RU2268788C1

RU2268788C1 - Channel bar sizing method

Info

Publication number: RU2268788C1
Application number: RU2004121512/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Дорофеев (RU); Владимир Викторович Дорофеев; Евгений Логинович Кравченко (RU); Евгений Логинович Кравченко; Сергей Павлович Гришин (RU); Сергей Павлович Гришин; Андрей Владимирович Дорофеев (RU); Андрей Владимирович Дорофеев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат"
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2006-01-27

Abstract

FIELD: rolled stock production, possibly sizing and further rolling, mainly of large-size channel bars.

SUBSTANCE: method is designed for process of stable rolling of strip in semi-closed test gages with flange slope more than 20%. Method comprises steps of multi-pass reducing of strip between rolls having grooved passes with bent web and slope of flanges in range 25 -30% with use of semi-closed test gages; using test gage and previous to it gage with doubled slope of flanges and with the same length of portions adjacent to web of bar; setting slope values of flange portions at side of roll parting less by 10% than those values of flange portions adjacent to web; using slope values of respective flange portions in test gage exceeding by 2 - 5% those of previous gage.

EFFECT: enhanced reliability of biting and holding rolled strip flanges in recesses of lower grooved pass of semi-closed gage.

5 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при калибровке и последующей прокатке швеллеров преимущественно больших размеров, в калибрах, имеющих изгиб стенки и большой уклон полок с применением контрольных калибров полузакрытого типа.The invention relates to the field of metallurgy and can be used in the calibration and subsequent rolling of channels of predominantly large sizes, in calibers having a bend of the wall and a large slope of the shelves using control calibres of a half-closed type.

Известны несколько способов калибровки швеллеров, из которых основными являются следующие:There are several methods for calibrating channels, of which the main are the following:

1. Балочный.1. Beam.

2. Со сгибанием полок.2. With folding shelves.

3. С большим выпуском полок.3. With a large release of shelves.

В настоящее время на отечественных заводах основным методом калибровки признан метод с применением больших уклонов (выпусков) полок. Уклон полок принимают в пределах 15-20% к вертикали, что допускает значительные боковые обжатия металла при прокатке и позволяет легко восстанавливать калибр при переточках валков с относительно малым съемом металла.Currently, in domestic factories, the main calibration method is recognized as the method using large slopes (outlets) of shelves. The slope of the shelves is taken within 15-20% of the vertical, which allows significant lateral compression of the metal during rolling and allows you to easily restore the caliber when regrinding rolls with a relatively small removal of metal.

Уклон полок обеспечивается или благодаря углу между полкой и стенкой более 90°, или прогибом стенки, чтобы между полкой и стенкой в месте их соединения постоянно сохранялся прямой уголок (1, стр.389). По последнему способу скалиброван швеллер №40, калибры которого представлены на рис.282 (2).The slope of the shelves is ensured either due to the angle between the shelf and the wall of more than 90 °, or the deflection of the wall so that a right angle is constantly maintained between the shelf and the wall at their junction (1, p. 389). According to the latter method, channel 40 is calibrated, the calibers of which are shown in Fig. 282 (2).

Недостатком известного способа калибровки швеллеров с большим уклоном полок является то, что при прокатке швеллеров больших размеров на станах оснащенных черновыми клетями трио (рельсобалочных, крупносортных), на бочке валков которых врезаются несколько калибров, из-за ограниченной ширины бочки валков прочность буртов оказывается недостаточной, а величина применяемых в настоящее время уклонов полок 15-20% ограничивает стойкость калибров и увеличивает съем металла с валков при их переточках.A disadvantage of the known method for calibrating channels with a large slope of the shelves is that when rolling large channels on mills equipped with trio roughing stands (rail and beam, large grades), several calibres are cut into the roll barrel due to the limited width of the roll barrel, the collar strength is insufficient, and the magnitude of the currently used slope of the shelves of 15-20% limits the resistance of the gauges and increases the removal of metal from the rolls during regrinding.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ калибровки швеллера №40 (3, стр.47-49) (прототип).The closest in its technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method for calibrating channel No. 40 (3, p. 47-49) (prototype).

