Способ прокатки листов Советский патент 1981 года по МПК B21B1/22 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использ вано при прокатке листов в клетях толстолистовых и полосовых станов го ряче прокатки. Известен способ прокатки листов, включающий нагрев слитка и прокатку его в валках клети, причем валку, устанавливаемому в клеть, на специальном шлифовальном станке придается разность в диаметрах на концах и середине бочки перед каждой установкой валков в клети; эта выпуклость или вогнутость валка должна обеспечить заданную форму, и поперечное сечение прокатываемого листа tilНедостатком этого способа является, с одной стороны, большая сложность точного расчета необходимого профиля валка, с другой, необходимость учета при профилировке возможного разнообразия прокатываемого сортамента листов. Известен также способ прокатки листов, включающий обжатие нагретого металла в валках и воздействие на поперечный профиль листа в очаге деформации Г2. Существует несколько схем этого способа, но все они сводятся к тому что рабочий или опорный валок изгибается с помощью гидроцилиндров с целью получения в. процессе прокатки необходимого профиля листа с минимальной разнотолщинностью. Преимущество этого способа в том, что он позволяет с гидравлики поддерживать заданную профилировку в течение прокатки и реагировать на J змeнeниe профиля, а также он по;зволяет легко переходить с одного типоразмера листа на другой. Недостатком этого способа является техническая сложность оборудования, высокая стоимость и трудность установки в действующих клетях. Цель изобретения - упрощение процесса регулировки поперечной разнотолщинности листа. . Эта цель достигается тем, что лист прокатывают в последних пропусках с температурой кромочных частей листа ниже температуры центральной части листа на SO-IOO C, при ширине .охлажденных кромочных частей листа 1/4-1/5 от ширины листа. На фиг.1показано устройство для осуществления способа прокатки листа; на фиг.2 - то же, в плане} на фиг.З - .вид поперечного сечения листа, прокатываемого без регулировки поперечной разнотолщинности , на фиг, 4 - вид поперечного сечения листа, прокатываемого предлагаемым способом (с регулировкой поперечной раэнотолщинности)Г на фиг.5 - вид расчетного профиля активной образующей рабочего валка для случая прокатки предлагаемым способом листа размером цоперечного сечения 8x4600 м в клети квартостана 5000 при ширине охлаждаемой кромочной части листа, равной 1/4 ширины листа (t 0,5), равной 1/10 ширина листа (t 0,2) и равной 1/3 ширины листа (t 0,67); на фиг.6 показан для того же случая прокаткивид перемещений активной образующей рабочего валка от изгибны деформация f и от контактных и общих деформаций (сплющивания) f для случаев t 0,2, t 0,5 и t 0,67.

Устройство состоит из рабочих валков 1, роликов 2 рольганга, форсунок 3 охлаждения. В это устройство задается лист 4.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед последними или последним пропуском лист 4, имеющий определенную температуру поверхности, по роликам рольганга 2 транспортируется рабочим валкам 1. Когда передний конец листа подходит к первому от клети станинному ролику, включаются форсунки охлаждения 3, установленные в непосредственной близости от клети.

Зона из действия выбирается так, чтобы поверхность листа охлаждалась на определенных участках, равных 1/4-1/5 от общей ширины листа В: в (1/4-1/5) В .

Вследствие этого лист прокатывается в валкахг имея в очаге деформации неравномерную температуру поверхности по ширине, причем кромочные поверности (части) его имеют температуру ниже на 50-100с, чем средняя часть ли12та. Температурный интервал регулируется расходом подаваемой воды для охлаждения или другими средствами.

Ширина охлаждаемых участков листа выбирается в зависимости от необходимого воздействия на валок, профиль активной образующей которого выполняет желаемое поперечное сечение листа

Температура охлаждения выбирается в зависимости от желаемого воздействия на эпюру нагружения валка с учетом Ajro, чтобы структура и механические свойства листа в охлажденной зоне не отличались от этих характеристик в других местах листа.

Расположение форсунок охлаждения вблизи рабочих валков позволяет избежать быстрого перераспределения температуры по всему поперечному сечению листа.

В результате того, что лист заходит в рабочие валки с температурой

по боковым частям ниже, чем в центральных частях, эпюра сил, действующих на бочку валка, также имеет скачки в сторону увеличения по краям бочки валка, а это, в свою очередь, способствует необходимой профилировке образующей валка, и, следовательно, уменьшению разнотолщинности.

Так как лист в последних пропусках достаточно тонкий, то охлаждение его кромок можно провести оперативно, а следовательно, скорость и величина воздействия на профиль валка достаточно быстра и эффективна.

Пример . Проводят прокатку листа с размерами поперечного сечения 9x3350 мм из стали 08Г2СФБ на толстолистовом стане 3600 Западно-Сибирского металлургического завода .

При равномерной по ширине листа температуре прокатки и обжатии 1,5 мм расчетное усилие прокатки 6500 тс, расчетный профиль образующей рабочего вешка имеет вид, аналогичный показанному на кривой f , при этом поперечная разнотолщинность листа (при прокатке в цилиндрических валках) 0,57 мм, а вид поперечного сечения тфокатываемого листа схематически показан на фиг.З ,-hyTiin 0/5

Затем охлаждают на (т.е. с 800 до ).по сравнению с серединой листа кромочные участки листа шириной по 840 мм (в этом случае соответствующий безразмерный параметр составит величину, равную

.2 840

0,5).

