RU2058843C1

RU2058843C1 - Reiforcement steel production method

Info

Publication number: RU2058843C1
Application number: RU92012841A
Authority: RU
Inventors: В.Д. Есипов; Б.В. Мичурин; Н.А. Вихрев; В.И. Красильников; В.Н. Логинов; Н.М. Литвинов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Череповецкий сталеплавильный завод"
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1996-04-27

Abstract

FIELD: enlarged grading of cold drawn reiforcement steel due to increased height of cross protrusions of periodic shapes, including protrusions, being helical ones. SUBSTANCE: method comprises steps of making an oval from an initial round blank in a drawing die with reduction along a small axis of the oval; subsequent upsetting of an oval-shaped profile in a profiling drawing die with formation of ribs on mutually opposite surfaces. The blank is being made oval in the roller-type drawing die with vertical rollers, having flat barrels, by reduction along the small axis of the oval, equal to Δh = D_o-d,, where d - a diameter of a rod; D - a diameter of the blank. Before upsetting operation the oval-shaped profile with flat lateral webs is being passed through a guide with a rectangular opening, whose width is equal to a width of the oval-shaped profile along the small axis of the oval. EFFECT: enlarged grading of cold drawn reinforcement steel. 1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к волочильному производству. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to drawing production.

Для армирования железобетонных конструкций производят периодические профили арматурной стали методами горячей прокатки, волочением и холодной прокаткой. For the reinforcement of reinforced concrete structures, periodic reinforcing steel profiles are produced by hot rolling, drawing and cold rolling.

С помощью горячей прокатки в СНГ производят периодические профили арматурной стали N 6-90 по ГОСТ 5781-82, имеющие два продольных ребра и поперечные выступы (ребра), идущие по винтовым линиям. Using hot rolling in the CIS, periodic profiles of reinforcing steel N 6-90 are produced in accordance with GOST 5781-82, having two longitudinal ribs and transverse protrusions (ribs) running along helical lines.

Волочением производят арматурную проволоку периодического профиля диаметром 3-8 мм по ГОСТ 8480-63 с двухсторонними вмятинами [1,2] а также арматурную проволоку диаметром 3-5 мм с двухсторонними выступами (ребрами), перпендикулярными оси прутка по ГОСТ 6727-80. Основными достоинствами холоднотянутой арматурной проволоки являются высокая прочность (δ_в=150-250 кг/мм²) и малые допускаемые отклонения по диаметру ( ± 0,03-0,10 мм). К недостаткам холоднотянутой арматурной проволоки относятся: незначительная высота ребер или вмятин (0,15-0,25 мм), из-за разности площади поперечного сечения по длине прутка снижается статистическая и ударная прочность в сравнении с гладкой круглой заготовкой, а также трудности получения арматурных профилей диаметром свыше 6 мм с высоким пределом прочности из-за необходимости использования исходной заготовки диаметром 12-16.By drawing produce a reinforcing wire of a periodic profile with a diameter of 3-8 mm according to GOST 8480-63 with double-sided dents [1,2] as well as a reinforcing wire with a diameter of 3-5 mm with double-sided protrusions (ribs) perpendicular to the axis of the bar according to GOST 6727-80. The main advantages of a cold-drawn reinforcing wire are its high strength (δ _in = 150-250 kg / mm ² ) and small tolerances in diameter (± 0.03-0.10 mm). The disadvantages of cold-drawn reinforcing wire include: insignificant height of ribs or dents (0.15-0.25 mm), due to the difference in cross-sectional area along the length of the bar, the statistical and impact strength is reduced in comparison with a smooth round billet, as well as difficulties in obtaining reinforcing bars profiles with a diameter of over 6 mm with a high tensile strength due to the need to use the original workpiece with a diameter of 12-16.