Применение калибров с уклонами (разворотом) фланцев на 25-28% с дополнительным отгибом стенки вниз и смещением по этой причине вниз нейтральной линии калибров позволило повысить стойкость калибров, уменьшить съем металла с валков при ремонтах за счет увеличения уклонов полок калибров, увеличить прочность буртов за счет уменьшения их высоты (что увеличило отношение ширины бурта к высоте), а также увеличить диаметры валков по местам возможной поломки (3, рис.3).The use of calibers with slopes (turn) of flanges by 25-28% with an additional bending of the wall down and shifting down the neutral line of calibers for this reason made it possible to increase the resistance of calibers, reduce the removal of metal from rolls during repairs by increasing the slope of the shelves of calibers, and increase the strength of collars for by reducing their height (which increased the ratio of the collar width to height), as well as increasing the diameter of the rolls in places of possible breakdown (3, Fig. 3).

Недостатком способа калибровки по прототипу является то, что увеличение уклонов полок калибров более чем 20% нередко приводит к непопаданию полок в выточки нижнего ручья полузакрытого калибра при захвате полосы валками или выдавливанию полок из этих выточек при установившемся процессе прокатки, а это приводит и к ухудшению качества профиля и к авариям на стане.The disadvantage of the calibration method according to the prototype is that an increase in the slope of the shelves of calibers of more than 20% often leads to misses falling into the grooves of the lower stream of a semi-closed caliber when the strip is captured by rolls or squeezing the shelves from these grooves during the steady rolling process, and this leads to a deterioration in quality profile and to accidents on the camp.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении качества профиля и стабилизации процесса прокатки полосы в контрольных полузакрытых калибрах с уклоном полок более 20% путем повышения надежности захвата и удержания при прокатке полок полосы, в выточках нижнего ручья полузакрытого калибра.The technical problem solved by the invention is to improve the quality of the profile and stabilize the strip rolling process in control semi-closed gauges with a slope of more than 20% by increasing the reliability of gripping and holding during rolling of the strip shelves, in the undercuts of the lower stream of a semi-closed caliber.

Технический результат достигается тем, что в способе калибровки швеллеров, в основном большого размера, включающем многопроходное обжатие заготовки в валках с калибрами, имеющими изгиб стенки и уклон полок в пределах 25-30%, с использованием контрольных калибров полузакрытого типа, в контрольном и предшествующем контрольному калибрах полки выполняют с двойным уклоном и с одинаковыми длинами участков, прилегающих к стенке профиля, при этом величину уклонов участков полок со стороны разъема валков принимают на 10% меньше участков полок, прилегающих к стенке, а уклоны соответствующих участков полок в контрольном калибре принимают на 2-5% больше, чем в калибре, предшествующем контрольному.The technical result is achieved by the fact that in the method of calibrating channels, mainly of large size, including multi-pass compression of the workpiece in rolls with calibers having a wall bend and shelf slope in the range of 25-30%, using control calibres of a half-closed type, in the control and previous control shelf calibrations are performed with a double slope and with the same lengths of sections adjacent to the profile wall, while the size of the slopes of the shelf sections from the side of the roll connector is 10% smaller than the shelf sections, adj running to the wall, and the slopes of the corresponding sections of the shelves in the control caliber take 2-5% more than in the caliber preceding the control.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the features of the analogue, allowed us to establish a set of essential distinguishing features in relation to the technical result perceived by the applicant in the claimed method set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не были выявлены. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".In the study of other well-known technical solutions in this technical field, signs that distinguish the claimed solution from the prototype were not identified. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На фиг.1 изображен калибр, предшествующий контрольному калибру полузакрытого типа. На фиг.2 - контрольный полузакрытый калибр. Уклоны участков полок калибров к вертикали - это тангенсы углов наклона к вертикали соответствующих участков полок, выраженных в процентах, α - это угол наклона участка полки прилегающего к стенке профиля, φ - это угол наклона участка полки со стороны разъема валков. Размеры калибров, изображенных на фиг.1-2 - ширина (В); толщина стенки (d); высота действительного и ложного фланцев (h и h л.ф.); толщина действительного и ложного фланцев у основания (в и в л.ф.), толщина действительного и ложного фланцев на конце (а и а л.ф.); радиусы закруглений определяются по известным методикам расчета швеллеров.Figure 1 shows the caliber preceding the control caliber half-closed type. Figure 2 - control semi-closed caliber. The slopes of the sections of the shelves of calibers to the vertical are the tangents of the angles of inclination to the vertical of the corresponding sections of the shelves, expressed as a percentage, α is the angle of inclination of the section of the shelf adjacent to the wall of the profile, φ is the angle of inclination of the section of the shelf from the side of the roll connector. The dimensions of the calibers shown in figures 1-2 - width (B); wall thickness (d); height of the actual and false flanges (h and h lf); the thickness of the actual and false flanges at the base (in and in lf), the thickness of the real and false flanges at the end (a and a lf); the radii of curvature are determined by known methods for calculating channels.

