Способ прокатки полос Советский патент 1993 года по МПК B21B1/22 B21B27/02 

Изобретение относится к прокатке полосовой стали в горячем и холодном состо яниях.

Цель изобретения - улучшение качества полос путем повышения их плоскостности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе прокатки в профилированных валках с одним приводным валком профилировку рабочих валков осуществляют в соответствии с выражением:

fc

0,012 (Ra - 0.8) ()2,(1)

U6

где fp - суммарная выпуклость рабочих валков:

fo - суммарная базовая выпуклость (вогнутость) рабочих валков при прокатке в приводных ваяках равного диаметра с шероховатостью Ra 0,8 мкм полос различной ширины, равная.f0 5п(Б )т гДе т

D

показатель степени параболы; дп - поперечная разнотолщинность полосы:

L - длина бочек валков;

В - ширина полосы;

Ra - шероховатость поверхностей валков;

Dx, Dn - соответственно диаметры холостого и приводного валков;

К - коэффициент, учитывающий влияние трения на усилие прокатки: К 0,8 при Dx Dn; К - 0.9 при Dx Dn, DM, De -- соответственно диаметры меньшего и большего рабочих валков.

00

о

со ю

. Коэффициент К учитывает степень влияния трения на силу прокатки. При прокатке в приводных валках одинакового диаметра, на контакте полосы с которыми действуют одинаковые условия и силы трения, коэффициент К. 1. Если приводным является один валок, то силы трения на верхнем и нижнем контактах различны. При этом, как свидетельствуют опыты, влияние сил трения на силу прокатки снижается по сравнению с симметричным процессом, Снижение давления имеет большее значение в случае использования приводного валка с большим диаметром (Dx Dn) и меньшее значение в случае, если приводной валок имеет меньший диаметр (Dn Dx). В случае Dn Dx сила прокатки составляет 0,8, а при Dn Dx -.0,9 от общей прокатки при симметричном процессе. В связи с тем, что сила прокатки пропорционально изменяет величину выпуклости fp, то в формулу (1) внесен поправочный коэффициент, численно равный отношению сил прокатки при несимметричном и симметричном процессах.

На фиг.1 представлен валковый узел, используемый в способе, который включает верхний валок 1 с приводом 2 и нижний валок3. На фиг.2 представлена образующая валка с выпуклым профилем; на фиг.З - с вогнутым профилем. .

Способ осуществляется следующим образом.

Для данной клети стана, которая работает с одним приводным рабочим валком, предварительно по известным теоретическим формулам рассчитывают необходимую. базовую выпуклость рабочих ва лков fp при симметричных условиях прокатки (приводные рабочие валки одинакового диаметра) (шероховатость рабочих валков Ra 0,8 мкм, ширина полосы B/L 0,60..,0,9 известная профилировка новых опорных валков). Затем по выражению (1) определяют fp для -принятых значений Dx, Dn, Ra и изготавливают профилировки бочек валков. При этом профилировка f0 может быть выполнена на обоих или одном валке. В случае применения двух профилированных валков выпуклость (вогнутость) распределена между валками поровну. По мере выработки опорных валков, неравномерность которой предварительно устанавливается экспериментально, профилировка рабочих валков соответствующим образом изменяется.

Для облегчения подбора профилировок

Dx г,

валков для различных параметров - , Ra,

.Dn

5В на основании выражения (1) предварительно составляют таблицу величин fp. При

этом следует иметь ввиду, что режим деформации полос различной толщины составляют таким образом, что для данных диаметров рабочих валков и Ra сила прокат- ки Р, а следовательно, прогиб и профилировка рабочих валков остаются практически неизменными. При прокатке в таких валках обеспечивается снижение поперечной раз- нотолщинности полосы за счет снижения

0

силы прокатки, что позволяет повысить срок

службы валков в процессе износа, уменьшить количество перевалок и повысить производительность стана.

Испытания предлагаемого способа вы5 полнены на четырехвалковом стане с диаметром рабочих валков Dp 60...71 мм, диаметром опорных валков Don 130 мм и длиной бочек L 220 мм. Все опорные валки имели цилиндрический профиль образую0 щих бочек. Применяли рабочие валки с шероховатостью Ra - 0,8 и 4 мкм цилиндрическим и выпуклым профилем бочек. Число оборотов рабочих валков 60 в мин. Смазка - эмульсол Т.

5 Прокатывали полосы с толщиной Н 1,1 мм и шириной В 155 мм с обжатием Ј -27%. В первой серии полосы прокатывали в цилиндрических опорных и приводных рабочих валках диаметром Dp 65 мм. Фак0 тический профиль межвалкового зазора (прогиб валков ого узла и неравномерное радиальное сплющивание валков) устанавливали по разнице толщин полос в середине (hc) и на кромках (hK) полосы

he - пк, (2) где дп - поперечная разнотолщинность полосы. - .. Толщины полос определяли из коэффициентов вытяжек в середине ширины поло0 сы и на расстоянии 5 мм от кромки:

,UK,(3) где /Л: и //к коэффициенты вытяжек в соответствующих продольных сечениях поло- сы, определенные экспериментально при

5 базовой длине между кернами на полосе до прокатки L 100 мм. С учетом выражений (2) и (3) имеем

5п ). . (4) Для ликвидации поперечной разно- толщинности один или оба рабочих валка должны иметь выпуклость, которая определится из выражения для параболической кривой любой формы

, (5)

где m - показатель степени параболы. Для квадратичной параболы имеем

(-g)2

(б)

Опытные результаты представлены в таблице. В опытах 1 и 9 полосы прокатывали в приводных рабочих валках одинакового

:диаметра DM Об 65 мм), В опытах № 2,3,7,3,10 и 11,в валках разного диаметра при большем приводном валке, в оп. № 4 - в валках одинакового диаметра с меньшим приводным валком.

