SU1080889A1 - Способ гор чей прокатки полос и устройство дл формировани профильных выступов на торцах заготовок - Google Patents

Abstract

1. Способ гор чей прокатки полос, включак ций нагрев заготовки формирование на торцовой части заготовки в направлении прокатки йрофильного выступа, симметричного относительно продольной оси   после дующую прокатку в линии неирерывного стана, о т л и ч а ю ц и и с   тем, что, с целью снижени  энергетических затрат путег исключени  уши-г рени  торцов заготовок при формировании выступов и обеспечени  возможности регулировани  размер рции и формой выступов на заготовках всего сортамента, выступы формируют, путем частичного обжати  широких граней с величиной наибольшего обжати  0,10 ,4 исходной толщины заготовки,причем ширину деформируемой зоны принимают равной 0,25-0,75 ширины заготовки , а ее длину определ ют по следукхцему математическому выргокению: „ а , (Л С где а 100... 200 мму Цф- длина профильного выступа, мм; Ь - длина дефо{Н4ируемой зоны, § мм. 2. Устройство дл  формировани  профильных выступов на торцах заготовок , содержащее эксцентричные о х валки, отлич ающеес  тем, что, с целью обеспечени  возможности формировани  выступов заданной геометрии при одновременном исключении уширени  на торцах заготовок, каждый валок выполнен с выпуклостью, равной

Description

Изобретение относитс  к прокатному производству и может быть использовано при прокйтке листов и полос На толстолистовых и широкополосных станах.

Известен способ гор чей прокатки полос, в котором перед подачей заготовки в стан осуществл ют предварительную обработку ее головной час ти в виде шевронного выступа дл  снижени  динамических нагрузок в момент захвата заготовки l) ,

Однако шевронна  конфигураци  конца заготовки не  вл етс  оптимальной в части снижени  динамических нагрузок, при этом после первого обжати  заготовки клиновидность переднего конца устран етс , и дл  снижени  ударных нагрузок захвата в последующих клет х стана необходи ма повторна  обработка переднего конца.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ горчей прокатки полос, включающий нагрев заготовки, формирование на торцовой части заготовки профильного внступа, симметричного относительнопродольной оси, и последующую прокатку в линии непрерывного стана 2)

Однако известный способ прокатки Приводит к систематическому образованию удлиненного выступа на заднем торце заготовки в два-три раза большего, чем на переднем. При повышенных обжати х в последующих кле-. т х, что имеет место в реальных услови х прокатки полос определенного сортамента,профильный выступ на заднем торце заготовки не устран етс , что в конечном итоге приводит .к увеличению отхода металла в обрезь на ножницах перед чистовой группой кЛетей непрерывного стана. Вместе с тем, в большинстве случаев нет необходимости в формировании выступа на заднем конце заготовки. Ввиду того, что средн   часть широких траней подвергаетс  большими обжати ми по сравнению с боковыми участками, концевые части заготовки получают дополнительное уширение, тем большее , чем больше разность обжатий.

Наличие дополнительного уширени  ухудшает захват заготовки вертикальными валками при последующей прокатке в черновой группе стана, а повышенные обжати  в средней части способствуют вдавливанию окалины в металл , что приводит к браку готовой продукции.

Известно устройство дл  формировани  профильных выступов на торцах эаготбвок, установленное в линии непрерывного стана, состо щее из повб1х)тных профилированных секторов PJ .

После выхода из предыдущей прока HoPi клети заготовку подают в, профилированные секторы. Последние обжимают передний конец заготовки, в результате чего формируетс  профилированный по толщине заготбвки передний торец.

В случае калибровки сегментов с параметрами, необходимыми дл  деформации переднего конца согласно предлагаемому способу, формирование профильных торцов заготовки практически не происходит. Это объ сн етс  тем, что заготовка подаетс  в непригодные секторы с усилием, равным усилию выталкивани  ее из предыдущей клети. При этом в секторах происходит прокатка с подпором , котора  характеризуетс  практически полным отставанием металла относительно валков, и течение ме,талла происходит в сторону, противоположную направлению движени заготовки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство, содержащее эксцентричные валки 4 .

