цилиндрического участка горизонтального валка;

k - геометрический критерий профилирования вертикальных валков:

5 v I ,

К - где I - разница диаметров цент3

рального и кромочного участков вертикального валка, а - длина участка сопряжения вертикального валка;

- длина бочки горизонтальных валков;

х - текущая координата вдоль горизонтальной оси валка, считая от его центра.

Таблица 1

Использование: листопрокатное производство. Достижение поставленной цели за- ключается в учете геометрического критерия профилирования вертикальных валков при профилировании горизонтальных валков. Комплект валков включает последовательно расположенные пары вертикальных и горизонтальных валков, каждый из которых выполнен с центральным цилиндрическим участком, сопряженным с цилиндрическими кромочными участками большего диаметра. Изменение диаметра горизонтального валка на участке сопряжения определяют по регламентированной зависимости. 2 ил.,2 табл.

Результаты профилирования горизонтальных валков для предлагаемого Комплекта валков

числитель - расчетные значения: знаменатель - экспериментальные значения; Длина участка профилирования 09-50 мм) отсчитывали от середины длины бочки.

6x10 им и 1,0x10 мм - размеры конусных утолщений (т.е. конусность 6 мм на длине 10 мм утолщения и 1,0 мм на длине 10 мм утолщения) для двух случаев экспериментального профилирования горизонтальных валков для известного Комплекта валков. Конусные утолщеИия располагаются начиная с 40 мм длины бочки горизонтального валка (от ее середины до конца длины бочки). Размеры конусности даны для пары горизонтальных валков (т.е. для одного - в 2 раза меньше).

717775678

Таблица 2

Результаты сопоставительных испытаний

известного (И) и предлагаемого (П) комплектов валков

И5658 3,82,1 7,0 ,151000,36100

П15658 3,72,0 11,5 32,11 980,35 S6

П25658 3,82,1 0,0 1002,04950,35 97

ПЗ5658 3,92,1 15,0 2,72,18101,50,36 99

П45658 3,72,0 0,5 1052,09970,37102,4

П55658 3,82,1 3,5 511,79830,33 91

«) цилиндрические горизонтальные валки с коническими угол- ц щениями на концах бочкя