В некоторых странах часть арматурной стали производят методом холодной прокатки, которая позволяет получать арматурную сталь с косо расположенными выступами к оси прутка вместо вмятин, что позволяет не снижать ее статистическую и ударную прочность по сравнению с круглой гладкой проволокой [3] Весьма эффективной является холодная прокатка заготовки в трехвалковых клетях [1, c.74]
Известен способ получения холоднотянутой арматурной проволоки, согласно которому из исходной горячекатаной заготовки вначале волочением производят проволоку соответствующего диаметра, а затем на проволоку перед поступлением на последний отделочный барабан наносится периодический профиль заданной формы. По данному методу исходная катанка протягивается на проволоку необходимого диаметра на обычных многократных станах. Вместо мыльницы с монолитной волокой у последнего барабана устанавливается роликовая волока, имеющая на рабочей поверхности роликов выступы или впадины заданного периодического профиля, причем периодический профиль наносят на верхнюю и нижнюю стороны проволоки [2]
К недостаткам указанного способа относятся: нельзя получать периодические профили арматурной стали с поперечными и винтовыми выступами (ребрами) высотой более 0,35 мм; при нанесении на круглую заготовку периодического профиля в роликовом калибре не всегда удается обеспечить соблюдение геометрических размеров (высоту выступов или впадин при допустимой овальности профиля).In some countries, part of the reinforcing steel is produced by the cold rolling method, which allows reinforcing steel with oblique protrusions to the axis of the bar instead of dents, which allows not to reduce its statistical and impact strength compared to round smooth wire [3] Cold rolling of the workpiece is very effective in three roll stands [1, p. 74]
A known method of producing a cold-drawn reinforcing wire, according to which a wire of the corresponding diameter is first drawn from the initial hot-rolled billet, and then a periodic profile of a given shape is applied to the wire before entering the last finishing drum. According to this method, the initial wire rod is drawn to the wire of the required diameter on conventional multiple mills. Instead of a soap dish with a monolithic wire at the last drum, a roller wire is installed, having protrusions or depressions on a working surface of the rollers of a predetermined periodic profile, the periodic profile being applied to the upper and lower sides of the wire [2]
The disadvantages of this method include: it is impossible to obtain periodic profiles of reinforcing steel with transverse and helical protrusions (ribs) with a height of more than 0.35 mm; when applying a periodic profile to a round billet in a roller gauge, it is not always possible to ensure compliance with the geometric dimensions (the height of the protrusions or depressions with an acceptable ovality of the profile).

Известен способ получения арматурной стали, включающий волочение горячекатаной заготовки, частичную нагартовку прутка посредством формирования холодной прокаткой плоских площадок и периодическую холодную прокатку для формирования косо расположенных к оси прутка ребер, в котором плоские площадки прокатывают шириной, равной 10-30% от величины диаметра прутка, а ребра формируют посредством бокового обжатия при свободном течении металла в трехвалковом калибре в направлении гребней, уменьшая боковое обжатие на концевых участках ребер до нуля [3]
К недостаткам данного способа следует отнести многооперационность технологического процесса, включающего волочение и холодную прокатку, а также необходимость применения прокатных клетей с многовалковыми калибрами, что в целом значительно удорожает стоимость изготовления холоднодеформированной арматурной стали. Кроме того, данным способом нельзя получить периодические арматурные профили с винтовыми поперечными выступами с двух сторон поГОСТ 5781-82, которые очень широко используются в СНГ и других странах.A known method of producing reinforcing steel, including drawing of a hot-rolled billet, partial hardening of the bar by forming flat sections by cold rolling and periodic cold rolling to form ribs obliquely located on the axis of the bar, in which flat sections are rolled with a width of 10-30% of the diameter of the bar, and the ribs are formed by lateral compression with a free flow of metal in a three-roll gauge in the direction of the ridges, reducing the lateral compression at the end sections of the ribs to n bee [3]
The disadvantages of this method include the multi-operation process, including drawing and cold rolling, as well as the need for rolling stands with multi-roll calibers, which generally significantly increases the cost of manufacturing cold-deformed reinforcing steel. In addition, in this way it is impossible to obtain periodic reinforcing profiles with helical transverse protrusions on both sides of GOST 5781-82, which are very widely used in the CIS and other countries.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления арматурной проволоки, включающий обжатие круглой заготовки с одновременным формированием ребер на противолежащих частях поверхности в профилирующей волоке, в котором предварительно заготовку деформируют в монолитной волоке с овальным калибром, установленной в едином технологическом потоке с профилирующей перед ней, при этом степень обжатия по малой оси овала устанавливают равной 3-6% [4]
По данному способу волочения заготовки диаметром 6,5 мм из стали Зкп осуществляют на двукратном стане ВН-2/550 на готовый размер 5,0 мм арматурной проволоки по ГОСТ 6727-80. Чистовой барабан стана снабжен устройством, в котором размещена монолитная волока с овальным калибром, установленная перед роликовой профилирующей волокой.Closest to the invention is a method of manufacturing a reinforcing wire, comprising crimping a round billet with the simultaneous formation of ribs on opposite parts of the surface in a profiling wire, in which the pre-workpiece is deformed in a monolithic fiber with an oval gauge installed in a single process stream with a profiling in front of it, the degree of compression along the minor axis of the oval is set equal to 3-6% [4]
According to this method of drawing workpieces with a diameter of 6.5 mm from steel ZKP carried out on a double mill VN-2/550 to a finished size of 5.0 mm reinforcing wire according to GOST 6727-80. The finishing drum of the mill is equipped with a device in which a monolithic die with an oval caliber is placed, installed in front of the roller profiling die.