Величина участков полок, прилегающих к стенке в обоих калибрах, принимается равной половине высоты полки в калибре, предшествующем контрольному, h_I=h'_I=0,5h, величина их уклонов к вертикали (tgφ и tgφ') составляет 25-30%, а величина уклонов полок со стороны разъема валков (tgα и tgα') принимается на 10% меньше. При этом уклоны участков полок в контрольном калибре (tgφ' и tgα') принимаются на 2-5% больше уклонов соответствующих участков полок в калибре, предшествующем контрольному (tgφ и tgα).The size of the sections of the shelves adjacent to the wall in both calibers is taken to be equal to half the height of the shelf in the caliber preceding the control, h _I = h ' _I = 0.5h, the value of their slopes to the vertical (tgφ and tgφ') is 25-30%, and the amount of slope of the shelves from the side of the roll connector (tgα and tgα ') is taken 10% less. Moreover, the slopes of the shelf sections in the control gauge (tgφ 'and tgα') are taken 2-5% more than the slopes of the corresponding shelf sections in the caliber preceding the control (tgφ and tgα).

Такие величины уклонов полок со стороны стенки в этих калибрах объясняются тем, что уклон менее 25% невыгоден из-за быстрой выработки калибров и высокого расхода материала валков при переточках, а уклон более 30% - из-за ухудшения устойчивости полосы в калибре. Разница в величине уклонов участков полок менее 10% ухудшает удержание полок в полузакрытых выточках нижних ручьев калибра, а разница уклонов более 10% значительно уменьшает стойкость калибра из-за малого уклона участков полок со стороны разъема валков и высокого расхода валков при переточках. Разница уклонов соответствующих участков контрольного калибра и калибра, предшествующего контрольному, менее 2% не обеспечивает надежного попадания концов фланцев полосы в выточки нижних ручьев контрольного калибра в момент захвата, а более 5% может привести к перекосу полосы в контрольном калибре при ее захвате.Such values of the slope of the shelves from the side of the wall in these calibers are explained by the fact that the slope of less than 25% is disadvantageous due to the rapid development of calibers and the high consumption of roll material during regrinding, and the slope of more than 30% is due to the deterioration of strip stability in gauge. The difference in the slope of the sections of the shelves of less than 10% affects the retention of shelves in the half-closed grooves of the lower grooves of the caliber, and the difference of the slopes of more than 10% significantly reduces the resistance of the caliber due to the small slope of the sections of the shelves from the side of the roll connector and the high consumption of rolls during regrinding. A difference in the slopes of the respective sections of the control caliber and the caliber preceding the control less than 2% does not ensure that the ends of the strip flanges get into the recesses of the lower streams of the control caliber at the moment of capture, and more than 5% can lead to a skew of the strip in the control caliber when it is captured.

Конкретный пример способа калибровки швеллеров.A specific example of a method for calibrating channels.

В качестве примера рассмотрим способ калибровки швеллера №40 на рельсобалочном стане ОАО "НКМК".As an example, consider the method of calibrating channel 40 at the NKMK rail and beam mill.

Швеллер №40 прокатывается из заготовки сечением 320×330 мм. Нагретые до температуры прокатки заготовки деформируют в дуореверсивной клети лини 900 в калибрах открытого и закрытого типов за 9 пропусков до подката с толщиной стенки 24 мм.Channel number 40 is rolled from a workpiece with a section of 320 × 330 mm. The billets heated to the rolling temperature are deformed in the duoreversive stand of line 900 in open and closed gauges for 9 passes to the tack with a wall thickness of 24 mm.

Дальнейшая прокатка осуществляется в I и II клетях трио линии "800", где в 1-й клети делается 3 пропуска, во 11-й - 2 пропуска в калибрах закрытого и полузакрытого типов, последний пропуск осуществляется в чистовой клети дуолинии 850 в калибре закрытого типа (фиг.3). Схемой калибровки в валках линии 800 предусмотрены два калибра полузакрытого типа - калибры №1 и №5.Further rolling is carried out in stands I and II of the trio of the "800" line, where 3 passes are made in the 1st stand, 2 passes in the gauges of closed and half-closed types in the 11th stand, the last pass is carried out in the finishing stand of Duolini 850 in a gauge of closed type (figure 3). The calibration circuit in the rolls of line 800 provides two half-type calibers - calibers No. 1 and No. 5.

