RU2466806C1 - Method of sheet hot rolling from aluminium and its alloys - Google Patents
Method of sheet hot rolling from aluminium and its alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466806C1 RU2466806C1 RU2011125790/02A RU2011125790A RU2466806C1 RU 2466806 C1 RU2466806 C1 RU 2466806C1 RU 2011125790/02 A RU2011125790/02 A RU 2011125790/02A RU 2011125790 A RU2011125790 A RU 2011125790A RU 2466806 C1 RU2466806 C1 RU 2466806C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tape
- rolling
- rolls
- stand
- tension
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве непосредственно из расплава горячекатаных лент из алюминия и его сплавов на литейно-прокатных агрегатах.The invention relates to the field of metallurgy and can be used in the production of directly from the melt of hot rolled strips of aluminum and its alloys on casting and rolling units.
Известен способ производства горячекатаных лент из алюминия и его сплавов на станах горячей прокатки из слябов (см., например, Эрхард Германн. Непрерывное литье. Металлургиздат. Москва. 1961. Стр.143-145).A known method for the production of hot rolled strips of aluminum and its alloys on hot rolling mills from slabs (see, for example, Erhard Hermann. Continuous casting. Metallurgical publishing house. Moscow. 1961. Pages 143-145).
Недостатки известного способа:The disadvantages of this method:
- дискретность процесса, порождающая нестабильность свойств ленты по ее длине;- discreteness of the process, causing instability of the properties of the tape along its length;
- наличие ограничений по массе рулона (или бунта).- the presence of restrictions on the weight of the roll (or riot).
Известен способ производства горячекатаных лент из алюминия и его сплавов, включающий непрерывное литье заготовки из расплава, горячую прокатку заготовки в готовую ленту и ее намотку в бунт (см., например, В.А.Чеботарев и В.А.Самсонов. Литейно-прокатные агрегаты для производства катанки, листов и лент из цветных металлов. «Тяжелое машиностроение» №5. 2007. Стр.20-27).A known method for the production of hot rolled strips of aluminum and its alloys, including continuous casting of the billet from the melt, hot rolling of the billet into the finished strip and its winding into a riot (see, for example, V. A. Chebotarev and V. A. Samsonov. Casting and rolling aggregates for the production of wire rod, sheets and ribbons of non-ferrous metals. "Heavy Engineering" No. 5. 2007. Pages 20-27).
Достоинства известного способа:The advantages of this method:
- непрерывность процесса, обеспечивающая стабильность свойств ленты по ее длине;- the continuity of the process, ensuring the stability of the properties of the tape along its length;
- возможность получения бунтов ленты с практически неограниченной массой, определяемой лишь техническими возможностями литейно-прокатного агрегата.- the possibility of obtaining riots of tape with almost unlimited mass, determined only by the technical capabilities of the casting and rolling unit.
Недостаток известного способа - возникновение рулонной кривизны ленты в процессе ее намотки на барабан моталки, которая приводит к неплоскостности ленты.The disadvantage of this method is the occurrence of a roll curvature of the tape in the process of winding it on the reel drum, which leads to non-flatness of the tape.
Техническим результатом изобретения является повышение качества продукции за счет получения сверхвысокой плоскостности (с коробоватостью не выше 0,1 мм на погонный метр) при прокатке горячекатаной ленты с последующим разделением ее на карточки или листы.The technical result of the invention is to improve product quality by obtaining ultra-high flatness (with a warp of not higher than 0.1 mm per linear meter) when rolling a hot-rolled tape, followed by its division into cards or sheets.
Данный технический результат достигают тем, что используется способ производства горячекатаной листовой продукции из алюминия и его сплавов, включающий непрерывное литье заготовки из расплава, горячую прокатку заготовки в подкат и затем в готовую ленту на нескольких клетях с измерением температуры раската по клетям, с приложением к раскату усилий его натяжения и с подачей на раскат охлаждающей жидкости, освобождение поверхности ленты от остатков охлаждающей жидкости, а также последующее разделение непрерывно движущейся горячекатаной ленты на отдельные карточки с укладкой их в пачки; при этом прокатку переднего конца заготовки осуществляют с нулевым задним натяжением раската на входе в последнюю клеть, а переднее натяжение готовой ленты на выходе из нее поддерживают равным T1=0,67σs1 (вhк) кгс, где в - ширина ленты в мм; hк - толщина готовой ленты в мм; σs1 - предел текучести в кгс/мм2 на выходе из валков последней клети, которое создают тянущими роликами, прижатыми к ленте с удвоенным усилием Т1; при выходе на установившийся процесс прокатки частоту вращения валков последней клети постепенно увеличивают, поднимая тем самым заднее натяжение раската до величины Т0 (при неизменном переднем натяжении T1), которую можно определить как Т0=0,67σs0 (вh0) кгс, где h0 и σs0 - толщина в мм и предел текучести раската в кгс/мм2 на выходе из валков предпоследней клети; при этом нарастает величина момента прокатки в последней клети, которую определяют какThis technical result is achieved by using a method for the production of hot-rolled sheet products from aluminum and its alloys, including continuous casting of the billet from the melt, hot rolling of the billet into a tackle and then into a finished tape on several stands with measurement of the temperature of the roll by stand, with the application to the roll the efforts of its tension and with the supply of coolant to the roll, the release of the surface of the tape from the remaining coolant, as well as the subsequent separation of the continuously moving hot rolled tape on separate cards with stacking them in the pack; wherein the front end of the rolling the preform is carried out with zero tension a peal rear inlet at the last stand and the front finished strip tension at the outlet therefrom is maintained at T 1 = 0,67σ s1 (BH k) kgf, where - the width of the tape in mm; h to - the thickness of the finished tape in mm; σ s1 - yield strength in kgf / mm 2 at the exit from the rolls of the last stand, which is created by pulling rollers pressed against the tape with a double force T 1 ; when reaching the steady-state rolling process, the rotation frequency of the rolls of the last stand is gradually increased, thereby raising the rear tension of the peel to the value T 0 (at a constant front tension T 1 ), which can be defined as T 0 = 0.67σ s0 (b 0 ) kgf, where h 0 and σ s0 are the thickness in mm and the yield strength of the roll in kgf / mm 2 at the exit from the rolls of the penultimate stand; at the same time, the rolling moment in the last stand increases, which is defined as
где M1 - момент прокатки в установившемся режиме прокатки, кгс·мм; М0 и Р0 - исходные значения момента прокатки в кгс·мм и усилия прокатки в кгс, замеренные при прокатке переднего конца ленты без заднего натяжения; D - диаметр бочки валка в мм.where M 1 - the moment of rolling in the steady state rolling, kgf · mm; M 0 and P 0 are the initial values of the rolling moment in kgf · mm and the rolling force in kgf, measured during rolling of the front end of the tape without rear tension; D is the diameter of the roll barrel in mm.