Однако известное устройство не позвол ет формировать на концевых част х заготовок заданной геометрии профилированных выступов, а при обжатии концевых частей заготовок происходит их.уширение, что приводит к дополнительным затратам энергоресурсов .

Целью изобретени   вл етс  снижение энергетических затрат путем исключени  уширени  торцов заготовок при формировании выступов и обеспечение возможности регулировани  размерами и формой выступов на заготовках всего сортамента.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу гор чей прокатки полос, включающему нагрев заготовки, формирование на торцовой части заготовки в направлении про- катки профильного выступа, симметричного относительно продольной.оси и последующую прокатку в линии непрерывного стана, выступы формируют путем частичного обжати  широких граней с величиной наибольшего обжати  0,1-0,4 исходной толщины заготовки , причем ширину деформируемой зоны принимают равной 0,25-0,75 ширины заготовки, а ее длину определ ют по следующему математическому выражению:

,

где а 100-200

Uq, - длина профильного выступа,

,мл

I - длина деформируемой зоны, мм.

В устройстве, содержащем эксцентричные валки, каждый валок выполнен с выпуклостью, равной 1,0-2,0)- 10 величины диаметра валка, и эксцентриситетом 0,5-1,0 выпуклости..

На фиг. 1 изображена заготовка с профильными выступами, общий вид сверхуJ на фиг. 2 - верхний валок устройства и исходное положение заготовки перед формированием выступаj на фиг. 3 - то же, вид сверху на фиг. 4 и 5 - верхний валок устройства в процессе формировани  выступа на заготовке;, на фиг. 6 и 7 - конфигураци  профилированного выступа. Способ дл  формировани  профилированного выступа 1 на переднем торце заготовка 2 осуществл етс  с по мощью устройства, содержащего два горизонтальных валка 3с выпуклой бочкой 4, выполненной эксцентрично относительно оси 0 опорных шеек.

Валки 3 устройства устанавливают в исходное положение (фиг. 2 и 3, чтобы раствор между валками при заанном положении нажимного устройства был наибольшим и равным исходной толщине HQ заготовки 2. Задаютс  требуемой величиной Lq, фигурного выступа , и по зависимости I// Я тПГф, где а 100...200 MMl, определ ют лину U деформируемой зоны. Представленна  зависимость получен а из услови  равенства объема металла еформированной зоны и фигурного выступа торца заго овки. При опредеении длины деформируемой зоны предпочтительно пользоватьс  аналитическим выражением дл  коэффициента

: - , . . :

. - ,T5uDHoKS4ei ,

где,Н5-.- исходна  толщина заготовки} 8иЕ - выпуклость и зксцентри-j ситет бочки валка относи тельнр оси опорных шеек валка;

D - средний диаметр бочки вал .ка;

t 3,14.

Затем нагретую заготовку 2 шириной В с пр мым передним торцом по рольгангу- пропускают между валками на рассто ние L от вертикальной / плоскости, в которой лежат оси Of еек 5 валков 3 (фиг. 2 и 3). Приво т во вращение валки. 3 навстречу направлению прокатки (фиг; 4 и 5) i При этом передний конец заготовки обжимаетс . За счет выпуклости и эксцентриситета бочки вращакхцихс  валков толщина плоской заготовки доль ее оси на расстЬ нйи U уменьаетс  от первоначального значени  H(j до некоторого значени  Н, f Ко , ширина деформируемой зоны плавно озрастает от нул  (точка Oj/-фиг.4 51 до величины 8,р (фиг. 1 и 7) .

Ввиду выпуклости, бочки одновременно с увеличением обжати  по толщине возврастает площадь контакта валка с заготовкой. Благодар  совместному воздействию выпуклости бочки валка И 5 и ее эксцентриситета деформируемый объем металла смещаетс  в направлении переднего конца заготовки, образу  при этом фигурный в плане торец (фиг. б и 7). Ширина Вq выступа

C фигурного орца равна длине бочки валка Ь g .

После формировани  переднего торца заготовки 2 валки 3 устанавливают в исходное положение (фиг. 2). Что5 бы сформировать задний торец заготовки , ее по рольгангу подают вперед . до тех пор, пока в валках не останетс  задний конец заготовки длиной L , величина которого определ Q етс  аналогичным образом как и дл  передней части заготовки с учетом требуемого значени  величины фигурного выступа дл  заднего торца. Привод т во вращение валки в направ5 лении прокатки и аналогичным образом формируют задний торец заготовки , которуюзатем подают к рабочим .клет м.