При разработке калибровки калибры №4 и №5 линии 800 спроектированы по новому способу калибровки швеллеров. Калибр №4 предшествует предчистовому контрольному калибру №5. Построение калибров, размеры толщины и ширины стенки, высоты и толщины действительных и ложных фланцев калибров определяются по методике расчета калибровки швеллеров, принятой на ОАО "НКМК". В 4-м калибре величина уклона участков полок, прилегающих к стенке (tgφ×100%), принята 25%, а участков со стороны разъема валков (tgαх100%) - 15%. Длина участка полки, прилегающего к стенке (h_I), принята половине длины полки этого калибра (0,5 h) и равна 56,05 мм (фиг.4).When developing calibration, gauges No. 4 and No. 5 of line 800 were designed according to a new method for calibrating channel channels. Caliber No. 4 precedes the final control caliber No. 5. Calibration, size of wall thickness and width, height and thickness of actual and false gauge flanges are determined by the method for calculating the calibration of channels, adopted by NKMK. In gauge 4, the slope of the sections of shelves adjacent to the wall (tgφ × 100%) is 25%, and the sections from the side of the roll connector (tgαx100%) are 15%. The length of the section of the shelf adjacent to the wall (h _I ), taken half the length of the shelf of this caliber (0.5 h) and equal to 56.05 mm (figure 4).

В 5-м полузакрытом контрольном калибре полки также выполнены с двойным уклоном. Величина уклона участков полок, прилегающих к стенке (tgφ'×100%) принята равной 28%, а участков со стороны разъема валков (tgα'×100%) - 18%. Длина участка полки, прилегающего к стенке калибра (h'_I), равна соответствующему участку полки в 4-м калибре (h_I) и равна 56,05 мм (фиг.5).In the 5th half-closed control gauge, the shelves are also made with a double slope. The slope of the sections of the shelves adjacent to the wall (tgφ '× 100%) is taken to be 28%, and the sections from the side of the roll connector (tgα' × 100%) are 18%. The length of the section of the shelf adjacent to the wall of the caliber (h ' _I ) is equal to the corresponding section of the shelf in the 4th caliber (h _I ) and equal to 56.05 mm (Fig. 5).

Использование предлагаемого способа калибровки швеллеров по сравнению с существующим обеспечивает следующие преимущества:Using the proposed method for calibrating channels in comparison with the existing one provides the following advantages:

1. Стабилизирует процесс прокатки полосы в контрольном калибре за счет предотвращения попадания полок на бурты валков при заходе металла в калибр.1. Stabilizes the process of rolling the strip in the control gauge by preventing the shelves from falling onto the roll collars when the metal enters the caliber.

2. Увеличивает вертикальную составляющую деформации полок в контрольном калибре, что уменьшает вероятность выдавливания полок из выточек нижнего ручья калибра.2. Increases the vertical component of the deformation of the shelves in the control gauge, which reduces the likelihood of squeezing the shelves from the grooves of the lower stream of the caliber.

3. Повышает качество проката.3. Improves the quality of rental.

4. Уменьшает расход валков при прокатке швеллеров.4. Reduces the consumption of rolls when rolling channels.

Источники информацииInformation sources

1. Литовченко Н.В. Калибровка профилей и прокатных валков. М.: Металлургия, 1990 - 432 с.1. Litovchenko N.V. Calibration of profiles and rolls. M.: Metallurgy, 1990 - 432 p.

2. Литовченко Н.В., Диомидов Б.Б., Курдюмова В.А. Калибровка валков сортовых станов. - М.: Металлургиздат, 1963 - 6388 с.2. Litovchenko N.V., Diomidov B.B., Kurdyumova V.A. Calibration of rolls of high-quality mills. - M.: Metallurgizdat, 1963 - 6388 p.

3. Лысенко И.К., Шарапов И.А., Кравченко Е.Л., Назаров А.И. Усовершенствование калибровки швеллера №40 // Сталь. 1982, №4 - С.47-49.3. Lysenko I.K., Sharapov I.A., Kravchenko E.L., Nazarov A.I. Improving the calibration of channel # 40 // Steel. 1982, No. 4 - S. 47-49.

Claims

A method of rolling channels of predominantly large sizes, including multi-pass compression of the workpiece in rolls with calibers having a wall bend and a large slope of the shelves using control calibres of a half-closed type, characterized in that in the control and previous control calibers the shelves are made with a double slope and with the same lengths of sections adjacent to the wall of the profile, and the size of the slopes of these sections is 25-30%, and the size of the slopes of the sections of the shelves from the side of the connector rolls take 10% less, when this slope of the corresponding sections of the shelves in the control caliber take 2-5% more than in the caliber preceding the control.