RU2343015C1

RU2343015C1 - Method for section bar rolling

Info

Publication number: RU2343015C1
Application number: RU2007109533/02A
Authority: RU
Inventors: Андрей Николаевич Луценко (RU); Андрей Николаевич Луценко; Владимир Анатольевич Монид (RU); Владимир Анатольевич Монид; Виктор Николаевич Бутеев (RU); Виктор Николаевич Бутеев; Олег Николаевич Шумаков (RU); Олег Николаевич Шумаков; Андрей Александрович Воронков (RU); Андрей Александрович Воронков; Александр Иванович Трайно (RU); Александр Иванович Трайно
Original assignee: Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2009-01-10
Also published as: RU2007109533A

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: method includes multi-stage pressing of strip in continuous rough and finishing groups of cages. In the last cage of rough group strip is pressed with drawing of 1.10-1.20, upstream finishing group of cages strip is diverged from rolling axis at the angle of 10-30 degrees with formation of loop that is at least 150 mm long, at that in case of speed of strip entry in finishing group of cages reduces in relation to speed of its exit from the last cage of rough group, angle of strip divergence from rolling axis and loop length are increased, otherwise they are decreased. Strip tension between the last cage of rough group and finishing group of cages may be maintained at zero level.

EFFECT: higher quality of section bars and yield of rolling on light-section and wire mills with continuous groups of cages.

2 cl, 1 dwg, 1 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на мелкосортных и проволочных станах с непрерывными группами клетей.The invention relates to rolling production and can be used on small grades and wire mills with continuous groups of stands.

Известен способ прокатки круглых профилей с регламентированным деформированием полосы в клетях чистовой группы: в предчистовом овальном и чистовом круглом калибрах полосу обжимают с вытяжками 1,18-1,30 и 1,20-1,35 соответственно, причем обжатие в чистовом калибре ведут с подпором 100-250 Н и при отношении ширины чистового калибра к его высоте, равном 1,009-1,018 [1].A known method of rolling round profiles with regulated deformation of the strip in the stands of the finishing group: in the pre-finishing oval and finishing round gauges, the strip is crimped with hoods 1.18-1.30 and 1.20-1.35, respectively, and the compression in the finishing gauge is carried out with back pressure 100-250 N and with the ratio of the width of the finishing caliber to its height equal to 1.009-1.018 [1].

Известен также способ прокатки сортовых профилей в линии непрерывного сортопрокатного стана 450, включающий нагрев заготовки, ее многопроходное обжатие в черновой группе клетей, 7-клетевой непрерывной чистовой группе клетей и охлаждение. [2].There is also known a method of rolling long sections in the line of continuous section rolling mill 450, including heating the workpiece, multipass compression in the roughing stand group, 7-stand continuous finishing stand group and cooling. [2].

Недостатки известных способов состоят в том, что при прокатке полосы в непрерывных черновой и чистовой группах клетей сортопрокатного стана, вследствие несогласования скоростей входа полосы в чистовую группу клетей и выхода из черновой группы, происходит либо утяжка полосы, либо ее аварийное застревание - «забуривание». Это снижает качество сортовых профилей и выход годного.The disadvantages of the known methods are that when the strip is rolled in continuous roughing and finishing groups of the stands of a section rolling mill, due to the inconsistency of the speeds of the strip entering the finishing group of the stands and leaving the roughing group, either the strip is shortened or it becomes stuck - “drilling”. This reduces the quality of varietal profiles and yield.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ прокатки сортовых профилей на непрерывном среднесортном стане 370. Способ включает нагрев квадратных заготовок 106×106 мм в методической нагревательной печи, последующее многопроходное обжатие полосы в непрерывной 7-клетевой черновой группе и 8-клетевой чистовой группе. Все клети черновой и чистовой групп имеют индивидуальный электропривод [3].The closest analogue to the present invention is a method for rolling high-quality sections on a continuous medium-grade mill 370. The method includes heating square billets of 106 × 106 mm in a methodical heating furnace, subsequent multi-pass crimping of the strip in a continuous 7-cell roughing group and 8-finishing mill group. All stands of the draft and finishing groups have an individual electric drive [3].