После достижения значений переднего и заднего натяжений, равных соответственно Т1 и Т0, соотношения частот вращения валков последней и предпоследней клетей, а также соотношения частот вращения валков последней клети и тянущих роликов поддерживают в дальнейшем постоянными с точностью не ниже чем ±(0,16…0,18)%; охлаждающую жидкость подают на ленту между валками последней клети и отжимными роликами на участке длиной S, которую регулируют продольным перемещением отжимных роликов до тех пор, пока температура ленты на выходе из них не установится в диапазоне 120…130°C, а в качестве охлаждающей используют жидкость с температурой кипения 100…110°C, в результате чего удаление ее участков с поверхности ленты происходит путем естественного выпаривания, без подвода тепла извне; разделение ленты на отдельные карточки осуществляют на ходу после прохождения ее через тянущие ролики.After reaching the values of front and rear tension equal to T 1 and T 0 , respectively, the ratio of the rotational speeds of the rolls of the last and penultimate stands, as well as the ratio of the rotational frequencies of the rolls of the last stand and pulling rollers, are further maintained constant with an accuracy of not less than ± (0.16 ... 0.18)%; coolant is fed to the tape between the rolls of the last stand and squeeze rollers in a section of length S, which is regulated by the longitudinal movement of the squeeze rollers until the temperature of the tape at the outlet of them is established in the range of 120 ... 130 ° C, and liquid is used as cooling with a boiling point of 100 ... 110 ° C, as a result of which the removal of its sections from the surface of the tape occurs by natural evaporation, without supplying heat from the outside; Separation of the tape into separate cards is carried out on the go after passing through the pulling rollers.
Предлагаемый способ горячей прокатки ленты позволяет получать карточки со сверхвысокой плоскостностью благодаря следующим особенностям этого способа:The proposed method of hot rolling of the tape allows you to get cards with ultra-high flatness due to the following features of this method:
- за счет точного поддержания соотношения частот вращения валков последней и предпоследней клетей, а также оптимального соотношения частот вращения валков последней клети и тянущих роликов, переднее и заднее удельное натяжения раската в последней клети удается поднять до (2/3) от предела текучести ленты, что значительно больше, чем при обычной прокатке;- due to the accurate maintenance of the ratio of the rotation frequencies of the rolls of the last and penultimate stands, as well as the optimal ratio of the rotation frequencies of the rolls of the last stand and pulling rollers, the front and rear specific tension of the roll in the last stand can be raised to (2/3) from the yield strength of the tape, which significantly more than with conventional rolling;
- за счет практически полного исключения коробоватости ленты при выходе ее из валков предпоследней клети (где идет подготовка качественного подката для последней клети), а затем и на выходе из валков последней клети;- due to the almost complete elimination of the warping of the tape when it leaves the rolls of the penultimate stand (where preparation of high-quality tackle for the last stand is being prepared), and then at the exit from the rolls of the last stand;
- за счет порезки горячекатаной ленты, находящейся в прямолинейном состоянии, на отдельные карточки (без намотки ее в бунты), это исключает появление рулонной кривизны;- due to the cutting of a hot-rolled tape, which is in a straight-line state, on separate cards (without winding it in riots), this eliminates the appearance of roll curvature;
- за счет этого, в результате, показатели плоскостности горячекатаной ленты оказываются на один-два порядка выше, чем при обычной прокатке ленты.- due to this, as a result, the flatness indices of the hot-rolled strip turn out to be one or two orders of magnitude higher than during ordinary rolling of the strip.
Предлагаемый способ поясняется фиг.1, на которой изображена схема литейно-прокатного агрегата - вид на литейно-прокатный агрегат, осуществляющий способ, сбоку.The proposed method is illustrated in figure 1, which shows a diagram of a casting and rolling unit - side view of the casting and rolling unit that implements the method.
