Способ холодной прокатки полос на непрерывном стане

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСОУБЛИН (19) (И)

y)) 4 В 21 В 1/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТ)ЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР п0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4237948/31-02 (22) 23.03.87 (46) 07.09.88. Бюл. Ф 33 (71) Запорожский индустриальный институт (72) В.А.Николаев, С.С.Пилипенко, В.Д.Морозов, В.С.Мовшович, В.Т.Тилик, Н.А.Трощенков, В.Л.Мазур и В.И.Кудрин (53) 621.771.07 (088.8) (56) Мелешко В.И. и др. Отделка поверхности листа. . M.: Металлургия, 1975, с. 172. (54) СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС

НА НЕПРЕРЫВНОМ СТАНЕ (57) Изобретение относится к области прокатного производства, в частности к холодной прокатке полос. Цель изобретения — повышение качества проката.

При холодной прокатке на непрерывном стане, состоящем, например, из пяти клетей, прокатывают полосу с отклонением ее роликами тензоустройств к верхним рабочим валкам клетей 2-5.

В клети 1 прокатку ведут в насеченных рабочих валках с шероховатостью

R = 4,5 мкм, в клетях 2, 3 шероховатость шлиФовальных рабочих валков равна R 0,8 мкм, в клети 4 (предчистовой). ннкний рабочий валок имеет шероховатость Rö = 0,8 мкм, а верх" ний, к которому отклонена полоса, имеет Rч = 2-3 мкм. В клети 5 (чистовой) применяют рабочие валки с шероховатостью R = 4 мкм, т.е. шероховатость поверхности валка, к которому отклоняют полосу B предчистовом проходе, в 2,5-3,75 раза больше шероховатости другого валка этого прохода и в 1,3-2 раза меньше шероховатости валков листового прохода. 2 табл.

1421432

Изобретение Относится I(прокатному про!(энодстну, в частности к холодной прокатке полос.

Цель изобретения — поныше«п(е ка5 честна прОкятя.

При холодной прокатке ня непрерывном стане, состояг ем, например, из пяти клетей, прокат«(няю-: полосу с. отклонениям«! ее роликами тензоустройст-10 ва к верхним рябо !«(м !залкам клетей

2-5. В клети 1 прокатку «)едут н насеченных рабочих валках с шегоховатостью Вч = 4,5 мкм, н клет«ех 2 н 3 шеpoK0I3ATocTb шлифованных рабочих зал- 55 ков равна Rq = 0,8 (п(е(, н клети 4 ((е!)ед Ic To«IOA) нижний рябо«!! El вяло. ; и;.е;.т шероховатость 1),„ - 0.,8 мкм,

«н)й) е(рименяют «ряб)о:-Еие нялкп с i>JP. рохонатосч (>ю R =- 4 ( Оде соo прокатки е(олос(<(в клети - 6)(;ll 0>((!p(l несимметр !«ной шероховято(чтп ееерхнега ll нижнегA рабочих вя:и;ов геометрические II к«е((е«(ят(еческне параметры деформации полосы со стороны валков ря;Jli! ((Еь«, При тако.(способе прокатки н клети 4 обеспечнняетс: пон(Е>3(еii:- (я

g «з>! >> >ЕЕ) (2) из«(осос 0«(«((эст«> (Е(п(рощ)ОЙ> 3(Е! верх((е! 0 30 рябо !его валка.

>!зl!ОСО!. ч о! .кОСTь м(lкрО>11! Од>Е(ля pябо чего валка,. к к(>торому отклонс-ня по3 0 с <ч 0 6 у (" Jl o:>л (н;" и ч е «! с и «3 е 0 < ((>i! >

cKoJIl:жсн(«я на КО:Еч <чк е «Зале(я и IIOJIOcbi е«>ее до входя н очаг деформации. Ин35 (i h„/ ib! э (Е(, 6 Ь„= l!>b

= 0„44;

= 0,132 мм;

hhh = 0,168 мм, нел«чпной Oтст(«пя((««>!) Т.е, относителе,ной р<чз«(ице«! скоростей валков и пол 0 с ы 0 пл 0 с I(О с т (> в х 0 д <ч н (< < а;: (e À 0 I)

I<(a!IIIII, Пз теор«(п прокатке! !(з.(ест(!О < что величина От(. .тя>ея(ЕЛЕ(ОЕП>е<>(е)(я(Гсл выражением

>((. Сов(<

1+ ", 2(«h„

1 + ---- = 1 24"

>(< в э

Углы ко«:ч яI(T<> 1><ее>«(ы

0,0295 ряд, 0,033б ряд ° (< Е, 55

Углы кпитичес

КО-O "-, : «ã«I«ISI РЯВ«(Ы

= О 0137 ,(- l > н

<. (1 (>(. „

2 тенсине«ость сколе>жэ«ЕЕ(«! ol!l>еделястся где >(л — коэффициент нытяэкк«(,< ( (< УГОЛ КОЕ!Тахта в Очи ГЕ Де(Е)ор мяцпи, Я вЂ” опережение метя:>ля.

П ",) и li p c «( О «(0 н <ч г(:!."; нялк Ix велич«п(я коэАА«(ц((ее(тя нытя::;.((и

Е(ЕТ<Е>(3(<Ч СО С<ГОPOI(ÜI Е(ЯС((0>fl(ОI 0 ВЯЛ!(Я будет меньше,. «ем со ст010«(«i шлифоВ<Ч«(НОГО, 1 OÇTOÌ1 ВЕ«(((Ч((ЕЕЯ ° (> (.О С !"О )(ЭЕ(Ы (<. СЕЧЕН«(0 О Н<Ш(К Я В С< !,!(! И(- (((<И(Е

АКОГO (J!y«as! кОГдя пеэоцесc >()ок «тк«!