При этом за счет повышения пластического сопротивления материал на охлажденных крс мочных участках листа до 48 кг/ммпо сравнению с серединой (33,4 кг/мм) общее усилие прокатки возрастает с 6500 до 8000 т, а интенсивность Q давления металла на валки на краях листа в 48/33,4 1,44 раз а превьлшает интенсивность q в середине листа появляется влияние на профиль активных образующих рабочих валков, кроме их изгиба, также неравномерное (из-за неравномерности |Эпюры давления металла на валки) сплющивание валков. Активные образующие валков принимают вид, аналогичный показанному кривой f , расчетна разнотолщинность листа составляет 0,14 мм; вид поперечного сечения листа для этого случая показан на фиг.4

Ьглох- т;, ив 0,14 ММ.

Таким образом, за счет снижения на 65°С температуры кромочных частей прокатываемого листа (на ширине 840 мм, т.е. по 1/4 от общей ширины. по сравнению с серединой, достигнуто снижение расчетной поперечной разнотолщинности листа на 0,57-0,14 0,43 мм, что свидетельствует о повышении качества листов при прокатке предлагаемым способом.

Величина снижения расчетной раз. НОТОЛ1ЦИННОСТИ листов зависит от степени неравномерности q эпюры давления металла на валки. Величина q тем выше, чем больше перепад дТ температуры между краевой и средней зонами листа. Давление металла на валк при данном относительном обжатии пропорционально пластическому сопротивлению материала листа, так что Ч р яе bff- пластическое сопротивление деформированию материала листа в краевых зонах} ср то же в средней зоне.

Величина перепада температур iT должна быть ограничена с тем, чтобы не допустить изменения структуры и механических свойств листа в охлс оденной зоне.

Нижняя граница () интервгша охлаждения определена из условия получения ощутимого эффекта от охлаждения, который имеет место только в случае, если отношение Ьцр / ЬсрД/1,4. При этом разница (фиг. 4) еще удовлетворяет требованиям ГОСТ. Анализ сопротивления деформации марок сталей, используемых для прокатки листа, при температуре металла в чистовых пропусках IQO-900 C показал, что указанное соотношение Ьцр. / 1tp./1 / 4 имеет место при перепаде температуры между средней и кромочными частями листа, равном-v5о с и выше.

Верхняя граница интервала (100°С) указана, исходя из соображений равномерности структуры и механических свойств материала.

Ширина зоны охлаждения влияет на форму эпюры давлений металла на валг ки и тем самым на вид кривой прогиба активной образующей рабочего валка от неравномерных контактных деформаций f .

, Границы ширины зоны охлс1ждения (1/4-1/5 от общей ширины листа) указаны применительно к листовым и полосовым станам, исходя из требования получения листов с минимальной разнотолщинностью. Выход ширины зоны охлаждения из указанных пределов снижает эффект от охлаждения вследствие искажения формы поперечного сечения.

При ширине зоны охлаждения кромочных частей листа менее 1/5 ширины листа (t 0,2) кривая (фиг.6) получает такой вид, что после суммиро вания ее с кривой f результирующая кривая, определяющая собой форму активной образующей валка, соответствует кривой t 0,2 (фиг.5).

При ширине зоны охлаждения более 1/4 ширины листа (t 0,67, фиг.6), результирующая кривая соответствует кривой t 0,67 (фиг.5).

Как видно из фиг.5, на которой показана также кривая t О,5, соответствующая ширине зоны охлаждения, равной 1/4 ширины листа, кривые t 0,2 и t 0,67 имеют менее благоприятную форму, чем кривая t 0,5.Разнотолщинность листа 1/2 пер. для кривой t 0,5 составляет 0,14 мм, для кривой t 0,2 составляет 0,24 мм, для кривой t 0,67 составляет 0,28 мм. Согласно ГОСТам удовлетво0рительная поперечная разнотолщинность соответствует форме активной образующей рабочего валка,определяег мой кривой t 0,5, т.е. при 1/2 d),gp 0,14 мм.

5

На фиг.5 приведен вид расчетного профиля активной образующей рабочего валка для данных толстолистового стана 5000 (Р 6000 тс, В 4600 мм, q 2,5/ и при различных значениях

0 безразмерного коэффициента t ширины зоны охлс1ждения (фиг.6), в том числе для t 0,2 (ширина зоны охлаждения - 0,1 общей ширины листа с каждого из краев) и для t 0,67 (ширина зоны охлаждения - 1/3 общей шири5ны листа с каясдого из краев). Расчетная разнотолщинность листа при рассмотренных значениях ширины охлаждаемой зоны в 1,7-2 раза превышает разнотолщинность, которая при той же

0 степени неравномерности эпюры давления металла на валки (т.е. при той же интенсивности охлажедния листа), достигается при ширине охла;кдаемой зоны, не выходягдей за эти пределы.

5

Технико-экономический эффект предлагаемого способа прокатки листов получается в силу того, что на вновь проектируемых и уже действующих листовых клетях можно получить уменьше0ние разнотолщинности, т.е. увеличение точности прокатЕдваемого листа без применения значительных по весу и дорогостоящих устройств противоизгиба.

5

Формула изобретения

Способ прокатки листов, включающий обжатие нагретого металла в валках и воздействие на поперечный профиль листа в очаге деформации, от0личающийся тем, что, с целью упрощения процесса регулировки поперечной разнотолщинности,лист прокатывают в последних пропусках с температурой кромочных частей ниже

5 температуры центральной части листа на( 50-1000с при ширине охлажденных кромочных частей листа 1/4-1/5 от ширины листа.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1.Третьяков А.В., Гарбер Э.А., Давитбаев Г.Г. Расчет и исследование прокатных валков. М., Металлургия, 1976, с.216.

5

2.TciM же, с.218.

Фмг. 1

Mfl

-2300

.67

0.5

.Z

О

мм

мм

Фиг.В