RU2064350C1

RU2064350C1 - Method for manufacturing large-size grooved section

Info

Publication number: RU2064350C1
Application number: RU95120065A
Authority: RU
Inventors: Ю.С. Комратов; А.А. Киричков; А.Г. Паутов; А.Л. Руш; В.Н. Калягин; П.К. Сурин; В.Г. Неустроев; А.М. Заяц; М.И. Аршанский; В.В. Заболотный; Б.Л. Александров
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Пульсар"
Priority date: 1995-12-04
Filing date: 1995-12-04
Publication date: 1996-07-27

Abstract

FIELD: metallurgy, namely, production of large-size grooved sections of Larsen type. SUBSTANCE: method involves rolling large-size groove section in universal beam rolling mill from continuously cast or continuously rolled slab; performing preliminary and rough rolling in reduction stand in reverse mode over seven or nine passes; performing prefinal and final rolling in continuous mode over four prefinal passes with use of box-type roll grooved passes upon rough, prefinal and final rolling stages with slope of walls near to slope of flanges of ready grooved sections; beginning from first prefinal pass performing rolling process with straightened wall of section. EFFECT: higher efficiency. 4 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретно, к технологии прокатки крупногабаритных шпунтовых профилей. The invention relates to metallurgy, in particular, to a technology for rolling large-sized sheet piling profiles.

Известны способы изготовления шпунтовых профилей, при которых исходную заготовку после нагрева прокатывают на линейном стане в двухвалковых закрытых калибрах за 15 проходов [1]
В известном способе в качестве исходной заготовки используют блюм, которому в подготовительных двухвалковых калибрах, один из которых является разрезным, придают корытообразную форму. Дальнейшая прокатка ведется в черновых, предчистовых и чистовом корытообразных закрытых калибрах. При этом в черновых калибрах стенке профиля придают вогнутую форму, а боковым полкам - уклон, близкий к 7% В предчистовых калибрах уклон боковых полок сохраняется, а стенке профиля придают прямолинейную форму. В чистовом калибре наряду с незначительным обжатием по толщине элементов профиля (со степенью деформации меньше 1%) окончательно формируют замковую часть профиля.Known methods for the manufacture of tongue-and-groove profiles, in which the initial billet after heating is rolled on a linear mill in two-roll closed gauges for 15 passes [1]
In the known method, the bloom is used as the initial blank, which is given a trough-like shape in preparatory two-roll calibers, one of which is split. Further rolling is carried out in draft, pre-finishing and finishing trough-like closed gauges. At the same time, in draft calibers, the profile wall is given a concave shape, and the side shelves have a slope close to 7%. In pre-finishing calibrations, the slope of the side shelves is maintained, and the profile wall is given a rectilinear shape. In the finishing gauge, along with a slight compression over the thickness of the profile elements (with a degree of deformation of less than 1%), the castle part of the profile is finally formed.

Характерным для известного способа является использование на всех этапах исключительно реверсивного режима прокатки. (Прокатка ведется на рельсо-балочном стане). При этом каждый валок имеет не менее трех калибров по длине бочки, что становится возможным лишь вследствие сравнительно малого уклона боковых полок и создает определенные трудности при необходимости увеличения размера (ширины) профиля. A characteristic of the known method is the use at all stages of an exclusively reverse rolling mode. (Rolling is carried out on a rail-beam mill). Moreover, each roll has at least three calibers along the length of the barrel, which becomes possible only due to the relatively small slope of the side shelves and creates certain difficulties if it is necessary to increase the size (width) of the profile.

Ширина калибра зависит, с одной стороны, от протяженности стенки профиля в направлении оси валка (которая при распрямленной стенке больше, чем при вогнутой), а с другой стороны, от уклона и высоты боковых полок. Именно поэтому прокатка в калибрах, например, развернутой формы, возможна лишь для мелких профилей, а с увеличением размера профиля используются калибры корытообразной формы, как в [1] сочетая этот прием уменьшения ширины калибра с изгибом стенки. Кроме того, прокатка в корытообразных калибрах снимает проблему боковой устойчивости раската в калибре, предотвращает его возможное сползание даже при прямой стенке. The width of the gauge depends, on the one hand, on the length of the profile wall in the direction of the roll axis (which, when the wall is straightened, is larger than when it is concave), and on the other hand, on the slope and height of the side shelves. That is why rolling in gauges, for example, in unfolded form, is possible only for small profiles, and with an increase in the size of the profile, trough-shaped gauges are used, as in [1] combining this technique of reducing the gauge width with the bend of the wall. In addition, rolling in trough gauges removes the problem of lateral stability of the roll in caliber, prevents its possible sliding even with a straight wall.

