SU1482743A1 - Вертикальный валок прокатной клети широкополосного стана - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к листопрокатному производству и может быть использовано в качестве вертикальных калиброванных валков в клет х черновой группы широкополосного стана гор чей прокатки (ШСГП). Целью изобретени   вл етс  повышение качества гор чекатаных полос путем равномерной проработки боковых граней полок с учетом неравномерности температуры по толщине полос. Дл  этого в вертикальном валке широкополосного стана гор чей прокатки, включающем бочку 1, по длине которой нарезан калибр CDEF, образованный сопр женными цилиндрическим участком DE и коническими выпусками CD и EF так, что выпуски ассиметричны между собой, угол Α₁ образующей верхнего конического участка выпуска по отношению к радиальной плоскости сечени  валка, перпендикул рной продольной оси симметрии бочки валка, в 1,5-6 раз меньше угла Α₂ образующей нижнего конического участка выпуска так, что вместе между собой они составл ют угол β=20-70°, а прот женность H₁ цилиндрического участка DE дна калибра составл ет 0,45-0,95 максимальной его ширины H₂. Дл  работы вертикальный валок устанавливают в универсальную клеть черновой группы клетей ШСГП в паре с аналогичным валком и в процессе деформации сл ба 2 по верхней кромке его обжати , обеспечиваемые верхним выпуском с углом Α₁, ближе к всестороннему сжатию, чем со стороны нижнего выпуска с углом Α₂, чем учитываетс  температурное различие, имеющее место по верхней и нижней кромкам сл ба. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением1и.может быть использовано в листопрокатном производстве при прокатке полос на широкопо- лосном стане гор чей прокатки (ШСГП) например в универсальных клет х черновой группы стана в качестве вертикальных валков дл  обжати  сл ба (раската) по его ширине.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества гор чекатаных полос пу тем равномерной проработки боковых граней с учетом неравномерности температуры по толщине полосы.

На чертеже представлено схематическое изображение валка с выполнен-- ным на нем калибром,общий вид,

Вертикальный валок включает боч- ку 1. На длине бочки ab выполнен ка- либр cdef. Калибр образован цилиндрическим участком de и коническими выпусками cd и ef, сопр женными между собой радиусами 1Ц и R4. Выпуски cd и ef асимметричны между собой. Угол ud, образующей верхнего конического участка cd выпуска по отношению к радиальной плоскости сечени  валка, перпендикул рного продольной оси 00 симметрии бочки валка, в 1,5- 6 раз меньше угла , образующей нижнего конического участка ef выпуска то есть 1 ,5 оЈг/ о Ј 6. Вместе между собой оба конических участка cd и ef образуют угол В ,(В 20-70 ). Прот женность hj цилиндрического участка de дна калибра составл ет долю от максимальной ширины hu ручь ,и между ними существует следующа  св з 0,45 Ј 0,95. Глубина калиб- ра характеризуетс  параметром 1.

Валок, установленный в универсальной клети в качестве эджерного валка в паре с аналогичным валком, работает следующий образом,

Подаваемый по рольгангу сл б (раскат) 2 захватываетс  выпусками cd и ef и проталкиваетс  вперед по направлению прокатки. При этом со стороны верхней кромки металл под- вергаетс  более -всесторонней проработке , чем со стороны нижней, что соответствует малой величине угла oL,

Сущность предлагаемо заключаетс  в том, что выпуска меньше угла 1 ,5 oiz/6d, & 6, что со ричность калибра, профи рого определ ет темпер ционное неравенство, та ( обжатием) компенсирует пература) . Обеспечивает сом параметров профилир предлагаемого вертикаль Максимальное различие м верхнего и нижнего выпу до предельного значени  назначают при малых деф носительно небольших то характерно дл  условий вертикальной клети в че стана. Большее различие обеспечит требуемого ус метрии и может привести эффекту, снизив тем сам на раскатах и, как след полосах. Минимальное зн до cdz /od, 5:- 1 ,5 целесоо начать при болыцих разл пературе, что характерн первых проходов сл ба первых вертикальных кле вой группе стана. Еще б шение приведет к исключ в деформации на нижней ках, и даже относительн вень различи  в темпера учтен профилировкой вал верхней грани у кромки пр жени  , привод щие к сплошности металла, то жению качества гор чека Суммарный угол В, образ конусами, имеет пределы и выбираетс  так, что п личии углов выпуска (о/г чаютс  меньшие значени  20°,

В-

верхнего выпуска по сравнению с нижним , определ емым углом о. На нижней $$ лах (вплоть до о /oi, ; стороне металл более м гкий (из-за разницы температур на верхней и нижней кромках) и повышенные отклонени  от верхней грани не создают экстреа при меньшем

чаетс  большее значение включа  В 70 . Объ сн что при большом различи солютное значение этих

мальных ситуаций, чреватых нарушением сплошности металла. После прокатки в вертикальных в алках сл б (раскат подают в горизонтальные валки, где подвергают обжатию по толщине. При ртом на верхней грани нет избыточных вспучиваний металла, а стало быть,нет причин дл  нарушени  сплошности.