К недостаткам данного способа относятся: при обжатии в волоке с овальным калибром по малой оси больше 6,0% наблюдается сливание овальной заготовки в профилирующей роликовой волоке, что приводит к получению брака; невозможность получения профилей с высокими поперечными выступами (ребрами); необходимость применения многократного стана. The disadvantages of this method include: when crimping in a die with an oval caliber along the minor axis of more than 6.0%, the oval billet is merged in the profiling roller die, which leads to marriage; the impossibility of obtaining profiles with high transverse protrusions (ribs); the need for multiple camps.

Основной причиной сваливания овальной заготовки, обжатой свыше 6% является отсутствие перед профилирующими роликами устройства, удерживающего от сваливания овальную заготовку, поступающую в профилирующий калибр в положении "На ребро". The main reason for stalling an oval billet, compressed over 6%, is the absence of a device in front of the forming rollers that prevents the oval billet from stalling, which enters the profiling gauge in the “On edge” position.

Невозможность получения арматурных профилей с большей высотой поперечных выступов объясняется незначительной величиной обжатия в профилирующем калибре, повышение которого требует соответствующего увеличения обжатия в овальной волоке, которое ограничивается сваливанием овальной заготовки в профилирующем роликовом калибре. The impossibility of obtaining reinforcing profiles with a greater height of the transverse protrusions is explained by an insignificant amount of compression in the profiling gauge, the increase of which requires a corresponding increase in compression in the oval fiber, which is limited by stalling the oval workpiece in the profiling roller gauge.

Цель изобретения расширение сортамента холоднотянутой арматурной стали за счет увеличения высоты поперечных выступов периодического профиля, в т.ч. выступов, идущих по винтовой линии. The purpose of the invention is the expansion of the range of cold-drawn reinforcing steel by increasing the height of the transverse protrusions of the periodic profile, including protrusions running along a helix.

Цель достигается тем, что в предлагаемом способе изготовления арматурной стали круглую заготовку обжимают гладкими роликами и пропускают к профилирующей волоке через пластину с прямоугольным отверстием, ширина которого соответствует толщине деформированной заготовки, при этом диаметр исходной заготовки D_o и величина обжатия Δh гладкими роликами определяются зависимостями:
D_o=d+2h (1)
Δh=D_o-d (2)
где d и h соответственно диаметр стержня и высота ребер арматурной стали.The goal is achieved in that in the proposed method for manufacturing reinforcing steel, a round billet is squeezed with smooth rollers and passed to a profiling die through a plate with a rectangular hole, the width of which corresponds to the thickness of the deformed billet, while the diameter of the initial billet D _o and the compression value Δh with smooth rollers are determined by the dependencies:
D _o = d + 2h (1)
Δh = D _o -d (2)
where d and h, respectively, the diameter of the rod and the height of the ribs of reinforcing steel.