Сравнительно раннее распрямление стенки профиля, как в [1] компенсируется малым уклоном боковых полок и дает возможность лучшей проработки материала стенки за счет прямого обжатия ее, и более надежной задачи профиля в калибр. Однако при переходе на прокатку более крупных профилей и притом с увеличенным уклоном боковых полок, раннее распрямление стенки профиля становится затруднительным. The relatively early straightening of the profile wall, as in [1], is compensated by the small slope of the side shelves and makes it possible to better study the wall material due to its direct compression, and a more reliable profile task in caliber. However, when switching to rolling larger profiles and, moreover, with an increased slope of the side shelves, early straightening of the profile wall becomes difficult.

Известен способ изготовления крупногабаритного шпунтового профиля типа Ларсен, описанный в [2] Указанный известный способ включает нагрев исходной слябовой заготовки, ее первоначальное формирование в фасонных двухвалковых подготовительных калибрах, включая разгонный, последующую прокатку в черновых, предчистовых и чистовом двухвалковых закрытых калибрах корытной формы, с уклонами сторон, близкими к уклону полок готового профиля, с постепенным распрямлением его предварительно вогнутой стенки и формированием замковой части профиля, при этом в калибре, предшествующем чистовому, окончательно формируют все элементы профиля, кроме замковой части. A known method of manufacturing a large-sized sheet pile profile of the Larsen type described in [2] The specified known method includes heating the initial slab billet, its initial formation in shaped two-roll preparatory calibers, including accelerating, subsequent rolling in rough, pre-finishing and finishing two-roll closed gauges of trough form, with slopes of the sides close to the slope of the shelves of the finished profile, with the gradual straightening of its previously concave wall and the formation of the castle part of the profile, p At the same time, all elements of the profile, except for the castle part, are finally formed in the caliber preceding the finishing one.

Данный способ наиболее близок к заявленному и принят за прототип. This method is closest to the claimed and adopted as a prototype.

Одним из достоинств способа [2] является использование в качестве исходной заготовки плоского сляба, что позволяет уменьшить общее обжатие и число калибров (общее число проходов в этом способе составляет 11). Что касается повышенного уклона боковых полок профиля, то он компенсируется в известной мере изгибом стенки, который ликвидируется только в последнем предчистовом калибре, фактически (если не считать окончательного формирования замковой части профиля) выполняющем функцию чистового. Однако возможности дальнейшего увеличения размеров профиля и при этом способе ограничены, поскольку он, как и предыдущий, предполагает использование на всех этапах прокатки реверсивного режима прокатки, т.е. использование совмещенных калибров, ширина которых, таким образом, лимитирована длиной бочки валка действующего стана. One of the advantages of the method [2] is the use of a flat slab as the initial blank, which reduces the total reduction and the number of calibers (the total number of passes in this method is 11). As for the increased slope of the side shelves of the profile, it is compensated to a certain extent by the bending of the wall, which is eliminated only in the last pre-finishing gauge, which actually (except for the final formation of the castle part of the profile) performs the function of the finishing one. However, the possibilities of further increasing the size of the profile with this method are limited, since it, like the previous one, involves the use of a reverse rolling mode at all stages of rolling, i.e. the use of combined calibers, the width of which, therefore, is limited by the length of the roll barrel of the existing mill.

Целью изобретения является разработка способа прокатки крупногабаритного шпунтового профиля типа Ларсен, который позволил бы увеличить размер получаемого профиля, при сохранении повышенного уклона его боковых полок и при использовании более технологичной схемы прокатки с ранним распрямлением стенки профиля, при этом без необходимости больших капитальных затрат т.е. с использованием уже действующего оборудования. The aim of the invention is to develop a method for rolling a large sheet pile profile of the Larsen type, which would increase the size of the resulting profile, while maintaining an increased slope of its side shelves and using a more technological rolling scheme with early straightening of the profile wall, without the need for large capital costs, i.e. . using existing equipment.