Емкость 1 для жидкого алюминия установлена перед литейной машиной 2 с приводом, который на фиг.1 условно не показан. За машиной 2 установлена первая клеть 3 для горячей прокатки и, далее, вторая клеть 4 для горячей прокатки с приводами, которые на фиг.1 условно не показаны; в дальнейшем изложении - это предпоследняя 3 и последняя 4 прокатные клети, поскольку прокатных клетей может быть не две, а три и даже больше.Capacity 1 for liquid aluminum is installed in front of the casting machine 2 with a drive, which is not conventionally shown in Fig. 1. Behind the machine 2, a
На выходе из последней клети 4 последовательно установлены: тянущие ролики 5 с приводом (на фиг.1 условно не показан), гильотинные ножницы 6, пинч-ролики 7 и кассетное устройство 8 для укладки листов в пачки.At the exit from the last stand 4, successively installed:
По всей линии литейно-прокатного агрегата, вплоть до ножниц 6, имеет место непрерывно-обрабатываемый раскат: непрерывнолитая заготовка 9, подкат 10 и готовая лента 11.Along the entire line of the casting and rolling unit, up to
В промежутках между литейной машиной 2 и клетью 3, между клетями 3 и 4, а также между клетью 4 и тянущими роликами 5 установлены измерители температуры раската (пирометры) 12, 13, 14, 15 и 16, а в промежутке между клетью 4 и роликами 5 дополнительно установлен коллектор 17.In the spaces between the casting machine 2 and stand 3, between
Расплавленный алюминий из емкости 1 подают в литейную машину 2, на валках которой формируется непрерывно литая заготовка 9. После завершения процесса кристаллизации заготовка 9 в виде твердого тела поступает в предпоследнюю клеть 3, где из заготовки 9 формируется подкат 10, имеющий толщину ho. Последний в горячем состоянии поступает в последнюю клеть 4, из которой выходит в виде готовой ленты 11, имеющей толщину hк, под натяжением Т1, которое создают тянущие ролики 5.The molten aluminum from the tank 1 is fed into a casting machine 2, on the rolls of which a continuously cast
Готовая лента 11, имеющая прямолинейную форму в продольном направлении, поступает в летучие гильотинные ножницы 6, в которых на ходу происходит разделение ленты 11 на отдельные листы (карточки) 18. Отделяемые от непрерывно-прокатываемой ленты 11 они пинч-роликами 7 поочередно подаются в кассетное устройство 8, где их укладывают в пачку.The finished tape 11, which has a rectilinear shape in the longitudinal direction, enters the
В начале процесса разливки-прокатки, т.е. на переднем конце раската, заднее натяжение Т0 в последней клети 4 поддерживают близким к нулю. Это необходимо для того, чтобы иметь возможность экспериментально зафиксировать исходные значения усилия прокатки Р0 и крутящего момента М0 на валках последней клети 4, при этом переднему натяжению придают с самого начала рабочее значение Т1.At the beginning of the casting-rolling process, i.e. at the front end of the roll, the rear tension T 0 in the last stand 4 is maintained close to zero. This is necessary in order to be able to experimentally fix the initial values of the rolling force P 0 and torque M 0 on the rolls of the last stand 4, while the front tension is given the working value T 1 from the very beginning.
Затем наращивают скорость вращения валков последней клети при неизменной скорости вращения валков предпоследней клети 3 до тех пор, пока заднее натяжение возрастет от нуля до величины Т0=0,67σso(в·h0), где σso и h0 - предел текучести раската и его толщина на выходе из валков клети 3; в - ширина раската.Then, the rotation speed of the rolls of the last stand is increased at a constant speed of rotation of the rolls of the
Определяют величину Т0 косвенно, по нарастанию крутящего момента на валке последней клети 4; наращивание скорости вращения валков этой клети прекращают при достижении моментом величины M1, которую определяют на приведенной ниже формуле (7).The value of T 0 is determined indirectly, by increasing the torque on the roll of the last stand 4; the increase in the speed of rotation of the rolls of this stand is stopped when the moment reaches the value of M 1 , which is determined on the formula below (7).
Переднее натяжение T1 создают приводом тянущих роликов 5 благодаря их прижатию к ленте 11 с усилием N, равным удвоенному натяжению Т1.The front tension T 1 is created by the drive of the
Предлагаемый способ основан на процессе правки подката 10 усилием растяжения Т0, которое развивают на участке между клетями 3 и 4. Во избежание обрыва подката усилие Т0 контролируют не по его величине, а по величине пластической деформации подката, которую поддерживают с очень высокой точностью. С этой целью соотношения частот вращения валков клетей 3 и 4 поддерживают постоянными с точностью не ниже чем ±(0,16…0,18)% каждое. Аналогичная картина имеет место на участке между клетью 4 и роликами 5.The proposed method is based on the process of straightening the
Охлаждающую жидкость на прокатанную ленту 11 подают из коллектора 17. Первичное удаление этой жидкости с поверхности готовой ленты осуществляют за счет отжима ее тянущими роликами 5, а вторичное - путем естественного выпаривания жидкости с последующей просушкой ленты за счет внутреннего тепла, содержащегося в ленте 11, т.е. без дополнительного подвода тепла из вне.Coolant is supplied to the rolled strip 11 from the collector 17. The primary removal of this liquid from the surface of the finished tape is carried out by squeezing it by the
Для этой цели температуру ленты на выходе из роликов 5 поддерживают в диапазоне 120…130°C. При более высокой температуре произойдет разложение резины на поверхности гуммированных роликов 5. При более низкой температуре запаса тепла в ленте 11 окажется недостаточным для естественного выпаривания и просушивания ленты 11 после выхода ее из роликов 5.For this purpose, the temperature of the tape at the exit of the
А поскольку скорость прокатки в клети 4 и толщина hк готовой ленты 11 изменяются от заказа к заказу, то должна меняться и продолжительность охлаждения ленты. Для этой цели меняют длину участка «S», ограниченного с задней стороны валками клети 4, а с передней - роликами 5; именно на длине указанного участка и подается на ленту 11 охлаждающая жидкость.And since the rolling speed in stand 4 and the thickness h to the finished tape 11 vary from order to order, the duration of the cooling of the tape should also change. For this purpose, change the length of the section "S", limited from the rear side by the rolls of the stand 4, and from the front by the
Для изменения длины «S» тянущие ролики 5 перемещают вдоль литейно-прокатного агрегата в продольном направлении.To change the length "S", the
С целью более полного выпаривания охлаждающей жидкости с поверхности готовой ленты температура кипения этой жидкости должна находиться в диапазоне 100…110°C.In order to more fully evaporate the coolant from the surface of the finished tape, the boiling point of this fluid should be in the range of 100 ... 110 ° C.