Недостатки известного способа состоят в том, что в случае несоответствия скоростей выхода полосы из черновой группы клетей и входа в чистовую группу, обусловленного колебаниями механических свойств полосы, ее температуры, запаздыванием систем регулирования скоростей электродвигателей, между чистовой и черновой группами клетей происходит либо утяжка полосы, либо «забуривание». В результате снижаются качество сортовых профилей и выход годного.The disadvantages of this method are that in the case of a discrepancy between the speed of exit of the strip from the roughing group of stands and the entrance to the finishing group, due to fluctuations in the mechanical properties of the strip, its temperature, the delay of the speed control systems of electric motors, between the finishing and roughing groups of the stands the strip is shortened, or "drilling". As a result, the quality of varietal profiles and yield are reduced.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении качества сортовых профилей и выхода годного.The technical problem solved by the invention is to improve the quality of varietal profiles and yield.

Для решения поставленной технической задачи в известном способе прокатки сортовых профилей, включающем многопроходное обжатие полосы в непрерывных черновой и чистовой группах клетей, согласно предложению в последней клети черновой группы полосу обжимают с вытяжкой 1,10-1,20, перед чистовой группой клетей полосу отклоняют от оси прокатки на угол 10-30 градусов с образованием петли длиной не менее 150 мм, при этом в случае снижения скорости входа полосы в чистовую группу клетей относительно скорости ее выхода из последней клети черновой группы угол отклонения полосы от оси прокатки и длину петли увеличивают, а в противном случае их уменьшают. Кроме того, натяжение полосы между последней клетью черновой группы и чистовой группой клетей поддерживают на нулевом уровне.To solve the technical problem in the known method of rolling varietal profiles, including multi-pass crimping strips in continuous roughing and finishing groups of stands, according to the proposal in the last stand of the roughing group, the strip is crimped with a hood 1.10-1.20, before the finishing group of the stands the strip is deviated from the axis of rolling at an angle of 10-30 degrees with the formation of a loop with a length of at least 150 mm, while in the case of a decrease in the speed of entry of the strip into the finishing group of the stands relative to the speed of its exit from the last stand of the roughing group finish rolling of the strip deflection axis and loop length is increased, and otherwise reduce them. In addition, the tension of the strip between the last stand of the roughing group and the finishing group of the stands is maintained at zero level.

На чертеже представлена схема реализации предложенного способа прокатки сортовых профилей с петлеобразованием полосы между непрерывными черновой и чистовой группами клетей.The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method for rolling varietal profiles with loop formation of a strip between continuous roughing and finishing groups of stands.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. В процессе непрерывной прокатки с вытяжкой в последней клети черновой группы λ=1,10-1,20 вследствие изменения механических свойств, температуры, полосы, колебаний геометрических размеров и условий контактного трения изменяется величина опережения в очаге деформации и скорость выхода полосы из валков. Это приводит к снижению точности прокатки, дефектообразованию на сортовых профилях, «забуриванию» и снижению выхода годного.The essence of the invention is as follows. In the process of continuous rolling with an hood in the last stand of the roughing group, λ = 1.10-1.20, due to changes in mechanical properties, temperature, strip, fluctuations in geometric dimensions and contact friction conditions, the amount of advance in the deformation zone and the strip exit speed from the rolls change. This leads to a decrease in rolling accuracy, defect formation on long sections, "drilling" and a decrease in yield.

Для компенсации негативного влияния изменений величины опережения и величины отставания в первой клети чистовой группы 4 за последней клетью непрерывной черновой группы 1 полосу 2 отклоняют на угол α от оси O-O₁ прокатки с образованием петли 3 длиной L≥150 мм. Петлю 3 формируют перед чистовой группой 4 клетей. Выходящую из чистовой группы 4 клетей прокатанную полосу 1 охлаждают на холодильнике 5.To compensate for the negative effects of changes in the lead and lag in the first stand of the finishing group 4 behind the last stand of the continuous roughing group 1, strip 2 is deflected by an angle α from the axis OO _{1 of the} rolling to form a loop 3 of length L≥150 mm. Loop 3 is formed before the finishing group of 4 stands. Exited from the finishing group 4 stands, the rolled strip 1 is cooled in the refrigerator 5.