Это достигается тем, что в способе изготовления крупногабаритного шпунтового профиля типа Ларсен, включающем нагрев исходной слябовой заготовки (с соотношением высоты и ширины 0,35 0,50), ее первоначальное формирование в фасонных двухвалковых подготовительных калибрах, включая по меньшей мере один разгонный, последующую прокатку в черновых, предчистовых и чистовом двухвалковых калибрах корытной формы, с уклонами сторон, близкими к уклону полок готового шпунта, с постепенным распрямлением его предварительно вогнутой стенки и формированием замковой части профиля, при этом в калибре, предшествующем чистовому, окончательно формируют все элементы профиля, кроме замковой части, согласно изобретению, прокатку в подготовительных и черновых калибрах ведут в одной паре валков, за 7 или 9 реверсивных проходов, с уклоном полок в черновых калибрах 27% а прокатку в предчистовых калибрах ведут в непрерывном режиме, в четыре прохода, при полностью распрямленной, начиная с первого из этих четырех проходов, стенке профиля и с уклоном полок во всех предчистовых калибрах, кроме последнего, 25% а в последнем предчистовом - 26,8%
Кроме того, в качестве исходной заготовки могут использовать непрерывно-литой сляб либо катаный фасонный сляб, а также, при прокатке в реверсивном режиме, могут в смежных калибрах прокатывать одновременно не менее двух заготовок.This is achieved by the fact that in the method of manufacturing a large-sized sheet pile profile of the Larsen type, comprising heating the initial slab billet (with a ratio of height and width of 0.35 0.50), its initial formation in shaped two-roll preparatory calibers, including at least one accelerating, subsequent rolling in draft, prefinishing and finishing two-roll gauges of a trough shape, with side slopes close to the slope of the finished sheet pile shelves, with the gradual straightening of its previously concave wall and the formation the castle part of the profile, while in the caliber preceding the finish, all the elements of the profile are finally formed, except for the castle part, according to the invention, rolling in preparatory and draft calibers is carried out in one pair of rolls, for 7 or 9 reverse passes, with a slope of the shelves in draft calibers 27%, and rolling in the finishing gauges is carried out in continuous mode, in four passes, with the wall of the profile fully straightened, starting from the first of these four passes, and with a slope of the shelves in all the finishing calibers, except the last, 25% a Predchistovaya latter - 26.8%
In addition, a continuously cast slab or a rolled shaped slab can be used as the initial billet, and also, when rolling in reverse mode, they can simultaneously roll at least two billets in adjacent calibers.

Введение на втором этапе прокатки непрерывного режима позволяет снять ограничения на ширину профиля (ввиду размещения на каждой паре валков только одного калибра) и использовать более технологичную схему калибровки с прямой стенкой профиля. Более того, такая технология прокатки позволяет использовать оборудование уже действующего универсально-балочного стана, в состав которого входят, наряду с обжимной реверсивной клетью также и непрерывные группы клетей. Действующие универсально-балочные станы по своей мощности и производительности покрывают практическую потребность в уже производимом ими сортаменте и потому имеют значительные резервы машинного времени. Непрерывная прокатка производительнее реверсивной, и при их сочетании могут быть задействованы такие резервы реверсивного процесса, как одновременная прокатка в смежных калибрах реверсивной клети по меньшей мере двух заготовок. The introduction of the continuous mode at the second stage of rolling allows one to remove restrictions on the profile width (due to the placement of only one caliber on each pair of rolls) and use a more technological calibration scheme with a straight profile wall. Moreover, this rolling technology makes it possible to use the equipment of an already operating universal beam mill, which includes, along with a crimping reversible stand, also continuous groups of stands. The existing universal beam mills, in terms of their power and productivity, cover the practical need for the range they already produce and therefore have significant reserves of machine time. Continuous rolling is more productive than reverse rolling, and when combined, such reserves of the reversing process as simultaneous rolling in adjacent gauges of a reversing stand of at least two billets can be involved.

Хотя количество проходов в заявленном способе незначительно превышает количество проходов в способе [2] но за счет того, что часть проходов производят в непрерывном режиме, производительность заявленного способа по меньшей мере не уступает производительности известного. К тому же в известном способе [2] используется фасонная, уже предварительно обжатая заготовка, в отличие от заявленного способа, где используется обычная слябовая заготовка, предварительно обжимаемая на том же стане, где производится шпунт. Although the number of passes in the inventive method is slightly higher than the number of passes in the method [2], but due to the fact that part of the passages is carried out continuously, the productivity of the claimed method is at least not inferior to that of the known one. In addition, in the known method [2], a shaped, already pre-pressed blank is used, in contrast to the claimed method, where a conventional slab blank is used, previously crimped on the same mill where the tongue is produced.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 и 2 показаны два подготовительных калибра для обжатия слябовой заготовки; на фиг. 3 и 4 два черновых калибра; на фиг. 5 8 предчистовые калибры непрерывной группы стана в технологической последовательности; на фиг. 9 чистовой калибр, на фиг. 10 и 11 соответственно пластовый и ребровой калибры для получения исходной слябовой заготовки на обжимном стане; на фиг. 12 15 - подготовительные и черновые калибры при прокатке исходной катаной слябовой заготовки, полученной на обжимном стане. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 and 2 show two preparatory calibers for crimping a slab billet; in FIG. 3 and 4 are two draft calibers; in FIG. 5 8 pre-finishing calibers of the continuous mill group in the technological sequence; in FIG. 9 finishing gauge, in FIG. 10 and 11, respectively, reservoir and rib calibers to obtain the original slab billet on a crimping mill; in FIG. 12 15 - preparatory and rough gauges when rolling the original rolled slab billet obtained on a crimping mill.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

