Способ холодной непрерывной прокатки полос

 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к прокатке на непрерывных, а также бесконечных станах - полос, имеющих участки сварных швов. Целью изобретения является повьш1ение производительности и выхода годного при сохранении степени надежности сварного шва по обрьтности. Согласно изобретению снижение скорости клетей стана при прохождении сварного , шва осуществляют ступенчато, начиная с момента подхода шва к той клети, где номинальная технологическая скорость прокатки превышает допустимую (Л скорость прокатки шва. Таким образом с удается избежать прохождения швом клетей на чрезмерно малой скорости и повысить производительность стана. 4 ил. 1чЭ Од 00 10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1268217

А1 (50 4 В 21 В 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3910231/22-02 (22) 11.06.85 (46) 07.11.86. Бюл. ф 41 (71) Институт черной металлургии (72) В.Д, Мазур, Е.А. Парсенюк, Ф.И. Зенченко, В.B. Акишин, П.П.Чернов, В.И. Баранов, А.П. Грищенко, Ф.Г. Шек, Ю.М. Критский и Е.А.Бендер (53) 621.771.237.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 667263, кл. В 21 В 1/22, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 952391, кл. В 21 В 1/22, 1981

Калашников П.П. и др. Известия

ВУЗов. ЧМ, 1970, 9 9, с. 104-109.

Полухин П.И. и др. Прокатное производство.-М.: Металлургия, 1982, с. 515. (54) СПОСОБ ХОЛОДНОЙ НЕПРЕРЫВНОЙ

ПРОКАТКИ ПОЛОС (57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к прокатке на непрерывных, а также

"бесконечных" станах. полос, имеющих участки сварных швов. Целью изобретения является повышение производительности и выхода годного при сохранении степени надежности сварного шва по обрывности. Согласно изобретению снижение скорости клетей стана при прохождении сварного шва осуществляют ступенчато, начиная с момента подхода шва к той клети, где номинальная технологическая скорость прокатки превышает допустимую скорость прокатки IHBa. Таким образом удается избежать прохождения швом клетей на черезмерно малой скорости и повысить производительность стана.

4 нл.

1268217

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к прокатке на непрерывных, а также бесконечных станах полос, имеющих участки сварных шв ов, 5

Целью изобретения является повышение производительности и выхоца годного при сохранении степени надежности сварного шва по обрывности.

На фиг. 1 и 2 приведены графики изменения скорости при пропуске шна по иэнестному и предложенному способам на пятиклетевом стане; на фиг.3 и 4 — то же, на шестиклетеном стане. (графики выполнены в одинаковых масштабах; распрвделение вытяжек:no клетям пятиклетевого и шестиклетево11 2

t39 @9

tS ° "6 моменты входа шва в 1-ю, 2-ю, З-ю, 4-ю, 5 — ю.и б-ю клети, соответственно; моменты времени, соответствующие началу ступенчатых замедлений стана перед входом шва в соответствующие (по индексу) клети;

„ 191 29 з 5 1 6 коэффициенты вытяжки в соответствующих (по индексу) клетях

1 момент нремени, соответствующий выходу шва иэ последней клети и началу ускорения с ана, го станов также принято попарно-одинаковым; цифрами 1 — б обозначены графики изменения скорости соатветст- _#_ вующих клетей.

Обозначения, принятые на фиг. 1-.4:

V„ — номинальная скорость стана;

Ч„ — пониженная скорость стана при пропуске шва (при реализации р известного способа;

V> — заданная (максимально допустимая) скорость прохождения шна в клети;

V, — граничная скорость, ниже которой наиболее существенно проявляются колебания толщины полосы;

Ь вЂ” длина полосы, прокатанной на скорости ниже граничной; — момент начала замедления ста35 на при реализации известного способа (перед входом шва в первую клеть); — момент окончания ускорения стана до номинальной скорости.

Заданная скорость Ч прохождения шва определяется по предлагаемому способу как максимально допустимая скорость прокатки шва в клети непрерынного стана, при которой обеспечивается его своевременное торможение и предупреждение порчи налков н случае обрыва полосы в месте сварки. Ее величину определяют н зависимости от конкретных карактеристик стана межклетевого расстояния, максимально допустимого темпа замедления, распределения обжатия по клетям, вероятности обрыва шва. Лимитирующей по скорости, как правило, является предпоследняя клеть, поскольку скорость движения полосы в последнем меьклетевом промежутке максимальна .(по сравнению с остальными промежутками). Обрыв полосы по шву за последней клетью (перед моталкой) маловероятен, так как натяжение между последней клетью и моталкой в несколько раэ меньше, чем межклетевое. Исходя из этого, цеI лесообразно для сокращения числа операций управления скоростью стана

Ьграничить ступенчатое снижение скорости предпоследней клетью. Значение

V наиболее просто определять про3 порционально пониженной скорости V стана при пропуске шва по формуле

V (1)

Гп,,„ где 1"n, минимальный коэффициент вытяжки, применяемой н последней клети.