По данным оп, № 1 попер ечная разно- толщинность полоры в соответствии с выра- жением (4) составила 5П 0,072 мм, а необходимая базовая выпуклость рабочих валков должна составлять fo 0,11 мм. При использовании одного рабочего валка с выпуклостью fp 0,1.0 мм, а второго цилиндр и- ческого обеспечено получение полосы с 5П 0,008. мм (оп.№ 9). В оп,№ 2.,.8 полосы прокатаны в цилиндрических валках с од ним приводным валком и.по выражению (4) определены, величины поперечной разно- толщинности полос 5П. По опытным значениям. дп и выражению (6), подобрана зависимость-, устанавливающая сеязь между f0 (fp) и параметрами Dx/Dn и Ra; . fp К fo+ 0,012 (Ra - 0,8} (f, (7)

где К - коэффициентгучитывающий диаметр приводного валка: К 0,8 при DX| Dn, К 0,9 при Dx Оп;

DX и Dn - диаметры холостого и привод- ного валка. Расчетные величины приведены в таблице.

В таблице в оп.М 1 и 9 даны значения исходной выпуклости f0 при симметричной прокатке по известному способу. В оп,№№2...8 даны значения выпуклости f0, рассчитанные по выражению (6). Эти данные явились основой для получения выражения (7).

Таким образом, поставленная цель достигается тем, что за счет установления оптимальной профилировки рабочих валков разного диаметра, один из которых приводной (ур-е (7)), обеспечивается получение по- лос с минимальной поперечной разнотолщинностью и плоскостностью. В оп.М 10 и 11 полосы прокатаны поусловиям оп.Мг 7 и 8, но при одном выпуклом рабочем валке, с fp 0,10 мм. Как видно из данных, при такой профилировке валков поперечная разнотолщинность составляет 0,5...0,7%, что находится на нижнем пределе допустимых положительных значений, обеспечена высокая плоскостность полос.

Уменьшение неравномерности износа валков обеспечивает также повышение плоскостности листов.

Правильный выбор профилированных рабочих валков с одним приводным валком уменьшит неравномерность их износа, обеспечит повышение срока их службы без смены и производительность стана. Одно- валковый привод может быть применен в клети непрерывного стана, работающей с небольшими крутящими моментами. Тако- вой зачастую является последняя чистовая клеть стана холодной и горячей прокатки. Практически опыт показывает, что рациональная профилировка рабочих валков в среднем на 15...20 % увеличивает продолжительность их эксплуатации с соответствующим повышением производительности за счет уменьшения количества перевалок. При прокатке на непрерывном стане 1700 в год прокатывают примерно 1000000 т полосовой стали. Каждую перевалку в .ситовой клети производят через ,1000,т. Следовательно, приуменьшении количества перевалок на 20% можно сократить время перевалок на 0,20 1000 0,17 34 ч (0,17ч- время одной перевалки). При годовом времени работы стана в 7200 ч производство стана увеличивается на 34 100/7200 0,47%. Ф.ормула изобретения Способ прокатки полос, включающий прокатку в профилированных валках с одним приводным валком, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что, с целью улучшения качества полос за счет повышения их плоскости, профилировку рабочих валков осуществляют в соответствии с выражением

К f0 + 0,012 (Ra - 0,8) fe2, .Об где fp - суммарная выпуклость рабочих валков; -. . .

fo суммарная базовая выпуклость (вогнутость) рабочих валков при прокатке в при- водных валках равного диаметра с шероховатостью Ra 0,8 мкм полос различной ширины,равная

Ъ..5п;({|)т;

где т - показатель степени параболы;

дп - поперечная разнотолщинность полосы;. .

L - длина бочек валков;

В - ширина полосы;

Ra - шероховатость поверхностей валков;

Dx, Dn - соответственно диаметры холостого и приводного валков;

К - коэффициент, учитывающий влияние трения на усилие прокатки,

К 0,8, приОх Dn, К 0,9 при Dx Dn;

DM, De - соответственно диаметры меньшего и большего рабочих валков.

V

Фиг

Использование: прокатка полосовой стали в горячем и холодном состояниях. Сущность изобретения: в способе прокатки в профилированных рабочих валках, один из которых холостой, образующая бочек валков выполнена в соответствии с математическим выражением fp 0,012 (Ra- 0,8) ()2, UB где f0 3П (L/B)m, fp- суммарная выпуклость рабочих валков, f0 - суммарная базовая выпуклость (вогнутость) рабочих валков при прокатке в приводных валках равного диаметра с шероховатостью Ra 0,8 мкм полос различной ширины, равная (L/B)m, где m - показатель степени параболы, дп - поперечная разнотолщинность поломы; L - длина бочек валков, В - ширина полосы, Ra - шероховатость поверхностей валков, Dx, Dn - соответственно диаметры холостого и приводного валков. К - коэффициент, учитывающий влияние трения на усилие прокатки К 0,8 при Dx Dn. К 0,9 при Dx Dn, DM, De - соответственно диаметры меньшего и большего рабочих валков. 1 табл. (Л с

Редактор М.Кузнецова

Составитель В.Николаев Техред М.Моргентал

Фиг.З

Корректор М.Петрова