Валок трехвалкового раскатного стана
ВАЛОК ТРЕХВАЛКОВОГО РАСКАТнего СТАНА, содержащий на бочке рабочие участки и участки внеконтактного формирования профиля,-о т л и ч а юiflj и и с я тем, что, с целью пбвышения стабильности прокатки труб с отнсиаением диаметра к толщине стенки, большйм 12, участки ввеконтактного формирования профиля выполнены с шероховатостью поверхности в 15-25 раз большей , чем шероховатость поверхности рабочих участков. .
(19) (П) СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
II
«СЙ;Ф,ЖЖ -.,И
1 )) ИА1 ЙФ
". ЖМ41 И Щ
$4kkl6i9 )
- a. — - J (21)3445304/22-02 (22),28.05.82 (46)15 ° 10.83. Бюл. )) 38 (72)A П. Грудев, В . М. Друян, A. Д. Размахнин, Г. A. Есаулов, IO, A Кондратьев, Г. Н. Кущинский, .А. Ю. Лазоркин и А ° И. Яловой (71)Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлурги.— ческий институт (53)621 ° 771.07(088.8) (56)1. Пляцковский 0 . A. и др. Расширение технологических возможностей прокатки труб на раскатных станах,.
Бюллетень ЦНИИ ЧМ, 1978, Р 1, с. 36, рис. 2.
2. Авторское свидетельство СССР
9 749471, кл. В 21 В 27/02,, 1978.
3. ПляцковскЯй О. A. и др. Исследо. ванне процесса прокатки тонкостенных труб в трехвалковых раскатных станах.
Сб. "Производство труб", М., 1978, )) 4, с. 18-23.
gI5I) В 21 В 19/06, В 21 В 27 02
Ю (54)(57) ВАЛОК TPEXBAJIKOBOX О РАСКАТНОГО СТАНА, содержащий на бочке рабо.чие участки и участки внеконтактного формирования профиля, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности прокатки труб с отношенл ем диаметра к толщине стенки, боль шйм 12, участки неконтактного формирования профиля выполнены с шероховатостью поверхности в 15-25 раз большей, чем шероховатость поверхности рабочих участков.
1047557
Изобретение относится к производ- ству горячекатанных бесшовных труб. и может быть использовано на раскатных косовалковых станах.
Известны валки раскатного и калибровочного станов, профиль которых образован иэ чередующихся участков: рабочих, где осуществляется радиальная деформация металла, и нерабочих для внеконтактного формоизменения профиля заготовки. 10 . Известны валки трехвалкового раскатного стана, содержащие два рабочих участка, разделенных участком внеконтактного формирования. Использование таких валков для прокатки труб по- 15 зволяет расширить их сортамент в сторону получения более тонкостенных труб благодаря созданию участка внеконтактного формирования профиля непосредственно за участком интенсивной деформации (1).
Однако известные валки не обеспечивают дальнейший рост скорости про. катки тонкостенных труб вследствие повышенной поперечной деформации особенно в неустановившихся фазах прокатки), приводящей,к граненности трубы и переполнению калибра металлом.
Известен валок трехвалкового калибровочного стана, имеющий на бочке несколько рабочих участков, разделенных .межочаговым промежутком. Известный валок позволяет улучшить качество труб в процессе калибрования при повышен-. ных обжатиях путем уменьшения. поперечной деформации трубы в межочаговом < промежутке (2).
Однако использование известного:. валка не обеспечивает стабильности калибрования концевых участков тонкостенных труб по причине существен- 40 ных различий в величине радиального обжатия трубы в средней части и на концевых участках, что связано с повышенным диаметром и разностенностью этих участков. 45
Наиболее близким к предлагаемому. по технической сущности является валок трехвалкового раскатного стана, содержащий рабочие участки: входной конус, гребень,, раскатной участок, калибровочный участок, и участок внеконтактного формирования профиля . трубы, расположенный между раскатным и калибровочным. участками. Достаточная протяженность участка внеконтактного формирования профиля обеспечивает в результате снижения знакопеременных напряжений уменьшение поперечной деформации и величины переполнения калибра, округление профиля трубы и позволяет прокатывать трубы с,отношением диаметра к толщине стенки 8-12 Г 3 ).
Однако дальнейший рост тойкостен ности труб ограничен окончательной стадией процесса, которой присущ 65 интенсивный рост поперечной деформации металла, приводящей к переполнению калибра, к росту скольжения металла в валках. При этом нерабочий участок на валке, оказывающий сдерживающее влияние на развитие поперечной деформации в. установив-. шейся фазе процесса, играет отрицательную роль: вызывает рост контактных сил сопротивления в осевом направлении, препятствуя тем самым движению трубы в направлении прокатки.
Поэтому нестабильность прокатки труб с D/S 7 12, граненность концевых участков, потеря темпа прокатки и производительности являются главными недостатками известного валка, шероховатость поверхности которого
1,5-6,0 мк.
Цель изобретения — повышение стабильности прокатки труб с отношением
D/S ).12.