Наличие выпуклых и утоненных

торцов заготовки способствует улучшению захвата металла валками и снижению ударных нагрузок при последующей прокалке. Сформированные выпуклые торцы заготовки при прокатке в каждой последующей клети сох ран ютс , при этом величина их выступа увеличиваетс  пропорционально коэффициенту выт жки. В св зи с этим применение предложенных способа и устройства ооеспечивает указанный

0 положительный эффект во всех клет х непрерывного листопрокатного стана.

Дл  снижени  ударных нагрузок необходимо формировать величину профилированного выступа, равную 50 5 150 мм. При существующих диаметрах бочки рабочих валков черновых клетей широкополосных станов, лежащих в пределах.900-1200 мм, величина выпуклости бочки, равна  1,0-10

Q их диаметра, позвол ет получить наименьшую необходимую величину выступа фигурных торцов (50 мм). При величине вьтуклости, большей 2,010 диаметра бочки, образуетс  величина

е выступа больше 150 мм, при которой обрезь металла превышает нормативные расходы.

. .

Наиболее целесообразным значением эксцентриситета с точки эреО ни  получени  оптимальной формы торцов  вл етс  € 0,5-1,0 величины выпуклости S . Только при выполне . НИИ этого услови  возможно осуществление плавной деформации сдвигае 5 мого объема мет;алла с постепенным увеличением ширины деформируемой зоны от нул  (точка Oj, фиг. 4 к 1у до значени  ширины 8 непосредстве но на торце. В противном случае (g К) прот женность зоны деформации заготовки по ширине, равной всей длине валка, и площадь контак металла с валками значительно возрастают , и на переднем торце вмест плавного образуетс  менее эффектив ный с точки зрени  снижени  ударны нагрузок ступенчатый выступ (пункт ные линии на фиг. 7). Кроме того, в значительной мере начинает про вл тьс  уширение концов заготов1 и При малом значении экс 1ентриси ет ( t 0,55) эффективность формировЪ ни  торцов рюзко снижаетс , в част ности, при указанных размерах бочки валков не образуетс  величина выступа более 50 мм. Длина бочки, равна  0,25-0,75 ширины В прокатываемой заготовки, обеспечивает наиболее эффективное снижение ударных нагрузок.. При длине бочки US , равной менее 0,25 ширины заготовки, на торцах образуетс  только узкий выступ, который при прокатке в последукж-их клет х сильно утон етс  и приводит к застреванию переднего конца раската на транспортном рольганге. При длине бочки более 0,75 ширины заготовки образуютс  очень широкие выступы, при этом эффект снижени  ударных нагрузок существенно падает, и, кро ме того, по вл етс  значительное уш рение концов заготовки. Поскольку в станах гор чей прокатки наибольшие абсолютные ударные нагрузки возникают при захвате и выбросе широких заготовок (сл бов) и именно при их прокатке необходимо в наибольшей степени снижать удары длину бочки необходимо принимать равной 0,25-0,30 наибольшей ширины заготовок из прокатываемого на стане сортамента. В этом случае по отношению к узким заготовкам длина бочки составит 0,6-0,7 их ширины, что еще допустимо. Пределы изменени  коэффициента а 100-200 мм определены с учетом диапазона изменени  параметров S €, D .и HO. Пример. Устройство дл  осуществлени  способа представл ет собой клеть с двум  кинематически св  занными валками с выпуклой бочкой, выполненной эксцентрично относитель но оси опорных шеек. Диаметр бочки рабочих валков D составл ет 1000 мм. Величина выпуклости равна 8 1,5-10 х 1000 15-мм, эксцентриситет 1,0 х ХТ5 мм.Ширинапрокатываемого сортамента заготовок (сл бов составл ет 1000-1450 мм. Длина бочки выбрана равной 1.8 0,3 X 1450 450 мм. Ширина заготовки равна В 1300 NW, ее исходна  толщина HO 250 над. Требуетс  сформировать передний торец заготовки сл ба с величиной профилированного выступа Lq) 70 мм. С учетом прин тых параметров устройства (6/ Е и D)i и исходной толишны заготовки Hjj по приведенным формулам определ ем i коэффициент а 140 и длину деформируемой зоны L 1180 мМ. Длина деформируемой зоны не должна превышать половины длины дуги окружности бочки валка. Перед началом работы устройства путем поворота валков устанавливают между ними наибольший зазор. Затем с помощью нажимного механизма задают между ними величину межвалкового зазора, равного исходной толщине заготовки Нд . После этого по рольгангу подают нагретую заготовку в устройство на рассто ние L 1180 VM от оси валков (фиг. 4 и 5. Величина требуемого рассто ни  L может регулироватьс , например, упором, устанавливаемым на уровне рольганга з.а устройством. Привод т во вращательное движение валки 3, которые, выталкива  заготовку, обжимают ее передний , конец на ширине, равной длигг-э бочки LS 450 мм. При этом толщинаН, торца на переднем конце заготовки в средней ее части за счет выпуклое ти и эксцентриситета бочки составит Н„ Не - 2 ( & + f ) 190 мм,В результате обжати  заготовки в предлагаемом устройстве на переднем ее конце формируетс  профилированный в плане торец (фиг. 1 и 7 с величиной выступа i(p 70 мм, имеющего ширину В 450 мм. Аналогичньач образсм формируют задний торец заготовки. Диапазон изменени  величин выпуклости в и эксцентриситета выбран исход  из технологических параметров процесса обработки сл бов и их размеров, а также с учетом конструктивных параметров прокатных валков, примен емых с широкополосных станах. На современных широкополосных станах прокатывают сл бы с исходной толщиной 150-300 мм, а диаметр прокатных валков равен 900-1200 мм. Целесообразно дл  изготовлени  предлагаемого устройства примен ть отслуживцие свой срок прокатные валки. По приведенным формулам рассчитывают значени  необходимой длины деформируемой зоны 1, . Данные расчетов приведены в таблице.