В приведенном ниже численном примере осуществления предлагаемого способа подкат 10 перед последней клетью 4 имеет толщину h0=4 мм, а готовая лента 11 и отдельные листы 18 - толщину hк=2 мм; диаметр валков прокатных клетей 3 и 4 равен D=300 мм (см. фиг.1). Натяжение ленты 11 на выходе из этой клети равны соответственно Т0=1333 кгс и Т1=950 кгс; усилия прокатки в клети 4: при Т0=0, Р=60000 кгс, а при Т0=1333 кгс, Р0=56500 кгс соответственно и крутящие моменты на валках клети 4 равны М0=860000 кгс·мм и M1=970000 кгс·мм; усилие прижатия роликов 5 к ленте 11 равно N=2800 кгс.In the following numerical example of the proposed method, the
Температура раската tp:Roll temperature t p :
Средняя длина участка орошения ленты 11 равна S=2,5 м. Скорость прокатки в клети 4 равна V4=0,067 м/с. Ширина ленты 11 равна в=200 мм.The average length of the irrigation section of the belt 11 is S = 2.5 m. The rolling speed in stand 4 is V 4 = 0.067 m / s. The width of the tape 11 is equal to = 200 mm
Получение требуемого переднего натяжения T1 обеспечивается созданием соответствующего крутящего момента на приводных шейках тянущих роликов и никаких проблем не вызывает, а для получения требуемого заднего натяжения Т0 приходится оперировать с моментом прокатки М1 в последней клети.Obtaining the required front tension T 1 is ensured by creating the appropriate torque on the drive necks of the pulling rollers and does not cause any problems, and to obtain the required rear tension T 0 it is necessary to operate with the moment of rolling M 1 in the last stand.
Для этого, как указывалось, вначале измеряют усилие Р0 и момент прокатки М0, которые имеют место на переднем конце ленты при прокатке в последней клети без заднего натяжения. Затем находят экспериментальные значения:For this, as indicated, the force P 0 and the rolling moment M 0 , which take place at the front end of the tape when rolling in the last stand without back tension, are first measured. Then find the experimental values:
- среднего удельного давления в очаге деформации без заднего натяжения:- average specific pressure in the deformation zone without back tension:
где Fp=(в·l) - площадь контакта валка с прокатываемой лентой;where F p = (in · l) is the contact area of the roll with the rolled tape;
l - длина дуги захвата;l is the length of the capture arc;
коэффициента плеча приложения усилия прокаткиrolling coefficient
Среднее удельное давление в очаге деформации с задним натяжением:The average specific pressure in the deformation zone with rear tension:
Момент прокатки в установившемся режиме:Steady-state rolling moment:
Окончательно получаем рабочую формулу:Finally we get the working formula:
где Where
. .
Рассмотрим пример исполнения.Consider an example of execution.
Исходные данные:Initial data:
- средняя температура ленты в валках клети 4 tcp=325°C;- the average temperature of the tape in the rolls of the stand 4 t cp = 325 ° C;
- скорость прокатки v=0,067 м/с;- rolling speed v = 0.067 m / s;
- диаметр валков D=300 мм;- roll diameter D = 300 mm;
- входная толщина ленты h0=4 мм;- input tape thickness h 0 = 4 mm;
- выходная толщина ленты hк=2 мм;- output tape thickness h k = 2 mm;
- материал ленты: сплав АМЦ;- tape material: AMC alloy;
- пределы текучести ленты на выходе из предпоследней клети σs0=2 кгс/мм2 (t=400°C) и на выходе из последней клети σs1=3,5 кгс/мм2 (t=300°C);- the yield strength of the tape at the exit from the penultimate stand σ s0 = 2 kgf / mm 2 (t = 400 ° C) and at the exit from the last stand σ s1 = 3.5 kgf / mm 2 (t = 300 ° C);
- базовое удельное давление σ0д=4,8 кгс/мм2.- base specific pressure σ 0d = 4.8 kgf / mm 2 .