Поставленная цель достигается тем, что в валке трехвалкового раскатного стана, содержащем на бочке рабочие участки,и участки внеконтактного формирования профиля, участки внеконтактного формирования профиля выпол-. нены с шероховатостью поверхности в
15-25 раз большей, чем шероховатость поверхности рабочих участков.
В неустановнвшихся фазах процесса повышается уровень осевых сил трения при контактном взаимодействии свализированных сечений трубы с шероховатой поверхностью нерабочего участка, что снижает скольжение металла относительно валка и обеспечивает надежное и стабильное течение процесса.
На чертеже схематично показан валок в установившийся период раскатки труб.
Валок включает рабочий участоквходной конус 1, нерабочий участок внеконтактного формирования профиля обратный конус 2, рабочие участкигребень 3, раскатной участок 4, нера-: бочий участок 5 внеконтактного формирования профиля. Нерабочие . участки
2 и 5 выполнены с шероховатостью по- . верхности в 15-25 большей шероховатости поверхности рабочих участков.
Величина шероховатбсти поверхности на участках внеконтактного формирования профиля в 15-25 раэ большая, чем на рабочих участках, выбрана на основании экспериментов по изменению коэффициента трения в эависимости от шероховатости поверхности.
Шероховатость поверхности нерабочего участка внеконтактного формирования профиля обеспечивает увеличение, коэффициента трения в 1,8-1,9 раз, Выполнение поверхности нерабочего участка валков, шероховатость которой менее чем в 15 раз превышает шероховатость.,:рабочих участков, повышает коэффициент трения лишь на 5-20%, Рабочие участки 4 1,3,4,6) Нерабочие участки (2,5) «Ф
Коэффициент трения . и
Коэффици-l ент,осевой скорости при крит. углеподаче
Коэффициент трения зжрохов атос мк шероховатость мк
1н
%р
Прототип
2,5
Предлагаемяй .
0 34
0,34
1,05
0,34
0,46
1,35
2,5
1,65.40
2,5
0,34
0,56
1,14. 2,5
1,17
-, 50
0,34
0,57 1,68
0,585 1 72
-60
2,5
0,34
1,18
26 : 65 0 59 .1,74
ФФ ° « °
0,34
2,5
1,18
ВНИИПИ Заказ 7809/8 Тираж .816 Подписное
° В
Филиал ППП "Патент", г.улуород,ул.Проект. я,4
3 1047557 4 что совершенно недостаточно для рос-., процесса протекает надежно, стабильно,. та осевых тянущих сил и надежного лМ : с достаточно высокой скоростью. вершения процесса прокатки тонкостен- Пример. В качестве примера ной трубы. выполнения валка стана поперечно-винВыполнение участка внеконтактного товой прокатки выбран валок трехвалформирования профиля с шероховатостью 5 кового раскатного стана с длиной, большей, чем в 25 раз, не приводит. . боЧки 370 мм и диаметром (максимал ьк дальнейшему увеличению коэффициеи- ным) 450 мм. . та внешнего трения и, кроме того, Для прокаткц горячекатанных труб ухудшает качество наружной поверх- размером (60-180) х(6"16) валок выности трубы. 0 полнен из следующих последовательно
Валок работает следующим образом., расположенных участков, с шероховатоГильза с оправкой захватывается стью поверхности, мк: рабочим участком — входным конусом 1, Входной конус 1 — 2,5, на котором осуществляется уменьше- Нерабочий участок 2 - 40, ние стенки гильзы. При этом возникаю-15 Гребень 3.- 2,5 щие .усилия от деформации достаточны Раскатной участок 4 — 2,5, .для преодоления сопротивления рабо- Нерабочий участок 5 — 60 чего участка — гребня 3,. на котором . . Калибровочный -участок 6 — 2,5; осуществляется основная деформация " Нерабочие участки 2 и 5 выполнены по стенке. При дальнейшем продвижении;р с шероховатостью поверхцости соответ. переднего торца трубы вдоль очага де- ственно в 16 и 24 раза большей, чем формации наступает фрикционное вза-, рабочие участки. имодействие овализированного конца трубы с поверхностью нерабочего участ. . Значения коэффициента трения на ка 5. При этом коэффициент трения . . р участках валка при прокатке труб из возрастает, снижается скольжение ме- углеродистых сталей в температурном талла относительно валка, что способ.-, интервале -1100-1200 C представлены ствует стабильности процесса заполне- в таблице в сравнении с.известным .ния очага деформации. валком-прототипом.
В установившейся стадии процесса нерабочие участки не контактируют . Предложенный валок пОзволяет увес поверхностью прокатываемой трубы личить осевую скорость прокатки на ввиду незначительной овальности се -, .: 14-18%, не требует при реализации учений трубы в этих зонах. . значительных затрат, может быть исПри окончании прокатки трубы рас-. пользован на раскатных, калибровочтет периметр заднего конца, после- . .ных и прошивных станах. довательно наступает контакт его по-, . Годовой экономический эффект от верхности с нерабочими участками, s предложенного технического решения реэультате чего завершающая стадия . составляет около 36 тыс. руб. в год. !