При прокатке из непрерывно-литой слябовой заготовки последняя после выхода из машины непрерывной разливки подается на участок нагрева цеха прокатки широкополочных балок (ЦПШБ) и нагревается в печах до температуры прокатки. После нагрева заготовка обжимается в обжимной клети 1300 в двух специальных подготовительных (фиг. 1 и 2 ) и двух черновых калибрах корытной формы (фиг. 3 и 4) за 7 пропусков без кантовки по схеме ( 2 3 1 1 ), т.е. в I калибре дается 2 пропуска, во II калибре 3 пропуска, в III и IV калибрах по 1-му пропуску. При этом наибольшая деформация и "разгонка" профиля происходит во II калибре. Далее раскат последовательно катается в корытных калибрах двух непрерывных групп по 2-е клети (фиг. 5, 6 и 7, 8), где каждая клеть имеет один калибр и где обжимаются все элементы профиля. При этом стенка профиля во всех калибрах выпрямлена. В калибре чистовой клети (фиг. 9) окончательно формируется замковая часть профиля. When rolling from a continuously cast slab billet, the latter, after leaving the continuous casting machine, is fed to the heating section of the wide-shelf beams rolling mill (TSSB) and heated in furnaces to the rolling temperature. After heating, the workpiece is crimped in a crimping stand 1300 in two special preparatory (Fig. 1 and 2) and two rough gauge trough forms (Fig. 3 and 4) for 7 passes without tilting according to the scheme (2 3 1 1), i.e. in the 1st caliber 2 passes are given, in the 2nd caliber 3 passes, in the 3rd and 4th calibers on the 1st pass. In this case, the greatest deformation and “acceleration” of the profile occurs in caliber II. Further, the reel sequentially rolls in trough calibers of two continuous groups of 2 stands (Fig. 5, 6 and 7, 8), where each stand has one caliber and where all profile elements are crimped. In this case, the profile wall in all calibers is straightened. In the caliber of the finishing stand (Fig. 9), the castle part of the profile is finally formed.

При использовании в качестве исходной заготовки катанного сляба в обжимной клети 1300 происходит реверсивная прокатка в четырех калибрах корытной формы, представленных на фиг. 13 15. Подкат размером 255 х 520 мм (фиг. 10) поступает с блюминга и нагревается в печи ЦПШБ. Нагретые заготовки прокатываются в обжимной клети 1300 ЦПШБ без кантовки за 9 пропусков по схеме ( 4 3 3 1 ), т.е. в I калибре (фиг. 12) дается 4 пропуска, во II и III калибрах (фиг. 13, 14) по 2 пропуска, и в IV калибре (фиг. 15) 1 пропуск. При этом наибольшая деформация происходит в I калибре. При использовании данного варианта последующая прокатка до получения готового профиля производится в тех же калибрах, что и по первому варианту (в соответствии с фиг. 5 9), при этом сохраняются все преимущества использования слябовой заготовки. When a rolled slab is used as an initial billet in a crimping stand 1300, reversible rolling occurs in four trough gauges shown in FIG. 13 15. A tackle measuring 255 x 520 mm (Fig. 10) comes from blooming and is heated in the TsPShB furnace. Heated billets are rolled in the crimping stand 1300 TsPShB without turning over for 9 passes according to the scheme (4 3 3 1), i.e. in caliber I (Fig. 12), 4 passes are given, in II and III calibers (Fig. 13, 14) 2 passes, and in caliber IV (Fig. 15) 1 pass. In this case, the greatest deformation occurs in caliber I. When using this option, the subsequent rolling to obtain the finished profile is carried out in the same calibres as in the first embodiment (in accordance with Fig. 5 9), while all the advantages of using a slab billet are retained.