Если величина опережения полосы 2 в последней клети черновой группы 1 возрастает (из-за локального снижения прочностных свойств полосы 2) или возрастает отставание в первой клети чистовой группы 4, угол отклонения α полосы 2 от оси O-O₁ прокатки и длину петли 3 постепенно увеличивают, благодаря чему полоса 2 входит в непрерывную чистовую группу 4 клетей без подпора (с нулевым натяжением). За счет этого «забуривание» и искажение профиля полосы 1 исключается.If the lead of the strip 2 in the last stand of the draft group 1 increases (due to a local decrease in the strength properties of the strip 2) or the lag in the first stand of the finish group 4 increases, the deviation angle α of the strip 2 from the axis OO _{1 of} rolling and the loop length 3 gradually increase, due to which lane 2 is included in the continuous finishing group of 4 stands without backwater (with zero tension). Due to this, "drilling" and distortion of the profile of the strip 1 is eliminated.

В противном случае, когда опережение полосы 2 в последней клети черновой группы 1 снижается (полоса 2 локально подстужена) или снижается отставание в первой клети чистовой группы 4, угол отклонения α полосы 2 от оси О-O₁ прокатки и длину L петли 3 постепенно уменьшают, благодаря чему полоса 2 входит в непрерывную чистовую группу 4 клетей без натяжения (с нулевым натяжением), что исключает утяжку профиля. Охлажденная на холодильнике 5 готовая полоса 2 не имеет дефектов при максимальном выходе годного.Otherwise, when the lead of strip 2 in the last stand of draft group 1 decreases (strip 2 is locally tightened) or the lag in the first stand of finish group 4 decreases, the deviation angle α of strip 2 from the axis O-O _{1 of} rolling and the length L of loop 3 gradually decrease due to which lane 2 is included in the continuous finishing group of 4 stands without tension (with zero tension), which eliminates profile tightening. Cooled on the refrigerator 5, the finished strip 2 has no defects with a maximum yield.

Следует отметить, что компенсация изменения опережения в последней клети черновой группы 1, как и изменения отставания в первой клети чистовой группы 4 за счет изменения угла отклонения α=10-30° полосы 2 от оси O-O₁ прокатки и длины L≥150 мм петли 3 возможна лишь в том случае, когда вытяжка в последней клети черновой группы 1 находится в пределах λ=1,10-1,20.It should be noted that compensation for changes in the lead in the last stand of draft group 1, as well as changes in the lag in the first stand of finishing group 4 due to a change in the angle of deviation α = 10-30 ° of strip 2 from the axis OO _{1 of} rolling and length L≥150 mm of loop 3 only possible if the hood in the last stand of draft group 1 is within the range of λ = 1.10-1.20.

Экспериментально установлено, что при вытяжке λ менее 1,10 снижается вытяжная способность черновой группы 1. Это требует увеличения числа клетей, что нецелесообразно. Увеличение вытяжки более 1,20 приводит к увеличению неравномерности деформации и нестабильности опережения, что снижает качество и выход годных сортовых профилейIt has been experimentally established that when drawing λ is less than 1.10, the drawing capacity of draft group 1 decreases. This requires an increase in the number of stands, which is impractical. An increase in hood more than 1.20 leads to an increase in the unevenness of deformation and instability of the lead, which reduces the quality and yield of varietal profiles

