RU2629579C2

RU2629579C2 - Floating cell

Info

Publication number: RU2629579C2
Application number: RU2015150933A
Authority: RU
Inventors: Федор Романович Карелин; Александр Иванович Трайно; Владимир Сабитович Юсупов; Виталий Федорович Чопоров; Карен Эдуардович Акопян; Галина Юрьевна Лазаренко; Роман Дмитриевич Карелин; Владимир Николаевич Кошкин; Александр Михайлович Громов
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2017-08-30
Also published as: RU2015150933A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: set of rolling rolls contains a pair of rolls with barrels of cylindrical shape, on which helicoidal protrusions having the form of screw lines are made. The increase in the mechanical properties of sheet metal is ensured by the fact that the angle of approach of the helical lines is 42-47°, the direction of their approach on the rolls coincides or the opposite. Screw projections on one roll are located opposite the smooth parts of the barrel of another roll or oppositely.

EFFECT: improving the processing of cast alloy macrostructure, increasing its technological plasticity and eliminating the destruction of blanks in rolls.

2 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к конструкциям прокатных валков и их взаимному расположению в листопрокатной клети. Оно может быть использовано при получении металлических полос с повышенными механическими и функциональными свойствами на листопрокатных станах дуо.The invention relates to rolling production, specifically to the designs of the rolling rolls and their relative position in the sheet rolling mill. It can be used to produce metal strips with enhanced mechanical and functional properties on duo sheet rolling mills.

Известен комплект геликоидальных прокатных валков для получения металлического листового проката, содержащий пару рабочих валков, на бочках которых выполнен геликоидальный рельеф со скругленной вершиной выступа (Патент РФ №2407605, МПК В21В 27/02, 2010 г.). Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не пригодно для использования на одноклетьевых листопрокатных реверсивных станах дуо.A known set of helicoidal rolling rolls for producing sheet metal containing a pair of work rolls, on the barrels of which a helical relief is made with a rounded apex of the protrusion (RF Patent No. 2407605, IPC VVV 27/02, 2010). A disadvantage of the known device is that it is not suitable for use on single-stand sheet-rolling reversing mills duo.

Ближайшим аналогом к предлагаемому изобретению является листопрокатная клеть, содержащая два валка с бочками цилиндрической формы, на поверхности которых выполнены геликоидальные выступы в форме винтовой линии (Патент РФ №2427434, МПК В21В 1/22, 2011 г.). Недостатки данного устройства состоят в том, что его невозможно использовать на одноклетьевых листопрокатных станах дуо.The closest analogue to the present invention is a sheet rolling stand containing two rolls with barrels of cylindrical shape, on the surface of which helical protrusions are made in the form of a helix (RF Patent No. 2427434, IPC B21B 1/22, 2011). The disadvantages of this device are that it cannot be used on single-stand sheet metal rolling mills duo.

Технический результат, решаемый изобретением, состоит в том, что геликоидальную поверхность формируют только на половине длины бочки валка, что создает возможность применения устройства на одноклетьевых листовых реверсивных станах дуо. Кроме того, применение данного расположения геликоидальной поверхности обеспечивает дополнительное повышение механических свойств материала за счет дополнительного разрушения строчечных неметаллических включений, выводя их как на различный уровень по толщине, так и в разные стороны по ширине листа, чтобы строчечные дефекты не оставались в одной плоскости.The technical result solved by the invention is that the helicoidal surface is formed only at half the length of the roll barrel, which makes it possible to use the device on single-stranded sheet reversing mills duo. In addition, the use of this arrangement of the helicoidal surface provides an additional increase in the mechanical properties of the material due to the additional destruction of stitch non-metallic inclusions, bringing them both to a different level in thickness and in different directions along the sheet width so that stitch defects do not remain in one plane.

Технический результат достигается тем, что листопрокатная клеть содержит пару валков с бочками цилиндрической формы, на поверхности которых выполнены геликоидальные выступы в форме винтовых линий таким образом, что на каждом из валков упомянутые выступы выполнены на участках, равных половине длины бочки, с углом захода винтовых линий 42-47°, с совпадающим или противоположным направлением захода винтовых линий на обоих валках. В вариантах выполнения устройства винтовые выступы могут быть расположены или напротив друг друга, или напротив участка с гладкой бочкой другого валка.The technical result is achieved by the fact that the sheet rolling stand contains a pair of rolls with barrels of cylindrical shape, on the surface of which helical protrusions are made in the form of helical lines so that on each of the rolls the said protrusions are made in sections equal to half the length of the barrel, with the angle of approach of the helix 42-47 °, with the coincident or opposite direction of approach of helical lines on both rolls. In embodiments of the device, the screw protrusions can be located either opposite to each other, or opposite to the area with a smooth barrel of another roll.