Расчет исходных усилия и момента прокатки:Calculation of the initial effort and moment of rolling:
- суммарный термомеханический коэффициент kc=kt·kε·ku=1,24·1,58·0,87=1,7;- the total thermomechanical coefficient k c = k t · k ε · k u = 1.24 · 1.58 · 0.87 = 1.7;
- сопротивление деформации kд=σ0д·kc=4,8·1,7=8,2 кгс/мм2;- deformation resistance k d = σ 0d · k c = 4.8 · 1.7 = 8.2 kgf / mm 2 ;
- длина дуги захвата ;- length of the capture arc ;
- коэффициент напряженного состояния nσ=2,16;- stress coefficient n σ = 2.16;
- исходное усилие прокатки:- initial rolling force:
P0=kд·nσ·l·в=8,2·2,16·17·200=0,06·106 кгсP 0 = k d · n σ · l · b = 8.2 · 2.16 · 17 · 200 = 0.06 · 10 6 kgf
- исходный момент прокатки:- initial rolling moment:
без переднего натяженияwithout front tension
(М0)'=2P0ψ·l=2·0,06·106·0,5·17=106 кгс·мм(M 0 ) '= 2P 0 ψ · l = 2 · 0.06 · 10 6 · 0.5 · 17 = 10 6 kgf · mm
с передним натяжениемwith front tension
M0=(M0)'-0,67σs1(hкв)(D/2)=106-0,67·3,5(2·200)(300/2)=0,86·106 кгс·ммM 0 = (M 0 ) '- 0.67σ s1 (h to c) (D / 2) = 10 6 -0.67 · 3.5 (2 · 200) (300/2) = 0.86 · 10 6 kgf · mm
Значения исходного усилия Р0=0,06-106 кгс и исходного момента прокатки М0=0,86·106 кгс·мм условно принимаем в качестве экспериментально измеренных параметров процесса прокатки без заднего натяжения.The values of the initial force P 0 = 0.06-10 6 kgf and the initial rolling moment M 0 = 0.86 · 10 6 kgf · mm are conventionally taken as the experimentally measured parameters of the rolling process without back tension.
По формуле (1) рассчитаем момент прокатки при установившемся процессе прокатки:According to the formula (1), we calculate the rolling moment with the steady rolling process:
Повторим расчет, изменив только толщины ленты: h0=8 мм; hк=6 мм; М0=0,58·106 кгс·мм. Все остальные данные те же. ТогдаWe repeat the calculation, changing only the thickness of the tape: h 0 = 8 mm; h k = 6 mm; M 0 = 0.58 · 10 6 kgf · mm. All other data is the same. Then
Как видим, с увеличением втрое толщины готовой ленты hк степень нарастания момента прокатки с (M1/M0-1)100=(0,97/0,86-1)100=12,5% выросла до (0,87/0,58-1)100=50%, т.е. в 50/12,5=4 раза. Таким образом, при промежуточной толщине готовой ленты, равной hк=3 мм, степень нарастания момента прокатки составит 22%; это достаточно хороший показатель чувствительности процесса регулирования при подъеме натяжения раската между предпоследней и последней клетями от нуля и до величины Т0=0,67·2(5·200)=1333 кгс, где толщина на входе в последнюю клеть равна h0=5 мм.As you can see, with a threefold increase in the thickness of the finished tape h k, the degree of increase in the rolling moment from (M 1 / M 0 -1) 100 = (0.97 / 0.86-1) 100 = 12.5% increased to (0.87 / 0.58-1) 100 = 50%, i.e. 50 / 12.5 = 4 times. Thus, with an intermediate thickness of the finished tape equal to h k = 3 mm, the degree of increase in the rolling moment will be 22%; this is a fairly good indicator of the sensitivity of the regulation process when lifting the tension of the roll between the penultimate and last stands from zero to a value of T 0 = 0.67 · 2 (5 · 200) = 1333 kgf, where the thickness at the entrance to the last stand is equal to h 0 = 5 mm
При переходе на стационарный процесс прокатки, во избежание обрывов раската между предпоследней и последней клетями, а также между последней клетью и тянущими роликами, соотношения частоты вращения валков и тянущих роликов поддерживают постоянными с погрешностью не ниже чем ±(0,16…0,18%). Такой жесткий диапазон определен исходя из практики работы правильно-растяжных машин, когда пластическое удлинение правящейся ленты на 1,6…1,8% еще не приводит к обрывам ленты, а точность поддержания этой величины должна быть на порядок выше, т.е. ±(0,16…0,18)%.When switching to the stationary rolling process, in order to avoid breaks in the roll between the penultimate and last stands, as well as between the last stand and the pulling rollers, the ratios of the rotation frequency of the rolls and the pulling rollers are kept constant with an error of not less than ± (0.16 ... 0.18% ) Such a hard range is determined based on the practice of correct stretching machines, when the plastic elongation of the ruling tape by 1.6 ... 1.8% still does not lead to tape breaks, and the accuracy of maintaining this value should be an order of magnitude higher, i.e. ± (0.16 ... 0.18)%.
При расчете усилий прокатки принимают, что из удельного давления прокатки, полученной без заднего натяжения, вычитают 2/3 от заднего удельного натяжения (большую величину назначать нельзя, т.к. это приведет к утяжке ленты по ее ширине) и получают удельное давление с учетом натяжения; влиянием переднего удельного натяжения ленты на удельное давление прокатки, как показал опыт, можно пренебречь.When calculating the rolling forces, it is assumed that 2/3 of the rear specific tension is subtracted from the specific pressure of the rolling obtained without back tension (a large value cannot be assigned, since this will lead to a tightening of the tape along its width) and the specific pressure is taken into account tension; the influence of the front specific tension of the tape on the specific pressure of the rolling, as experience has shown, can be neglected.