Также экспериментально установлено, что уменьшение угла α менее 10°, как и сокращение L менее 150 мм не обеспечивает полной компенсации снижения опережения в последней клети черновой группы 1, в которой вытяжка составляет λ=1,10-1,20. Это ведет к утяжке прокатываемой полосы между черновой группой 1 и чистовой группой 4. Увеличение угла α более 30° оказалось нецелесообразно, т.к. привело к утяжкам профиля в местах перегибов при образовании петли 3.It was also experimentally established that a decrease in the angle α of less than 10 °, as well as a reduction in L of less than 150 mm, does not fully compensate for the decrease in lead in the last stand of draft group 1, in which the hood is λ = 1.10-1.20. This leads to a tightening of the rolled strip between the roughing group 1 and the finishing group 4. An increase in the angle α of more than 30 ° was not practical, because led to profile tightening in the places of excesses in the formation of loop 3.

Примеры реализации способаMethod implementation examples

Квадратные непрерывно-литые заготовки сечением 100×100 мм из стали марки 45 нагревают в методической газовой печи до температуры 1250°С и прокатывают в черновой непрерывной 7-клетевой группе 1 в полосу 2 круглого сечения диаметром 42 мм. В последней, 7-й клети черновой непрерывной группы 1 прокатку ведут с коэффициентом вытяжки λ=1,15.Continuous cast square billets with a section of 100 × 100 mm made of grade 45 steel are heated in a methodical gas furnace to a temperature of 1250 ° C and rolled in a rough 7-stand group 1 into a strip 2 of circular cross section with a diameter of 42 mm. In the last, 7th stand of the draft continuous group 1, rolling is carried out with a drawing coefficient λ = 1.15.

Перед чистовой группой 4 клетей полосу 2 с помощью ролика отклоняют от оси прокатки O-O₁ на угол α=15° с образованием в горизонтальной плоскости петли 3 длиной L=250 мм (0,5L=125 мм). Прокатку полосы 2 в чистовой непрерывной 8-клетевой группе клетей 4 ведут до конечного диаметра 16 мм со свободной петлей 3. Наличие свободной петли 3 обеспечивает поддержание на нулевом уровне натяжения между последней клетью черновой группы 1 и чистовой группой 4.Before the finishing group 4 stands, strip 2 is deflected from the rolling axis OO ₁ by an angle α = 15 ° using a roller to form a loop 3 in the horizontal plane of length L = 250 mm (0.5L = 125 mm). Rolling of strip 2 in a continuous continuous 8-stand group of stands 4 leads to a final diameter of 16 mm with a free loop 3. The presence of a free loop 3 ensures that the tension between the last stand of draft group 1 and finish group 4 is maintained at zero.

Прокатанные бездефектные круглые сортовые профили охлаждают на холодильнике 5.The rolled defect-free round varietal profiles are cooled in the refrigerator 5.

В случае уменьшения опережения в 7-й клети непрерывной черновой группы 1 происходит уменьшение угла α и сокращение длины L петли 3, которая в новом состоянии показана на чертеже пунктирной линией. В противном случае, когда опережение в 7-й клети непрерывной черновой группы 1 возрастает, угол α увеличивается с одновременным увеличением длины L петли 3. В обоих случаях благодаря изменению угла α и длины L свободной петли 3 не нарушается стабильность процесса прокатки в чистовой непрерывной группе 4 клетей и не возникает утяжка полосы 2, т.к. натяжение между непрерывными черновой 1 и чистовой 4 группами клетей поддерживается на нулевом уровне.If the lead is reduced in the 7th stand of the continuous draft group 1, the angle α decreases and the length L of the loop 3 decreases, which is shown in the new state by a dashed line in the drawing. Otherwise, when the lead in the 7th stand of the continuous draft group 1 increases, the angle α increases with a simultaneous increase in the length L of the loop 3. In both cases, due to a change in the angle α and the length L of the free loop 3, the stability of the rolling process in the finishing continuous group is not violated 4 stands and there is no drawdown of strip 2, because the tension between the continuous roughing 1 and finishing 4 groups of stands is maintained at zero level.

Варианты реализации предложенного способа и показатели их эффективности представлены в таблице.Implementation options of the proposed method and indicators of their effectiveness are presented in the table.