Значение V < 5 м/с обычно оговорено в технологической инструкции.

Способ осуществляется следующим образом.

При подходе сварного шва к стану сравнивают технологическую скорость

V, первой клети, которая установлена в соответствии с заданным рас пределением обжатий (вытяжек) с заI

Э данной (максимально допустимой) скоростью V . Если 7 V (фиг. 1 и 2), то скорость. стана ступенчато сни,жают до значения V. p2 pq-f4 )ч .

При этом скорость первой клети снижается до уровня U . С целью син3 хронизации во времени момента входа шва в первую клеть и снижения ее скорости до уровня U, момент Р у t начала замедления определяют при совф (Ъ)з г (3) Х

31 1

2Ъ, Ь

1 кл П кл

Таблица 1

Режим прокатки

0 5

0,57

0,77

1,7 1,13

1,47 1,5

Толщина полосы, мм

1, 14

1,47

1,35

Коэффициент вытяжки

Технологическая скорость клети, м/с

15,8

5,3 7,9

11,7

3 12 падении текущего объема полосы между швом и первой клетью с заданным объемом металла, прокатанном при снижении скорости V„ — Ч 4, 1ч,.р . ч

Он определяется по формуле

jV -(V p.p.,., ) ) (2 где Q — заданный объем металла,м ;

В, Н вЂ” ширина и толщина (конечная) полосы, м;

Ъ вЂ” номинальный темп замедления стана, м/с ;

После прокатки сварного шва в

1 первой клети с момента времени tz вновь осуществляют ступенчатое снижение скорости стана до значения

V ..P .t 4, устанавливая тем самым во второй клети уровень скорости V .

Момент начала этого второго замедления определяют при совпадении текущего пути 2,, пройденного швом за первой клетью с заданным и, значением, которое определяют по формуле где 7 — расстояние между клетями стана, м;

Ъ вЂ” — темп замедления первой клети,м/с ;

Ъ вЂ” номинальный темп замедления стана, м/с .

Аналогичным образом операцию ступенчатого замедления стана повторяют вплоть до прохождения швом предпос ледней клети. После выхода шва из последней клети стан ускоряют по номинальной скорости. Если при подходе

68217 4 сBBpHot шва к первой клети или нескольким клетям, технологические скорости V; в этих клетях меньше заданной (максимально допустимой) скорости V прокатки, то скорость

5 стана не снижают (операцию замедления не проводят) вплоть до подхода шва к клети, в которой V; V . Такой случай иллюстрируется графиками, представленными на фиг. 3 и 4. Как видно, технологические скорости V, и V первых двух клетей, установленные в соответствии с заданным распределением обжатий шестиклетевого стана, меньше, чем Чз . Поэтому

15 вплоть до прохождения швом 2-й клети снижение скорости стана не проводят. После прохождения швом 2-й клети в момент времени t осуществляют первое ступенчатое снижение ско20 рости, которое затем повторяют перед .входом шва в 4-ю и 5-ю клети.

Таким образом, согласно предложенному способу, операцию замедления

25 стана прерывают на время деформации шва в каждой клети. Этим устраняют негативное совпадение во времени динамических процессов, обусловленных входом сварного шва в очаг де.формации и замедлением стана, что

З0 позволяет снизить рывки натяжения полосы, которые увеличивают чувствительность швов к их дефектам. При этом сохраняется степень надежности сварного шва по обрывности (не уве3 личивается вероятность обрыва полосы в месте сварки).

Пример 1. Пятиклетевой непрерывный стан 1700 настраивают для прокатки полос из стали 08 кп толщи40 н .й 2,5 мм, шириной 1100 мм на конечную толщину 0,5 мм. Режим прокатки задан в табл. 1.

Ш кл IV кл V кл

1268

Номинальная скорость стана 18 м/с, заданная (максимально допустимая) скорость прокатки шва 3„5 м/с (фиг.1 и 2). Номинальный темп замедления

3,0 м/с, разгона — 2,5 м/с „

На разматывателе устанавливают трехполосный рулон массой 45 т. После заправки полосы в моталку на скорости V „ = 0,3 м/с осуществляют ускорение стана с темпом а =2«5 м/с 10 до номинальной скорости V = 18 м/с.

По мере подхода сварного шва к первой клети сравнивают технологическую скорость Ч, =5,3 м/с с заданной

Ч = 3,5 м/с. Поскольку V, > V» скорость стана снижают до скорости Ч х f ð P Pq Pq =. 3,5х1,50х1,47х1,35х х1,14=11,9 (и/с), устанавливая в первой клети скорость V -- 3«5 м/с синхронно с входом в нее сварного 2О

Таблица 2 (I II III IV V VI

Режим прокатки

1,721 1,149 0,771 0,506 0,321 0,20

Толщина полосы, мм

1,45

Коэффициент вытяжки

1,5

2,325 3,482 5,189 7,899 12 448 20 000

Как видно из табл. 2, номинальная скорость прокатки 20 м/с. Заданная (максимально допустимая) скорость прокатки шва в клети принята, как и в примере 1, 3,5 м/с{фиг. 3 и 4). Номинальный темп замедления стана

3 м/с, разгона 2,5 м/с -.