Сущность изобретения поясняется изображенными на фигуре 1 и фигуре 2 комплектами прокатных валков с геликоидальными выступами на половине поверхности бочки, которые располагаются напротив друг друга (фиг. 1) и напротив гладкой части бочки каждого из валков (фиг. 2).The invention is illustrated depicted in figure 1 and figure 2 sets of rolling rolls with helical protrusions on half the surface of the barrel, which are located opposite each other (Fig. 1) and opposite the smooth part of the barrel of each of the rolls (Fig. 2).

Комплект состоит из верхнего валка 1 и нижнего валка 2 (см. фигуру 1). На левой половине 3 бочки верхнего валка 1 и левой половине 4 бочки нижнего валка 2 выполнены геликоидальные (винтовые) выступы со скругленной вершиной с углом захода винтовых линий ϕ=42-47°. Правая половина 5 верхнего валка 1 и правая половина 6 нижнего валка 2 имеют гладкую цилиндрическую форму.The kit consists of an upper roll 1 and a lower roll 2 (see figure 1). On the left half 3 of the barrel of the upper roll 1 and the left half of the 4 barrels of the lower roll 2 are helical (screw) protrusions with a rounded apex with an angle of approach of helical lines ϕ = 42-47 °. The right half 5 of the upper roll 1 and the right half 6 of the lower roll 2 have a smooth cylindrical shape.

Во втором варианте исполнения комплекта валков может быть комбинация (см. фиг. 2), когда в комплекте валков, заваленных в прокатную клеть, левая половина 3 бочки валка 1 с винтовым рельефом обращена к цилиндрической части 6 нижнего валка 2, а правая половина бочки 4 с винтовым рельефом нижнего валка 2 обращена к гладкой части 5 бочки верхнего валка 1.In the second embodiment, the roll set can be a combination (see Fig. 2), when the roll set, rolled in the rolling stand, the left half 3 of the barrel 1 roll with a screw relief facing the cylindrical part 6 of the lower roll 2, and the right half of the barrel 4 with a screw topography of the lower roll 2 facing the smooth part 5 of the barrel of the upper roll 1.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Комплект, состоящий из верхнего 1 и нижнего 2 валков, заваливают в листопрокатную клеть (см. фиг. 1). С помощью электродвигателя и шестеренной клети верхний валок 1 и нижний валок 2 приводят во вращение в противоположные стороны. После этого в межвалковый зазор задают литую заготовку. В процессе локального обжатия между верхним 1 и нижним 2 валками на половине ширины с противоположных сторон заготовки, контактирующих с участками бочек 3 и 4, формируется рельеф в виде выступов и впадин. При этом на нижней и верхней поверхностях заготовки формируются впадины от выступов на валках. Впадины на поверхностях заготовки расположены под углом к ее продольной оси и направлены в противоположные стороны. Это придает устойчивость полосе против смещения ее вдоль оси валка при прокатке. На участках заготовки, контактирующих с геликоидальными выступами валков 1 и 2, достигается разрушение строчечности неметаллических включений и их интенсивное измельчение.A set consisting of upper 1 and lower 2 rolls is dumped into a sheet rolling stand (see Fig. 1). Using an electric motor and a gear stand, the upper roll 1 and the lower roll 2 are rotated in opposite directions. After that, a cast billet is set into the roll gap. In the process of local compression between the upper 1 and lower 2 rolls at half width from opposite sides of the workpiece in contact with the sections of the barrels 3 and 4, a relief is formed in the form of protrusions and depressions. At the same time, hollows from protrusions on the rolls are formed on the lower and upper surfaces of the workpiece. The depressions on the surfaces of the workpiece are located at an angle to its longitudinal axis and are directed in opposite directions. This gives stability to the strip against displacement along the axis of the roll during rolling. In areas of the workpiece in contact with the helicoidal protrusions of the rolls 1 and 2, the destruction of the stitching of non-metallic inclusions and their intensive grinding is achieved.

