Способ профилирования валков для прокатки стальных полос

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в листопрокатном производстве . Цель изобретения - улучшение качества полос за счет учета неравномерности механических свойств по их ширине. Способ состоит в том, что величину выпуклости образующей бочки устанавливают в прямой зависимости от предела текучести прокатываемого металла и находят из выражения Д D ЛВ,„ р (дб;/дОд,„) , где iD - текущая величина выпуклости , мм; Д0д,д(. - максимальная величина выпуклости, мм; & G - текущее значение отклонения предела текучести по ширине полосы, Н/мм ; дСУд,;. - величина максимального изменения предела текучести на ширине полосы , К - показатель степени, учитывающий типоразмер стана и параметры прокатываемой полосы, 0,85 6 К 6 1,25, Способ позволяет улучшить плоскостность прокатываемых полос на 20-30%. 3 ил., 3 табл. iS сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

7107 А1 (!9) ()!) (б!) 4 В 2 1 В 2 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 4166313/23-02 (22) 19.12.86 (46) 23.05.88. Бюл. ¹ 19 (71) Институт черной металлургии (72) В.Л.Мазур, Л. В. Тимошенко, Д.Л.Романовский, П.П.Чернов, E.À.Áåíäåð, С.Г.Горбунков, Ф.Г.Шек и В.И.Виноградов (53) 621.771.23(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 709203, кл. В 21 В 27/02, 1977, Авторское свидетельство СССР № 1174111, кл. В 21 В 27/02., 1984.

Авторское свидетельство СССР № 910244, кл. В 21 В 27/02, 1978. (54). СПОСОБ ПРОФИЛИРОВАНИЯ ВАЛКОВ

ДЛЯ ПРОКАТКИ СТАЛЬНЫХ ПОЛОС (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в листопрокатном производстве. Цель изобретения — улучшение качества полос за счет учета неранномерности механических свойств по их ширине. Способ состоит в том, что величину выпуклости образующей бочки устанавливают в прямой зависимости от предела текучести прокатываемого металла и находят из выраg))ф ()D„ „ñ (бк/ макс)

К

AD „— текущая величина выпуклости, мм; Л D „„— максимальная величина выпуклости, мм; b, G текущее значение отклонения предела текучести по ширине полосы, Н/мм ; ьб величина максимального изменения предела текучести на ширине полосы, Н/мм2; К вЂ” показатель степени, учитывающий типоразмер стана и параметры прокатываемой полосы, 0,85 К

+ 1 25. Способ позволяет улучшить плоскостность прокатываемых полос на 20-307. 3 ил., 3 табл.

1397107 ма кс( где дD — текущая величина выпуклости бочки валка;

AD „,- — максимальная величина выпуклости бочки валка на участке расчетной ширины полосы; .Ь „ — текущее значение отклонения предела текучести по ширине полосы;

6< „, — величина максимального изменения предела текучести на ширине полосы;

55

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в листопрокатном производстве, в частности на широкополосных станах, например, холодной прокатки при профилировании рабочих валков.

Цель изобретения — улучшение качества полос за счет учета влияния 10 неравномерности механических свойств по ширине.

На фиг. 1 представлен шлифовочный профиль на участке длины бочки, равном ширине полосы, и на участках длины бочки, больших ширины полосы; на фиг. 2 и 3 — примеры аппроксимации результатов измерения предела текучести по ширине полос с симметричным видом распределения и несимметричным видом распределения по ширине полос.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в процессе профилирования рабочего валка для 25 прокатки полос в условиях с изменяющимися механическими свойствами по их ширине при образовании шлифовочного профиля валка учитывается имеющееся распределение и величина неравномерности механических свойств по ширине полос в зависимости от марки стали, ширины, толщины полосы и массы рулона. При этом шлифовочный профиль (выпуклость) изменяется от максимальной величины при наибольшем значении предела текучести материала по ширине полосы до минимальной величины при наименьшем значении предела текучести по ширине полосы. Таким образом, происходит изменение величины выпуклости рабочего валка в прямой зависимости от изменения предела текучести материала по ширине полосы, и его находят из выражения

К вЂ” показатель степени, учитывающий типоразмер стана и параметры прокатываемой полосы (0,85 К 1,25) .

Как известно, предел текучести является определяющим в характере и величине контактных напряжений, определяющих сопротивление металлов деформации. Поэтому учет профилем образующей бочки рабочего валка (выпуклостью) данного изменения (вида распределения и величины) предела текучести по ширине полосы является наиболее эффективным средством обеспечения условий, гарантирующих равномерную деформацию по ширине полосы.