При обжатии круглой заготовки гладкими роликами (в зависимости от размеров периодического профиля степень обжатия составляет 14-18,1%) получается полоса с плоскими параллельными гранями с двух сторон и закруглениями в недеформированных участках, которая в положении "На ребро" поступает через прямоугольное отверстие пластины в профилирующую роликовую волоку. Ширина отверстия в пластине соответствует толщине обжатой заготовки, поэтому боковые грани отверстия удерживают полосу от сваливания в профилирующем калибре при обжатиях в нем до 30% что является принципиальным отличием предложенного способа от прототипа, в котором при обжатиях свыше 6% в подготовительной овальной волоке наблюдается сваливание полосы в последующей профилирующей роликовой волоке. When crimping a round billet with smooth rollers (depending on the size of the periodic profile, the degree of compression is 14-18.1%), a strip is obtained with flat parallel faces on both sides and rounding in undeformed sections, which in the "On edge" position passes through a rectangular hole in the plate in the profiling roller die. The width of the hole in the plate corresponds to the thickness of the compressed workpiece, therefore, the lateral faces of the hole keep the strip from stalling in the profiling gauge when it is compressed to 30%, which is a fundamental difference between the proposed method and the prototype, in which, when compressing more than 6%, the strip is stalled in the subsequent profiling roller draw.

Предложенный способ позволяет существенно расширить сортамент холоднотянутой периодической арматурной стали за счет полученя профилей с более высокими ребрами (поперечными, косо расположенными, винтовыми). Объясняется это тем, что данный способ позволяет производить гладкими роликами обжатие до 20% а в профилирующем калибре до 30% и тем самым значительно расширить технологические возможности способа. The proposed method allows to significantly expand the assortment of cold-drawn periodic reinforcing steel due to obtaining profiles with higher ribs (transverse, oblique, screw). This is explained by the fact that this method allows to produce compression with smooth rollers up to 20% and up to 30% in the profiling caliber, and thereby significantly expand the technological capabilities of the method.

На фиг.1 изображена схема волоки, вид сбоку; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 сечение профиля по ГОСТ 5781-82. Figure 1 shows a diagram of the die, side view; in Fig.2 a section aa in Fig. 1; figure 3 section BB in figure 1; figure 4 section of the profile according to GOST 5781-82.

Способ получения холоднотянутой арматурной стали осуществляют следующим образом. The method of producing cold-drawn reinforcing steel is as follows.

Исходной заготовкой является горячекатаная круглая сталь в бунтах. Передний конец бунта после утонения на вальцах пропускают в предварительно настроенную роликовую волоку 1, состоящую из двух последовательно расположенных взаимно перпендикулярных пар рабочих роликов 2 и 6, между которыми с максимально возможным приближением к профилирующим роликам 6 закреплена пластина 5 с прямоугольным отверстием, тянущим устройством стана осуществляют протяжку заготовки через двухпарную роликовую волоку 1. Гладкие ролики 2 деформируют круглую заготовку 3 в плоский овал 4, который пропускают в положении "На ребро" через прямоугольное отверстие пластины 5 к роликам 6, в которых формируется периодический арматурный профиль 7. При обжатии высокой полосы (овала 4) возможно ее сваливание в калибре, но этому препятствуют внутренние боковые грани отверстия пластины 5, которая жестко закреплена в корпусе двухпарной роликовой волоки 1. The initial billet is hot rolled round steel in riots. The front end of the riot after thinning on the rollers is passed into a pre-configured roller die 1, consisting of two successively arranged mutually perpendicular pairs of working rollers 2 and 6, between which, as close as possible to the forming rollers 6, a plate 5 is fixed with a rectangular hole, the pulling device of the mill drawing the workpiece through a two-pair roller draw 1. Smooth rollers 2 deform the round workpiece 3 into a flat oval 4, which is passed in the “On edge” position rectangular opening plate 5 by the rollers 6 in which is formed a periodic rebar 7. When crimping the high band (4 oval) may stall at its caliber, but this is prevented by the internal side faces of the hole of the plate 5, which is fixedly secured in the housing 1 two-pair roller die.