Сущность предлагаемого изобретени  заключаетс  в том, что угол верхнего выпуска меньше угла нижнего 1 ,5 oiz/6d, & 6, что создает асимметричность калибра, профилировка которого определ ет температурно-деформа- ционное неравенство, так что одним (обжатием) компенсируетс  другое (температура ) . Обеспечиваетс  это комплексом параметров профилировки калибра предлагаемого вертикального валка. Максимальное различие между углами верхнего и нижнего выпусков вплоть до предельного значени  od2 /d 6 6 назначают при малых деформацих и относительно небольших толщинах, что характерно дл  условий последней вертикальной клети в черновой группе стана. Большее различие однако, не обеспечит требуемого услови  асимметрии и может привести к обратному эффекту, снизив тем самым качество на раскатах и, как следствие, на полосах. Минимальное значение, вплоть до cdz /od, 5:- 1 ,5 целесообразно назначать при болыцих различи х в температуре , что характерно дл  условий первых проходов сл ба (раската) либо первых вертикальных клетей в черновой группе стана. Еще большее уменьшение приведет к исключению различи  в деформации на нижней и верхней кромках , и даже относительно малый уровень различи  в температуре не будет учтен профилировкой валка, так что на верхней грани у кромки возникнут напр жени  , привод щие к нарушению сплошности металла, то есть к снижению качества гор чекатаных полос. Суммарный угол В, образованный двум  конусами, имеет пределы 20 В Ј 70° и выбираетс  так, что при большем различии углов выпуска (о/г/, 66) назначаютс  меньшие значени , вплоть до 20°,

В-

лах (вплоть до о /oi, ;

а при меньшем различии в уг- 1 ,5) назналах (вплоть до о /oi, ;

чаетс  большее значение- общего угла включа  В 70 . Объ сн етс  это тем, что при большом различии углов абсолютное значение этих углов должно

быть незначительным, что отвечает малому уровню деформации по ширине (чаще всего снимающему уширение от обжати  по толщине раската). Однако еще большее уменьшение общего между выпусками угла В - 20е может привести к избыточным напр жени м на гран х по верхней кромке и поперечным надрывам металла, что нежелательно, так как снизитс  качество гор чекатаных полос. Больша  величина угла между выпусками, вплоть до ft 70 выбираетцелесообразно , чтобы поперечное сечение кромки стремилось к пр моуголь ной, хот  и при этом условии асимметри  калибра благопри тно сказываетс  на сохранении сплошности кром ки раската. Поэтому дальнейшее умень шение разницы ( 0,95) может способствовать тому, что деформаци  Ю по верхней и нижней част м кромки не обеспечит выравнивание до требуемого уровн  неравномерности температуры данной асимметричностью очага деформации. Это приведет к потере

с  при малом различии в углах

(oLjj oi 1 ,5) , назначаетс  при больших 15 сплошности металла, т.е. к снижению

качеетва полос.

обжати х по ширине раската. Еще больша  величина В 70 нежелательна , поскольку приведет к тому, что на верхней кромке сл ба будет излишнее утолщение, которое при после- 20 дующем горизонтальном проходе может привести из-за повышенных локальных деформаций к избыточным напр жени м и, как следствие, к нарушению сплошности в верхней части кромочной зоны, 25 близкой к верхней грани сл ба. При этом не спасет и тот факт, что угол нижнего выпуска будет большим, чем верхний и в какой-то мере снимет избыточные напр жени  с верхней час- 30 ти кромки. Исключению дефектов в виде поперечных надрывов на металле способствует также прот женность цилиндрического участка дна калибра, составл юща  по отношению к максимальной ширине пределы со следующими значени ми: 0,45 -ё. , Ј 0,95. Так что меньшую величину данного соотношени  (до h,/ 0,45) рационально назначать в первых универсальных клет х, когда раскат по толщине еще значителен. Однако еще большее уменьшение данного соотношени  может привести к тому, что излишнее утопление кромки раската (чему отвечает дан- 45 ный уровень соотношени  (,45) приведет к дополнительному переохлаждению (неравномерности температур) и в следующих проходах с обжати ми

При расчете параметров калибра предлагаемого вертикального валка целесообразно пользоватьс  следующими расчетными зависимост ми:

в ,

ы-

oL2 в -d,; . ,1-h,/hi

i ( .i -i 4i,

Ч

35

-ha Hc- (1,0541,25); 1Ц:К±:К,:К4(1( 1-1,3): (1,2-1,6): ;(1,3-1,9):(1,5-3)

10 Ј. R Ј 20 мм.