После завершения первого прохода заготовку поворачивают в плоскости прокатки на 180° и вновь задают в валки 1 и 2. В результате поворота заготовки на противоположных ее сторонах обеспечивается интенсивная проработка макроструктуры выступами на бочках, измельчение хрупких неметаллических включений, и разбиение строчечных неметаллических включений в разные стороны по ширине, а также перевод их на различные уровни по толщине, чтобы дефекты не находились в одной плоскости, что повышает пластические свойства прокатываемой полосы и исключает ее разрушение в валках и в процессе формовки листов при изготовлении изделий.After completing the first pass, the workpiece is rotated 180 ° in the rolling plane and again set into rolls 1 and 2. As a result of turning the workpiece on its opposite sides, the macrostructure is intensively worked out by the protrusions on the barrels, the brittle non-metallic inclusions are crushed, and the non-metallic inclusions are divided into different directions in width, as well as transferring them to different levels in thickness so that defects are not in the same plane, which increases the plastic properties of the rolled strip and eliminates its destruction in the rolls and in the process of forming sheets in the manufacture of products.

Вышедшую из валков рифленую заготовку снова подвергают прокатке в тех же валках 1 и 2, но на гладких участках 5 и 6 до полного исчезновения выступов на ее поверхности. Это способствует интенсивной проработке макроструктуры и, как следствие, повышению прочностных и пластических свойств. В таблице приведены варианты получения холоднокатаного листового проката и показатели их эффективности.Coming out of the rolls, the corrugated billet is again rolled in the same rolls 1 and 2, but on smooth sections 5 and 6 until the protrusions on its surface completely disappear. This contributes to the intensive study of the macrostructure and, as a consequence, to increase the strength and plastic properties. The table shows the options for producing cold rolled sheet metal and indicators of their effectiveness.

При прокатке высокопрочных и труднодеформируемых материалов применяют другой вариант комплекта валков (см. Фиг. 2). В этом случае плоскую заготовку задают по всей длине бочки валков 1 и 2. В результате рельефная поверхность наносится только на половине ширины полосы, что приводит к снижению усилия деформации. После кантовки на 180° осуществляют второй проход. В результате на обеих поверхностях происходит локальная деформация, после чего рифленую заготовку подвергают сглаживающей прокатке в валках с гладкой бочкой.When rolling high-strength and difficult to deform materials, another version of the roll set is used (see Fig. 2). In this case, a flat blank is defined along the entire length of the barrel rolls 1 and 2. As a result, the relief surface is applied only at half the strip width, which leads to a decrease in the deformation force. After tilting 180 °, a second pass is made. As a result, local deformation occurs on both surfaces, after which the corrugated billet is subjected to smoothing rolling in rolls with a smooth barrel.

Технико-экономические преимущества предложенного комплекта валков состоят в том, что за счет многократного деформирования с неравномерной деформацией по ширине и толщине достигается измельчение изначально дендритной литой структуры заготовки и разрушение строчечных неметаллических включений, что улучшает комплекс механических свойств готового проката.The technical and economic advantages of the proposed set of rolls consist in the fact that due to repeated deformation with uneven deformation in width and thickness, grinding of the initially dendritic cast structure of the workpiece and destruction of line non-metallic inclusions is achieved, which improves the complex of mechanical properties of the finished product.

В качестве базового объекта выбран ближайший аналог (Патент РФ №2427434, МПК В21В 1/22, 2011 г.) Использование предложенного комплекта прокатных валков обеспечит повышение рентабельности производства полос из труднодеформируемых сплавов на 15-25%.The closest analogue was chosen as the base object (RF Patent No. 2427434, IPC В21В 1/22, 2011). Using the proposed set of rolling rolls will ensure a 15–25% increase in the profitability of production of strips from hardly deformed alloys.

Claims

1. Sheet rolling stand containing a pair of rolls with barrels of cylindrical shape, on the surface of which helical protrusions are made in the form of helical lines, characterized in that on each of the rolls the said protrusions are made in sections equal to half the length of the barrel, with an angle of helix 42- 47 °, with the coincident or opposite direction of approach of the helical lines on both rolls, while the rolls in a pair are located with the placement of sections with protrusions opposite each other.

2. Sheet rolling stand containing a pair of rolls with cylindrical barrels, on the surface of which helical protrusions are made in the form of helical lines, characterized in that said projections are made on each of the rolls in sections equal to half the barrel length, with a helix angle of 42- 47 °, with the coincident or opposite direction of approach of helical lines on both rolls, while the rolls are paired with the placement of sections with protrusions opposite the sections with a smooth surface of the barrel of another roll.