Готовый профиль 7 сматывают в бухту на барабанных станах, а в условиях калибровочных станов "Шумаг", "Даниэли" готовый профиль 7 с помощью летучих ножниц раскраивается на стержни заказной длины. The finished profile 7 is wound into a bay on drum mills, and in the conditions of the calibration mills "Shumag", "Danieli" the finished profile 7 with the help of flying scissors is cut into rods of custom length.

Описанный способ получения холоднотянутой арматурной стали может быть осуществлен на однократных барабанных станах, а также на калибровочных станах кареточного или тракового типов, оснащенных роликовыми волоками, состоящими из двух последовательно расположенных взаимно перпендикулярных пар рабочих роликов, между которыми закреплена пластина с прямоугольным отверстием. The described method for producing cold-drawn reinforcing steel can be carried out on single drum mills, as well as on carriage or track type calibration mills equipped with roller dies, consisting of two successive mutually perpendicular pairs of working rollers, between which a plate with a rectangular hole is fixed.

Данный способ получения арматурной стали N 6, 8 и 10 по ГОСТ 5781-82 методом волочения испытан на Череповецком сталепрокатном заводе. В качестве исходной заготовки использовалась горячекатаная круглая сталь в бунтах массой 300-600 кг. В качестве рабочего инструмента на всех станах использована двухпарная роликовая волока конструкции Череповецкого сталепрокатного завода (ЧСПЗ). This method of producing reinforcing steel N 6, 8 and 10 according to GOST 5781-82 by drawing method was tested at the Cherepovets Steel Rolling Plant. Hot rolled round steel in riots weighing 300-600 kg was used as the initial billet. As a working tool on all mills, a two-pair roller draw of the design of the Cherepovets Steel Rolling Plant (ChSPZ) was used.

Данным способом на ЧСПЗ произведено свыше 5000 т холоднотянутой арматурной стали N 6, 8 и 10. Технологический процесс по данному способу осуществляется устойчиво. Размеры элементов профиля полностью соответствуют требованиям ГОСТа 5781-82. In this way, over 5,000 tons of cold-drawn reinforcing steel N 6, 8 and 10 were produced at ChSPZ. The technological process for this method is carried out stably. The dimensions of the elements of the profile fully comply with the requirements of GOST 5781-82.

Использование предложенного способа получения арматурной стали волочением обеспечивает по сравнению с прототипом изготовление арматурной стали с более высокими поперечными выступами в том числе и по ГОСТ 5781-82, а также предотвращает сваливание заготовки в профилирующем калибре волоки, что исключает получение брака. Using the proposed method for producing reinforcing steel by drawing provides, in comparison with the prototype, the manufacture of reinforcing steel with higher transverse protrusions, including in accordance with GOST 5781-82, and also prevents storing of the workpiece in the profiling fiber gauge, which excludes marriage.

Claims

METHOD FOR PRODUCING REINFORCED STEEL, including ovalization of the initial round billet in a die with compression along the small axis of the oval and subsequent deposition of an oval-shaped profile in the forming fiber with the formation of ribs on opposite surfaces, characterized in that the ovalization of the workpiece is carried out in a roller fiber with vertical rollers having a smooth barrel , with compression along the minor axis of the oval equal to the difference between the diameter of the initial workpiece and the diameter of the rod of the finished profile, and before the upsetting, an oval-shaped profile with flat the side walls pass through a wiring with a rectangular hole, the width of which is equal to the width of the oval-shaped profile along the minor axis of the oval.