300

0,2-10 0,5 150

1200

loeo

50

1880

150

150

0,2-10 1,0 115

1200

150

0,2-10 0,5 110

1200

150

0,2-10

900 При последующей прокатке в клет х стана благодар  наличию профили рованных выступов улучшаетс  захват заготовок валками и в 1,5-3 раза снижгиотс  ударные нагрузки во всех клет х стана, что увеличивает долговечность оборудовани . Улучшение услрвий захвата по сравнению с примен емым способом

810

50

1410

150

770

50

1330

150

50

770

110

1,0

1330

150 прокатки сл бов с пр мыми торцами на широкополосных станах гор чей прокатки позвол ет увели 1ить обжати  в клет х на 5 мм или вести прокатку заготовок равной ширины, исходна  толщина которых увеличена на 5 мм. Это приведет к повышению производительности , например, на широкополосном стане 1700 примерно на 0,051.

Claims (2)

1. Способ горячей прокатки полос, включающий нагрев заготовки, формирование на торцовой части заготовки в направлении прокатки профильного выступа, симметричного относительно продольной оси, и после дующую прокатку в линии непрерывно го стана, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат путег исключения уширения торцов заготовок при формировании выступов и обеспечения возможности регулирования размерами и формой выступов на заготовках всего сортамента, выступы формируют, путем частичного обжатия широких граней с величиной наибольшего обжатия 0,ΙΟ, 4 исходной толщины заготовки(Причем ширину деформируемой зоны принимают равной 0,25-0,75 ширины заготовки , а ее длину определяют по следующему математическому выражению:

^я а *4 ц где а « 100...200 мм^;

1<<р- длина профильного выступа, мм;

Ь - длина деформируемой эоны, мм.

2. Устройство для формирования профильных выступов на торцах заготовок , содержащее эксцентричные валки, от лич ающееся тем, что, с целью обеспечения возможности формирования выступов заданной геометрии при одновременном исключении уширения на торцах заготовок, каждый валок выполнен с выпуклостью, равной (1,0-2,0)· 10*²· величины диаметра валка, и эксцентриситетом 0,5-1,0 выпуклости.