Изменение предела текучести, а следовательно, и сопротивления,цеформации, и контактного напряжения на участках по ширине полос при постоянных остальных деформационно-скоростных параметрах прокатки, вызывает неравномерную контактную упругую деформацию для полосы из стали 08Ю с размерами 1,2х1200 мм, предел текучести изменяется в пределах от 270 Н/мм по середине полосы до 200 Н/мм по кромкам полосы (разница 26X) . Такое изменение предела текучести вызывает соответствующее изменение в контакт,ных упругих деформациях валка на участках середины и у кромок полосы (также íà 26K). Отмеченная, ранее не учитываемая в профилировках, существенная величина неравномерности упругих контактных деформаций вызывает потерю у полосы плоской формы и снижает сортность готового металла.

Экспериментально установлено, что величина неравномерности предела текучести по ширине полос взаимосвязана с их типоразмером. Результаты замеров величины прецела текучести по ширине полос подката для станов 1200 холодной прокатки и 1400 жести КарМК приведены в табл. 1.

Таким образом, для относительно толстых и широких (по сортаменту стана холодной прокатки) полос неравномерность распределения.гз выше, чем т для тонких и узких полос. Показатель степени К 0,85-1,25 определяет долю изменения выпуклости рабочего валка, необходимую для учета влияния неравномерного распределения механических свойств по ширине полос (с конкретными параметрами Н и В), прокатываемых на станах различных типоразмеров з 139 (например, с различной длиной бочки рабочего валка).

По результатам замеров hG„va полосах подката станов 1700 холодной прокатки и 1400 жести КарМК установлено, что вид распределения Ь С „ по ширине полос имеет постоянный характер для конкретного типоразмера и определенную величину 66 . Поэтому при реализации предлагаемого способа необходимо определить по замерам величину а 0 „ и вид распределения ЬС„ чс кс для всех типоразмеров полос подката.

Основываясь на результатах замеров, профилировать рабочие валки. С изменением технологии производства полос подката (выплавки и разливки слитка, нагрева сляба и его горячей прокатки, травления полосы) следует провести новые контрольные замеры 6

На основании статистической обработки результатов опытных замеров и аппроксимации полученных данных получили, в общем виде, зависимость величины профилирования валка, представленную выражением (1)..Пределы показателя степени К выбираются следующим образом. Меньшие значения вплоть до К 0,85 применимы и целесообразны при прокатке относительно толстых полос с толщинами до Н=1,5.мм (по сортаменту тонколистовых станов холодной прокатки) и значения К(0,85 даже на этих полосах могут привести в процессе прокатки к значительному искажению картйны подобия, что в конечном счете, обеспечив прямолинейный характер профиля, валка, приводит к снижению качества в виде возникно-. вения волнистости на кромках полосы.

Значения показателя степени по максимальной величине, вплоть до К 1,25, целесообразны при профилировании вал ков стана. холодной прокатки для прокатки полос жести с толщиной до

0,20 мм. Еще большие значения (K >

>1,25) даже при прокатке такого сортамента жести могут привести к уменьшению качественных показателей, а именно к короблению средней части готовой полосы, что соответственно снижает качество продукции, в том и другом случае увеличивая долю сортов. повышенного качества.

Таким образом, из выражения (1) рассчитывается величина профилировки рабочих валков на участке длины бочки, равном ширине полосы В. При по7107 строении профилировочной кривой по измеренным значенням Аб иб исX M0КС пользуется некоторое "сглаживание"

5 выпадающих значений при аппроксимации. Это несколько снижает точность соответствия распределения ьб и прох филировочной кривой, однако на достижение цели не влияет.

10 На остальных участках бочки, больших ширины полосы (СД и С Д, фиг ° 1) профилировку по предлагаемому способу следует выполнять по касательным (mm) и (m m ) к профилировочной кри15 вой (САС ) на кромках полосы, т.е. в (.)С и (.)С . 1Три этом основываются на следующих положениях. Величиналб функционально связана с координатой точки замера по ширине полосы. B фор20 муле (1) заменяют соотношение д(з„ / ! В

/6(„ „ на тождественное Х/-,, где Х— текущая координата точки замера по ширине полосы (мм), Х изменяется

25 от 0 в (.)А до В/2 в (.)С и С ; В/2 конечная координата кромки полосы (мм)

Ы „ Рад (2X/В) (2)

Производная от функции (2) с указанной заменой переменных равна (3)

Подставляя в (3) граничное значение (координату (.)С), т.е. при X=

В получаем величину искомого угло2 вого коэффициента касательной к про40 филировочной кривой (.)С (на мм кромки полосы)

a=tgoL=2 ° К ЬР „ /В. (4)

С этим угловым коэффициентом по прямой линии касательной к кривой

САС в () С и () С профилируются участки бочки валка от ()С до ()Е и от ()C до ()E . Граничные значения 6Р (, определяются по (1), АР (е ) рассчитываются как

Е(Е ) С Е(Е )

L-В .где ЯD () =а(- )

Диаметр шлифовочной бочки валка Л у

55 в соответствующей точке по длине бочки с учетом указанной методики определения 48 определяется как Д

=Ру-ЬР„, где Оу — исходный диаметр бочки валка (цилиндрической).