Таблица.Table. Режимы прокатки сортовых профилей и показатели их эффективностиModes of rolling varietal profiles and indicators of their effectiveness № п/пNo. p / p λλ α, град.α, city L, ммL mm Дефекты сортовых профилейDefects of Varietal Profiles Выход годного, %Yield,% 1.one. 1,091.09 99 140140 утяжка профиляprofile tightening 78,678.6 2.2. 1,101.10 1010 150150 отсутств.absent. 99,899.8 3.3. 1,151.15 15fifteen 250250 отсутств.absent. 99,999.9 4.four. 1,201.20 30thirty 300300 отсутств.absent. 99,799.7 5.5. 1,211.21 3232 250250 лампасlampas 81,181.1 6.6. 1,301.30 00 00 невыполнение профиля, лампасprofile failure, strip 75,375.3

Из данных, представленных в таблице, следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается повышение качества сортовых профилей и выхода годного. В случаях запредельных значений заявленных параметров (варианты №1 и №5), а также реализации способа-прототипа (вариант №6) качество сортовых профилей ухудшается, снижается выход годного.From the data presented in the table, it follows that when implementing the proposed method (options No. 2-4), improving the quality of varietal profiles and yield is achieved. In cases of transcendental values of the declared parameters (options No. 1 and No. 5), as well as the implementation of the prototype method (option No. 6), the quality of varietal profiles deteriorates, and the yield is reduced.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что образование на прокатываемой полосе между непрерывными черновой и чистовой группами клетей свободной петли с регламентированными параметрами обеспечивает стабилизацию процесса прокатки при неизбежных изменениях величины опережения в последней клети черновой группы, отставания в первой клети чистовой группы. Благодаря этому постоянно обеспечивается нулевое натяжение полосы между группами клетей, исключается образование дефектов на готовых сортовых профилях, повышается точность их выполнения, увеличивается выход годного.The technical and economic advantages of the proposed method are that the formation of a free loop with regulated parameters on the rolled strip between continuous roughing and finishing groups of the stands ensures stabilization of the rolling process with inevitable changes in the lead in the last stand of the draft group, lagging in the first stand of the finishing group. Due to this, zero tension of the strip between the groups of stands is constantly ensured, the formation of defects on finished varietal profiles is excluded, the accuracy of their execution is increased, and the yield is increased.

В качестве базового объекта принят способ-прототип. Использование предложенного способа позволит повысить рентабельность производства сортового профильного проката на 10-15%.The prototype method is adopted as the base object. Using the proposed method will increase the profitability of the production of profiled sections by 10-15%.

Литературные источники, использованные при составлении описания изобретенияLiterature used in the preparation of the description of the invention

1. Патент Российской Федерации №2237529, МПК В21В 1/02, 2004 г.1. Patent of the Russian Federation No. 2237529, IPC В21В 1/02, 2004

2. Зотов В.Ф. Производство проката. М.: «Интермет инжиниринг», 2000 г., с.210-211.2. Zotov V.F. Production of rolled products. M .: "Intermet engineering", 2000, S. 210-211.

3. Грудев А.П. и др. Технология прокатного производства. М.: Металлургия, с.224-225.3. Grudev A.P. and other rolling technology. M .: Metallurgy, p. 224-225.

Claims

1. A method of rolling varietal profiles, including multi-pass crimping of the strip in continuous roughing and finishing groups of stands, characterized in that in the last stand of the roughing group, the strip is crimped with a hood of 1.10-1.20, before the finishing group of the stands the strip is deviated from the axis of rolling by an angle of 10-30 ° with the formation of a loop with a length of at least 150 mm, while in the case of a decrease in the speed of entry of the strip into the finishing group of the stands relative to the speed of its exit from the last stand of the draft group, the angle of deviation of the strip from the rolling axis and the length of the loop are increased, otherwise they are reduced.

2. The method according to claim 1, characterized in that the tension of the strip between the last stand of the roughing group and the finishing group of the stands is maintained at zero level.