После выхода из валков последней клети лента проходит через отжимные ролики, расположенные на расстоянии S от валков. На этом участке ленту обильно орошают охлаждающей жидкостью - водной эмульсией с концентрацией 1,5…2% в ней эмульсола «Б».After exiting the rolls of the last stand, the tape passes through squeezing rollers located at a distance S from the rolls. In this section, the tape is abundantly irrigated with coolant - an aqueous emulsion with a concentration of 1.5 ... 2% of the emulsion "B" in it.
Длину участка орошения S можно изменять за счет передвижения отжимных роликов вдоль ленты: от валков или к валкам. На этом участке температуру ленты с 300°С следует понизить до 120…130°С, т.е. в среднем на 175°С.The length of the irrigation section S can be changed by moving the squeeze rollers along the belt: from the rolls or to the rolls. In this section, the temperature of the tape should be lowered from 300 ° С to 120 ... 130 ° С, i.e. an average of 175 ° C.
При выборе коэффициента теплоотдачи для передачи тепла от ленты к охлаждающей жидкости можно принять, что для жидкости на паровой подушке он равен α=100 ккал/(м2·час·град) - см. книгу A.M.Литвина. Теоретические основы теплотехники. «Энергия». Москва-Ленинград. 1964 стр.236…238.When choosing the heat transfer coefficient for transferring heat from the belt to the coolant, it can be assumed that for a liquid on a steam cushion it is equal to α = 100 kcal / (m 2 · h · ha) - see the book AMLitvin. Theoretical foundations of heat engineering. "Energy". Moscow-Leningrad. 1964 p. 236 ... 238.
Плотность теплового потока при теплоотдаче от ленты к жидкости определяют как q=α(tжидк.-tстенки). При tжидк.=60°С и tстенки=210°С (средней) имеем q=100(210-60)=15000 ккал/(м2·час). При скорости V=4 м/мин лента проходит за час путь L=4·60=240 метров; масса ленты такой длины Gчас=0,003·0,2·240·2,7=0,39 тонны=390 кг. При такой массе и требуемом перепаде температур Δt=175°С количество подлежащего удалению тепла составит Q=Gчас·Δt·Cp=390·175·0,11=7500 ккал, где Cp=0,11 - это удельная теплоемкость алюминия.The heat flux density during heat transfer from the tape to the liquid is determined as q = α (t liquid. -T walls ). When t fluid. = 60 ° С and wall t = 210 ° С (average), we have q = 100 (210-60) = 15000 kcal / (m 2 · hour). At a speed of V = 4 m / min, the belt runs in an hour, the path L = 4 · 60 = 240 meters; the mass of the tape of this length G hour = 0.003 · 0.2 · 240 · 2.7 = 0.39 tons = 390 kg. With such a mass and the required temperature difference Δt = 175 ° С, the amount of heat to be removed will be Q = G hour · Δt · C p = 390 · 175 · 0.11 = 7500 kcal, where C p = 0.11 is the specific heat of aluminum .
Необходимая площадь соприкосновения ленты с охлаждающей жидкостью: Fс=Q/q=7500/15000=0,5 м2. Такую площадь соприкосновения можно обеспечить на длине ленты, равной S=Fс/в=0,5/0,2=2,5 м; именно на таком расстоянии от валков и должны находиться отжимные ролики; причем для оперативного подрегулирования температуры ленты на каждый градус температуры ролики необходимо передвигать примерно на 15 мм, что говорит о хорошей разрешающей способности предложенного способа регулирования температуры ленты.The required area of contact of the tape with the coolant: F with = Q / q = 7500/15000 = 0.5 m 2 . Such a contact area can be provided on a tape length equal to S = F c / b = 0.5 / 0.2 = 2.5 m; It is at this distance from the rolls that the squeeze rollers should be located; moreover, to quickly adjust the temperature of the tape for each degree of temperature, the rollers must be moved approximately 15 mm, which indicates a good resolution of the proposed method for controlling the temperature of the tape.
Для получения усилия переднего натяжения, равного Т1=0,67·3,5·(3·200)=1400 кгс, усилие прижима роликов к ленте должно составлять N=2·1400=2800 кгс. Тогда на 1 мм ширины ленты в=200 мм приходится погонное усилие 14 кгс/мм. При диаметре ролика Dp=500 мм, облицованного рубашкой из термостойкой резины, упругое сплющивание этой рубашки составит δ=0,5 мм. Половина ширины площадки сплющивания равна , а полная ширина этой площадки равна 2всп=22 мм.In order to obtain a front tension force equal to T 1 = 0.67 · 3.5 · (3 · 200) = 1400 kgf, the force of pressing the rollers to the tape should be N = 2 · 1400 = 2800 kgf. Then for 1 mm of the width of the tape in = 200 mm there is a linear force of 14 kgf / mm. When the diameter of the roller D p = 500 mm, lined with a jacket made of heat-resistant rubber, the elastic flattening of this shirt will be δ = 0.5 mm. Half the width of the flattening pad is , and the total width of this site is 2 in sp = 22 mm.