1397107

Существенным преимуществом предлагаемого способа профилирования рабочих валков является то, что он позволяет учитывать любой вид распреде5 ления bG по ширине полосы (симметричный и несимметричный), а также любую величину ЬС>м,„к по ширине полосы подката (фиг. 2 и 3), что в конечном: счете увеличивает качество полос. 10

В случае несимметричного вида распределения bQ „ величины шлифовочного профиля определяются раздельно для каждой из половин ширины полосы. При этом в качестве b G берется соответствующая разность, а 60„ считается по (1). На участках бочки валка, больших ширины полосы, по соответствующим значениям строится профилировочная прямая. Это также позволит увели- 20 чить качество полос за счет улучшения пластичности.

В виде примера профилирования валков по предлагаемому способу рассмотрим рабочие валки пятиклетьевого ста- 25 на холодной прокатки полос НШС 1700 (табл. 2) .

Для сравнения оценки плоскостности готовых полос, прокатанных с профилировкой рабочих валков по известному и предлагаемому способам, использовались; существующие на КарМК методики.

Величины профилирования рабочих вапков, определенные по известному и предлагаемому способам, для условий прокатки на стане 1700 холодной про35 катки КарМК (1 клеть) по данным табл. 1 приведены в табл. 2.

Результаты сопоставительного опробования профилировки BBJIKQB по пред 40 ложенному и известному способам, примененных на тонколистовом стане НСШ

1700 в условиях КарМК приведены в табл. 3.

Из анализа результатов оценки сопоставимых прокаток (табл. 3) следует, что предлагаемый способ по сравнению с известным на 20-307. улучшил плоскостность готовых полос.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ профилирования валков для прокатки стальных полос, включающий придание образующей бочки выпуклости в процессе прокатки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения качества полос за счет учета влияния неравномерности механических свойств по ширине, величину выпуклости устанавливают в зависимости от изменения предела текучести по ширине в соответствии с уравнением

ЬDÄ=b.D „, (Ьб„/bOÄ „,), где h,D

b D eaxc

bG х

Ф мсвкс

Таблица1

T м) Предел текучести, Н/мм, по ширине полосы Ьбм,„к

Н/мм

Толщина (Н) и ширина (В) полос, мм, Н х В

Ь макс

0 В/2+ 1 0,25- 0,5- 0,75- -* !

227 187

246 . 221

30

262 bo„кс r,(O 2) C (2) В В б (О -) и 0 (2) — величина предела текучести по середине и по кромке полосы, Н/мм ;

* ) и *4 — соответственно середина и кромка полосы.

3,0х1250 265 260 253

1,8х900 270 267 текучая величина выпуклости; максимальная величина,выпукл ости; текущее значение отклонения предела текучести по ширине полосы; величина максимального изменения предела текучести на ширине полосы; показатель степени, учитывающий типоразмер стана и параметры прокатываемой полосы, 0,85 (К 1,25.

1397107

Таблица2 дДх по ширине полосы* от середины бочки

hD<

+Гй, мм

Соответствующая выпуклость на ширине полось

Максимальная выпуклость на всей длине бочки, м в*4 в в в в*

02 0,252 0,52 О, 752 2

0 055*"1

0 0,005 0,018 0,036 0,055

0,055" 1

*< Известный способ профилирования, * ) предлагаемый способ профилирования;

+ ) размеры полосы подката, неравномерность (7 по ширине в соответствии с данными табл. t для полосы 3,0 1250 мм; и * ) соответственно середина и край полосы.

Т а б л и ц а 3

Показатель

К-во рулонов, шт.

Объем, %, сорта

Случай дефектов, 7., типа

Вариант

Размер полосы мм

Волнистость

Коробоватость степени, К

1, 2х1250 О, 85 41

2,0

1, 2x 1250 i, 15 35

0,3

0,6

2,2

1, 2х1250 1, 25 39

1,2х1250 т

2,5

4,5

* Изготовление профиля валков по известному способу.

0 1*11

О, 12b

О, 132

О, 135

0,85 0 0,005 0,011 0,030 0,055 0,071

1, 15 О 0,002 0,006 0,024 0 055 0,077

1,25 0 0,001 0,005 0,022 0,055 0,080

1397107

Риг.1

О,ая 052 D7$х Х вЂ”, отг- oslo

Составитель В. Васильева

Редактор В.Данко Техред Л.Сердюкова . Корректор С.Черни

Заказ 2282/7 Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Д / 2

6

075у 05у ООу Оу 02$gOf g 7Ху 2 8

Фиг.8