Благодаря прокатке заготовки в калибрах корытной формы с уклонами сторон до 25 27% шпунтовый профиль находится в устойчивом положении. Прокатка в предчистовых калибрах с выпрямленной стенкой профиля облегчает задачу профиля в калибр на повышенной скорости и исключает искажения формы профиля между клетями в случае возникновения осевых усилий при непрерывной прокатке. Thanks to rolling of the workpiece in trough gauges with side slopes of up to 25 27%, the tongue and groove profile is in a stable position. Rolling in pre-finishing gauges with a straightened wall of the profile facilitates the task of the profile in caliber at increased speed and eliminates distortion of the shape of the profile between the stands in the event of axial forces during continuous rolling.

Возможность использования для реализации способа действующего универсально-балочного стана, установленного в ЦПШБ, является существенным его преимуществом, поскольку такой крупногабаритный шпунт по глубине врезов в валки и нагрузкам при прокатке не проходит на других, например, рельсо-балочных станах и требовал бы строительства нового специального стана, что связано с крупными капитальными затратами и временем. При осуществлении же способа на действующем универсально-балочном стане требуется лишь несложная модернизация проводковых устройств и обновление парка валков. Однако повышение коэффициента загрузки высокопроизводительного универсально-балочного стана и перевод его на выпуск сортамента, пользующегося широким спросом, окупит эти небольшие дополнительные затраты. The possibility of using the existing universal beam mill installed in the central rolling mill for the implementation of the method is its significant advantage, since such a large-sized tongue in the depth of cuts into the rolls and the rolling loads does not pass on other, for example, rail-beam mills and would require the construction of a new special mill, which is associated with large capital costs and time. When implementing the method on the existing universal beam mill, only a simple modernization of the wiring devices and updating of the roll park is required. However, increasing the load factor of a high-performance universal beam mill and transferring it to the production of a widely-used assortment will pay for these small additional costs.

Порезка раскатов, охлаждение, отделка и погрузка могут производиться на действующем оборудовании универсально-балочного стана. Cutting of peals, cooling, finishing and loading can be carried out on the existing equipment of the universal beam mill.

Шпунтовый профиль, прокатанный описанным способом, имеет следующие характеристики: высота профиля 238 мм, ширина профиля 543 мм, удельный показатель эффективности использования стали 15,6 куб.см/кг. The tongue and groove profile rolled in the described way has the following characteristics: profile height 238 mm, profile width 543 mm, specific rate of steel utilization 15.6 cc / kg.

Для сравнения можно указать, что аналогичные характеристики изготавливаемых в настоящее время на рельсо-балочном стане металлургического комбината им. Дзержинского (г. Днепродзержинск) шпунтовых профилей типа Ларсен: Л-УП и Л-УП-А соответственно следующие: 228; 466,7 и 14,3 и 236; 466,7 и 14,8. ЫЫЫ14 For comparison, it can be pointed out that similar characteristics are currently being produced at the rail-beam mill of the Metallurgical Plant named after Dzerzhinsky (Dneprodzerzhinsk) sheet pile profiles of the Larsen type: L-UP and L-UP-A, respectively, the following: 228; 466.7 and 14.3 and 236; 466.7 and 14.8. YYY14

Claims

1. A method of manufacturing a large sheet pile profile of the Larsen type, comprising heating the initial slab billet (with a ratio of height and width of 0.35-0.50), its initial formation in shaped two-roll preparatory calibers, including at least one accelerating, subsequent rolling in rough pre-finishing and finishing two-roll closed gauges of trough shape, with side slopes close to the slope of the finished sheet pile shelves, with the gradual straightening of its pre-concave wall and the formation of the castle part profile, while in the caliber preceding the finishing one, all elements of the finished profile are formed, except for the castle part, characterized in that the rolling in preparatory and draft calibers is carried out in one pair of rolls, for 7 or 9 reverse passes, with a slope of the shelves in draft calibers 27%, and rolling in the finishing gauges is carried out continuously, in four passes, with the wall of the profile completely flattened, starting from the first of these four passes, and with a slope of the shelves in all the finishing calibers, except the last, 25% and in the last unclean 26.8%
2. The method according to p. 1, characterized in that the continuously cast slab is used as the initial billet.

3. The method according to p. 1, characterized in that the rolled stock shaped slab is used as the initial billet.

4. The method according to p. 1, characterized in that when rolling in reverse mode in adjacent calibers, at least two billets are simultaneously rolled.