Тогда среднее контактное давление равно Ркон=14/22=0,64 кгс/мм2 или 64 кгс/см2, что вполне допустимо для твердых сортов резины.Then the average contact pressure is P con = 14/22 = 0.64 kgf / mm 2 or 64 kgf / cm 2 , which is quite acceptable for hard grades of rubber.
Проверка запаса по силам трения.Checking the stock by friction.
Коэффициент трения резины по алюминию f=0,35; сила трения на обоих тянущих роликах Tтр=2Nf=2·2800·0,35=1960 кгс или примерно 2000 кгс, а нужно только T1=1400 кгс; т.е. искомый запас составляет Tтр/T1=2000/1400=1,43 или 43%, что вполне достаточно.Coefficient of friction of rubber on aluminum f = 0.35; the friction force on both pulling rollers T Tr = 2Nf = 2 · 2800 · 0.35 = 1960 kgf or about 2000 kgf, and only T 1 = 1400 kgf is needed; those. the required reserve is T Tr / T 1 = 2000/1400 = 1.43 or 43%, which is quite enough.
Каждый отрезанный от ленты 11 лист 18 должен лечь в кассету 8 с полностью осушенной поверхностью. С этой целью проводится выпаривание остатков охлаждающей жидкости с последующим высушиванием поверхности. Для этой цели ленту на участке орошения охлаждают до 120…130°C, что превышает температуру кипения охлаждающей жидкости, равную 100…110°C. Тем самым выпаривание и высушивание поверхности ленты на участке от тянущих роликов 5 до ножниц 6 происходит за счет внутреннего тепла, оставшегося в ленте после прохождения ею участка орошения (т.е. без подвода тепла из вне).Each
Проведенными расчетами установлено, что методика создания заднего натяжения Т0 перед валками последней клети путем ускорения их вращения является надежной. Надежным является и процесс регулирования величины Т0 через регулирование момента прокатки M1.The calculations found that the method of creating a rear tension T 0 in front of the rolls of the last stand by accelerating their rotation is reliable. Reliable is the process of regulating the value of T 0 through regulation of the rolling moment M 1 .
Все это является хорошей предпосылкой для получения карточек (листов) со сверхвысокой плоскостностью путем горячей прокатки.All this is a good prerequisite for obtaining cards (sheets) with ultra-high flatness by hot rolling.
Таким образом, благодаря использованию предложенного литейно-прокатного агрегата повышается качество продукции за счет получения ее со сверхвысокой плоскостностью (с коробоватостью не выше 0,1 мм на погонный метр), т.е. на один-два порядка, чем при обычной прокатке ленты в условиях подготовки в предпоследней клети качественного подката для последней клети.Thus, through the use of the proposed casting and rolling unit, the quality of the products is improved by obtaining it with ultra-high flatness (with a warp of not higher than 0.1 mm per linear meter), i.e. by one or two orders of magnitude than with conventional rolling of the tape under conditions of preparation in the penultimate stand of high-quality tackle for the last stand.
Claims (15)
T0=0,67σs0(в·h0),
где σs0 и h0 - предел текучести раската (кгс/мм2) и толщина раската (мм) на выходе из валков предпоследней клети соответственно.1. A method of manufacturing stacked hot-rolled sheets of aluminum and its alloys, including continuous casting of a billet from a melt, hot rolling of a billet into a tackle, then into a finished tape in several stands with the application of forces of its front and rear tension, measuring the temperature of the roll according to stands, measuring the force and moment of rolling in the last stand, supplying coolant to the tape, freeing the surface of the tape from the remaining coolant, separation of the continuously moving hot rolled tape n the individual sheets and their stacking, while at the start of the casting-rolling at the leading end of the tape in the last stand of the back tension generated before the rolls of the last stand, is maintained close to zero, and under steady process of rolling back tension value T 0 determined by the formula
T 0 = 0.67σ s0 (in h 0 ),
where σ s0 and h 0 are the yield strength of the roll (kgf / mm 2 ) and the thickness of the roll (mm) at the exit from the rolls of the penultimate stand, respectively.