В режиме бесконечной прокатки на номинальной скорости при подходе сварного шва к первой клети равнивают технологическую скорость V

3,5 м/с. Поскольку V a V то про— веряют условие V > Ч,-, а затем

> V„QQg Так как технологическая

1 скорость третьей клети больше заданной (V =5, 189) > V,„,„-= 3,5), то перед входом шва в третью клеть скорость стана снижают от 20 м/с до значения V> / д t )4a 3,5 1,52 1,58 «55

«1,6 = 13,45 и/с, устанавливая в третьей клети уровень скорости

3 5 м/с. После прокатки сварного

Технологическая скорость клети, м/с

217 Ь шва. Прокатку сварного шва в первой клети ведут на скорости 3,5 м/с, пре .

ывая операцию замедления стана на ,01 с. Затем по мере подхода сварного шва ко 2-й, 3-й и 4-й клетям скорость стана ступенчато снижают до значений: V, p,.1, р =3,5 1,47 1,35«, «1, 14 = 7,9 м/с, Ч р„ps =3,5 1,35"

«1, 14 = 5,4 м/с; Ч ц, =3,5 ° 1, 14

4,0 м/с, соответственно, устанав:ливая на время 0,45, 0,74 и 1,14 с, соответственно техноло гические скорости этих клетей на уровне 3,5 м/с.

После прохождения швом последней клети осуществляют ускорение стана

4 м/с — 18 м/с.

П р и и е р 2. Шестиклетевой стан 1400 настраивают для прокатки жести 2,5 х 0,2 х 1000 мм. Режим прокатки задан табл. 2.

1,49 1,52 1,58 1,6 шва в третьей клети, перед его входом в четвертую клеть скорость стана снижают до значения V p,.p =3 5 «1,58 1,6 = 8,85 м/с, устанавливая уровень скорости Vq в четвертой клети синхронно с входом в нее сварного шва

3,5м/с.Аналогично, перед входомшва в пятую клеть скорость стана снижают до значения V 1н. =3,5 1,6 = 5 6 м/с.После прохождения швом последней (шестой) клети стан ускоряют от скорости

5,6 м/с до номинальной 20 м/с.

По методике, приведенной в книге (Химич Г.Л. и др. Оптимальная производительность станов холодной прокатки.-M. Металлургия, 1970) и данным примера 1 конкретной реализации способа выполнен сравнительный расчет времени такта при использовании известного (известного и предложенного) способов.

1268

В сравнительном расчете пониженную скорость Ч„ стана при пропуске шва известным способом принимают

4 м/с. Заметим, что при реализации предложенного способа скорость стана до уровня 4 м/с снижают перед входом ! шва в предпоследнюю (4-ю) клеть.

При реализации известного способа время на прокатку одного шва соответствует отрезку t„ — t„ 1). 10

Сокращение времени цикла при использовании предложенного способа по сравнению с известным 12,6 с..

Фактическую часовую производительность определяют по формуле.

° 3600

q Я

Способ холодной непрерывной прокатки полос, включающий стыковую сварку полос перед станом и последу" ющее обжатие в непрерывной группе клетей с одновременным снижением скорости клетей при прохождении сварного шва и повышением ее до номинальной после выхода шва из последней клети стана, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и выхода годного при сохранении степени надежности сварного шва по обрывности,.снижение скорости клетей осуществляют ступенчато, начиная с

30 момента подхода шва к той клети, где номинальная технологическая скорость прокатки превышает максимально допустимую скорость прохождения шва, уравнивают эти скорости и повторяют эту операцию вплоть до прохождения швом предпоследней клети стана. где g — - масса одного рулона, т .

Увеличение часовой производительности, которое достигается за счет применения предложенного способа при прокатке полос 2,5/0,5х1100 в рулонах массой 45 т на пятиклетевом стане 1700, составляет 2 08Х.

В диапазоне 0-5 м/с наиболее существенно влияние эффекта скорости, приводящего к изменению толщины полосы.

Для условий примера 1 конкретной реализации предложенного способа определяют длину полосы, прокатанной на скорости ниже граничной. Она

I .примерно на 50 м меньше,чем при использовании известного по прототипу способа.Благодаря этому доля некондиции

217 8 уменьшается, повышается качество полоы.

Таким образом, использование пред лагаемого способа позволяет повысить производительность стана гри сохранении степени надежности сварного шва по обрывности.

Дополнительная эффективность способа состоит в улучшении качества полос за счет снижения длины участков с повышенной разнотолщинностью.

Формула и э обретения

1268217

Cpgpgf н Рие.2

OgA ф/К

Og (3Г 46 М44 4 г

1268217 й, tgtg йф, t tgtp tp

Фиа+

Составитель Б. Бейнфест

Техред А. Кравчук Корректор Е. Сирохман

Редактор Г. Гербер

Заказ 5959/5

Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,-4