Пример . Дл  условий ШСГП 1700 Карагандинского металлургическо го комбината (КарМК) оптимальными па раметрами при прокатке сл бов толщи- 40 н°й 160-200 мм в вертикальной клети черновой группы стана  вл ютс  следующие: odt/oi, 3,5; fi - 45р;а т - 10е; о 35°; h,/h4 0,7; ha 220 мм; h, 154 мм, I 75 мм{ Рч 15 мм; R 18 мм; Яэ 20 мм; R4 28 мм.

В качестве известного вертикально го валка использовалс  калибр, приме н емый на КарМК, с диаметром бочки

7436

целесообразно, чтобы поперечное сечение кромки стремилось к пр моугольной , хот  и при этом условии асимметри  калибра благопри тно сказываетс  на сохранении сплошности кромки раската. Поэтому дальнейшее уменьшение разницы ( 0,95) может способствовать тому, что деформаци  Ю по верхней и нижней част м кромки не обеспечит выравнивание до требуемого уровн  неравномерности температуры данной асимметричностью очага деформации. Это приведет к потере

При расчете параметров калибра предлагаемого вертикального валка целесообразно пользоватьс  следующими расчетными зависимост ми:

в ,

ы-

oL2 в -d,; . ,1-h,/hi

i ( .i -i 4i,

Ч

-ha Hc- (1,0541,25); 1Ц:К±:К,:К4(1( 1-1,3): (1,2-1,6): ;(1,3-1,9):(1,5-3)

10 Ј. R Ј 20 мм.

Пример . Дл  условий ШСГП 1700 Карагандинского металлургического комбината (КарМК) оптимальными параметрами при прокатке сл бов толщи- н°й 160-200 мм в вертикальной клети черновой группы стана  вл ютс  следующие: odt/oi, 3,5; fi - 45р;а т 10е; о 35°; h,/h4 0,7; ha 220 мм; h, 154 мм, I 75 мм{ Рч 15 мм; R 18 мм; Яэ 20 мм; R4 28 мм.

В качестве известного вертикального валка использовалс  калибр, приме - н емый на КарМК, с диаметром бочки

по ширине возникнут ситуации, способ- gQ 900 мм, длиной бочки 400 мм, имею- ствующие кромочным дефектам в виде - ™, ./ .,«/.- п

щий углы выпуска od 95 и ota 0 , п 0. Из анализа результатов сопо ставительных прокаток (см. таблицу следует, что во всем диапазоне пара сс метров предлагаемого вертикального валка обеспечиваетс  достижение более высокого качества, чем при использовании извеетного, хот  он и близок по- эффективности к известном

поперечных трещин. Большую величину соотношени  дна калибра с максимальной шириной калибра лучше назначать дл  профил  калибра, используемого в последних клет х чистовой. группы, где толщина раската близка к готовому уровню перед его подачей в чистовую группу клетей, и здесь

900 мм, длиной бочки 400 мм, имею- - ™, ./ .,«/.- п

щий углы выпуска od 95 и ota 0 , п 0. Из анализа результатов сопо ставительных прокаток (см. таблицу) следует, что во всем диапазоне пара- метров предлагаемого вертикального валка обеспечиваетс  достижение более высокого качества, чем при использовании извеетного, хот  он и % близок по- эффективности к известному.

При этом оптимальные параметры обеспечивают снижение такого дефекта, как рвана  кромка на экспертном металле на 9,1%. Объ сн етс  это тем, что предлагаемый профиль калибра вертикального валка в максимальной степени учитывает характер деформации , обеспечиваемой профилем калибра, неравенство температур по верхней и нижней кромкам прокатываемого сл ба (раската), создава  на верхней части кромки услови , близкие к всестороннему сжатию и свод  к минимуму долю линейного раст жени , перераспре- дел   данную деформацию к нижней части кромки, где температура выше, чем на верхней. В целом это исключает либо сводит к минимуму надрывы металла вдоль кромки полосы, снижа  тем самым объем дефектов типа рвана  кромка .

Основное технико-экономическое преимущество предлагаемого валка за- ключаетс  в улучшении качества полос

Результаты сопоставительных опробований известного (И) и предлагаемого (П) вертикальных валков в услови х ШСГП 1700 КарМК в вертикальной клети черновой группы стана (при прокатке по 5 плавок на каэвдый вариант)

Долю эффективности определ ли по зависимости: () 100%, где Б- и Б„

ьи объем брака по предлагаемому (П,, П4, П и известному вариантам.

путем снижени  на их кромках деАек- тов типа рвана  кромка.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Вертикальный валок прокатной клети широкополосного стана, включающий бочку с калибром, образованным центральным цилиндрическим участком и сопр гающимис  с ним коническими асимметричными выпусками, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества гор чекатаных полос путем равномерной проработки боковых граней с учетом неравномерности температуры по толщине полосы, угол образующей верхнего конического выпуска по отношению к радиальной плоскости сечени  валка в 1 ,5-6 раз меньше угла образующей нижнего конического выпуска так, гчто угол между ними составл ет величину, равную 20-70°, а прот женность центрального цилиндрического дна калибра составл ет 0,45- 0,95 максимальной его ширины.