T1=0,67σs1(в·hk),
где Т1 - переднее натяжение, кгс;
в - ширина ленты, мм;
σs1 - предел текучести на выходе из валков последней клети, кгс/мм2;
hk - толщина готовой ленты, мм.2. The method according to claim 1, characterized in that when rolling the front end of the tape in the last stand, the front tension created at the exit of the rolls of the last stand is kept equal
T 1 = 0.67σ s1 (in h k ),
where T 1 - front tension, kgf;
in - the width of the tape, mm;
σ s1 - yield strength at the exit of the rolls of the last stand, kgf / mm 2 ;
h k is the thickness of the finished tape, mm
М1=M0[1-σS0·FP/(2Р0)]+σS0·F0(D/3),
где ;
F0=в·h0;
M1 - момент прокатки в установившемся процессе прокатки, кгс·мм;
М0 и Р0 - исходные значения момента прокатки (кгс·мм) и усилие прокатки (кгс), замеренные при прокатке переднего конца ленты при заднем натяжении, близком к нулю, соответственно;
D - диаметр бочки валка, мм.5. The method according to claim 4, characterized in that the rotation speed of the rolls of the last stand is increased until the total rolling moment in this stand is reached equal to the value determined by the formula
M 1 = M 0 [1-σ S0 · F P / (2Р 0 )] + σ S0 · F 0 (D / 3),
Where ;
F 0 = in · h 0 ;
M 1 - rolling moment in a steady rolling process, kgf · mm;
M 0 and P 0 are the initial values of the rolling moment (kgf · mm) and the rolling force (kgf), measured when rolling the front end of the tape with a rear tension close to zero, respectively;
D - roll barrel diameter, mm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125790/02A RU2466806C1 (en) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | Method of sheet hot rolling from aluminium and its alloys |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125790/02A RU2466806C1 (en) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | Method of sheet hot rolling from aluminium and its alloys |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2466806C1 true RU2466806C1 (en) | 2012-11-20 |
Family
ID=47323131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011125790/02A RU2466806C1 (en) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | Method of sheet hot rolling from aluminium and its alloys |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2466806C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110253305A (en) * | 2019-06-24 | 2019-09-20 | 包头市一禾稀土铝业科技材料有限公司 | A kind of fast preparation method and its equipment of deoxidation aluminium block |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4402402A1 (en) * | 1994-01-27 | 1995-08-03 | Schloemann Siemag Ag | Process and plant for the production of hot-rolled steel strip from continuously cast starting material |
EP0885974A1 (en) * | 1997-06-16 | 1998-12-23 | Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft | Process and device for rolling wide hot strip in a compact strip production line |
RU2281817C1 (en) * | 2005-02-07 | 2006-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Metallic strip continuous rolling method (varints) |
RU2297889C2 (en) * | 2001-08-07 | 2007-04-27 | Смс Демаг Акциенгезелльшафт | Hot rolling plant |
RU2311238C2 (en) * | 2005-04-05 | 2007-11-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Method for improving strip quality in hot rolling mills |
RU2381846C2 (en) * | 2004-10-13 | 2010-02-20 | Сименс Фаи Металз Текнолоджиз Гмбх Унд Ко | Method and device for continuous manufacturing of thin metallic strip |
-
2011
- 2011-06-24 RU RU2011125790/02A patent/RU2466806C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4402402A1 (en) * | 1994-01-27 | 1995-08-03 | Schloemann Siemag Ag | Process and plant for the production of hot-rolled steel strip from continuously cast starting material |
EP0885974A1 (en) * | 1997-06-16 | 1998-12-23 | Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft | Process and device for rolling wide hot strip in a compact strip production line |
RU2297889C2 (en) * | 2001-08-07 | 2007-04-27 | Смс Демаг Акциенгезелльшафт | Hot rolling plant |
RU2381846C2 (en) * | 2004-10-13 | 2010-02-20 | Сименс Фаи Металз Текнолоджиз Гмбх Унд Ко | Method and device for continuous manufacturing of thin metallic strip |
RU2281817C1 (en) * | 2005-02-07 | 2006-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Metallic strip continuous rolling method (varints) |
RU2311238C2 (en) * | 2005-04-05 | 2007-11-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Method for improving strip quality in hot rolling mills |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Чеботарев В.А. и др. Литейно-прокатные агрегаты для производства катанки, листов и лент из цветных металлов // Тяжелое машиностроение. - 2007, №5, с.20-27. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110253305A (en) * | 2019-06-24 | 2019-09-20 | 包头市一禾稀土铝业科技材料有限公司 | A kind of fast preparation method and its equipment of deoxidation aluminium block |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2569841A1 (en) | Process and system for manufacturing metal strips and sheets without solution of continuity between continuous casting and rolling | |
JP2830962B2 (en) | Apparatus and method for producing hot rolled steel | |
US5924184A (en) | Method for the continuous rolling of plate and/or strip and the relative continuous rolling line | |
CN109922904B (en) | Casting-rolling-cladding plant and method for continuously producing hot-rolled finished strip | |
LT3832B (en) | Method for obtaining of steel tape by hot rolling, tape device for pouring out | |
KR102264400B1 (en) | Continuous Casting and Hot Rolling Composite Equipment for Metal Strips | |
EP2670539B1 (en) | Rolling method for strip and corresponding rolling line | |
US6973956B2 (en) | Method and device for the continuous production of a rolled metal strip from a molten metal | |
JP2020509937A (en) | Combined continuous casting and metal strip hot rolling plant | |
US20140261905A1 (en) | Method of thin strip casting | |
RU2466806C1 (en) | Method of sheet hot rolling from aluminium and its alloys | |
CN111788016B (en) | Method for producing cast slab and continuous casting apparatus | |
JPH0761488B2 (en) | Manufacturing method and equipment for hot strip | |
JP5775378B2 (en) | Strip rolling method | |
US5437089A (en) | Method and apparatus for continuous production hot-rolled strips | |
RU2466807C1 (en) | Casting-rollersersing plant for sheet hot rollersersing from aluminium and its alloys | |
AT409351B (en) | METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING A METAL STRIP | |
RU2465081C1 (en) | Method of making cold-rolled sheets from aluminium and its alloys | |
JPS5832521A (en) | Winding device for steel strip | |
JP6079344B2 (en) | Apparatus and method for manufacturing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction | |
RU2466808C1 (en) | Casting-rolling plant for sheet cold rolling from aluminium and its alloys | |
JPH11207403A (en) | Hot steel plate rolling apparatus and rolling method | |
RU2491140C2 (en) | Method of strip hot rolling and combination mill to this end | |
JP4055218B2 (en) | Stainless steel sheet manufacturing method | |
JP6102506B2 (en) | Apparatus and method for manufacturing a differential thickness steel sheet having a thickness difference in the sheet width direction |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140625 |