ПРО!«СХОДИТ В I)1ЛКЯХ С ОЛННЯКЛЭОй шероховатостью (в насеченных или в шлифовальных валках), Например, при прокатке полосы с Н = 1, 4 мм до (! — 1,1 мм 6h = 0,3 мм, R = 300 мм, R(„„ = 3 мкм, К(ц= 0,8 мм (отношение шероховатостей Кц„ /p = 3,75), получим следующие значения параметров (R Ä, Р— шерохонятость соответственно насеченного и шлифованного валков ; R — радиус валка, Н и h —толщина полосы до и после прокатки

hh — абсолютное обжатие полосы). По известным данным для Н,ц, = 3 мкм (к = 12 мкм) получим коэффициент трения при прокатке с эмульсией на насеченном валке f«! = 0,216, для

Р,„> =- 0,8 мкм (R = 3,2 мкм), коэф- фициент трения на Еплифовянном валке

Г„, =- 0,12. При .этих значениях f и

f.„, абсолютное обжатие между разношероховатыми валками определим по формуле где Ь„ — обжятие полосы со стороны насеченного валка, среднее значение коэффициента трения в очаге дед)ормя««ии (К=(Е>, +Я.„,)) /2).

ДЕ(я приведенных значении f„ и Гш получим!.де hh Обжатие со с-,îðîíû шлифованного вялкч.

1(оэАф«(ц«Еее(ты вытяжки металла со стороны насеченного и шлифованного

Нялков раеенье

»(— + ---- = 1 305, 2h1ч>,>

1421432 (1 — — ) = Π0144

of 0(2 2f

Lal

Опережение со стороны насечейного и шлифованного валков равны 5

5н R(„ /h 0 051; г

К г/h = 0,056

Тогда из выражения (1) определим величины отставания для различных вариантов прокатки: в насеченных рабочих валках (P H/h = 1,275; coseL = 1);

S = 0,215; в шлифованных валках

20 (p = 1,275; coseC

S, = 0,215;

25 в разношероховатых валках со сторо- . ны насеченного

S,Ä = 0,178;

Я =. 0,236.

Таким образом, при несимметричной шероховатости рабочих валков скольжение (отставание) на предочаговом контакте насеченного валка и полосы на 17,2% меньше, чем в случае использования рабочих валков с симметричной шероховатостью. Поэтому при установке .в предчистовой клети непрерывного стана рабочих валков с разно- 40 шероховатыми поверхностями обеспечивается повышение износостойкости микропрофиля насеченного (верхнего) ра" бочего валка по сравнению с использованием обоих насеченных валков. При 45 прокатке в разношероховатых валках с К „ = 2 мкм и R = 0,8 мкм (отношение R „/Ð = 2,5) отставание на насеченном (верхнем) рабочем валке составляет S „ -- О, 192 и оказывает- 50 ся на 10 7% меньше, чем в случае сим-. метричной прокатки в насеченных вал,ках, и также обеспечивает уменьшение интенсивности износа микропро6иля насеченного валка. 55

Таким образом, при использовании в предчистовой клети непрерывного стана рабочих валков с разношероховатыми поверхностями достигается повы-. шение нзносостойкости микропройиля насеченного валка, а следовательно, в чистовую клеть стана с большей шероховатос ью эаходит большая ллина полосы. Имея в виду, что коэффициент отпечатываемости шероховатости валков на полосе составляет при прокатке

К, = 0,6, то шероховатость полосы перед клетью 5 (чистовой) находится в пределах (при Ra /Pa = 3,7 и Ra

= 3 мкм) R 0,6 R 1,8 мкм или

К „ = 7,2 мкм. Такая шероховатость полосы обеспечивает интенсивный захват технологической смазки в очаг деформации клети 5 и одновременно снижение коэффициента трения на контакте валков и полосы в предочаговой зоне.

Испытания сваривания металла при отжиге в вакуумной печи выполняют в лабораторных условиях на образцах, отобранных от полос, прокатанных на непрерывном четырехклетьевом стане

1680 холодной прокатки. Полосы прокатаны при различных вариантах mepoxo» ватостей рабочих валков предчистовой клети 3 (табл.1).

В чистовой клети 4 .шероховатость обоих рабочих валков равна R „=5,2 мкм.

В процессе прокатки после клети 4 отрезают образцы (толщина h4 0,8 мм и ширина полос 1100 мм). Отбор образцов в каждом варианте осуществляют после прокатки металла в количестве, т: 11,5, 300, 620, 1030, 1350. Hs образцов вырезают полосы с раэмерамй в плане 40 80 мм и собирают в пакет из двух полос с продольными смещением в кажпую сторону на, 20 мм. Контактный участок пакета с размером 40140 мм сжимают совместно с крепежными пластинами под прессом с усилием

P = 70 кН. Пакеты отжигают в печи о при t = 700-705 С в атмосфере азота. Общее время отжига, выдержки и охлаждения с печью составляет 24 ч.

После извлечения пакетов из печи и освобождения от крепления концы полос закрепляют в захватах универсальной разрывной машины "Эйвери", на которой усилие разъединения объединяют с точностью до 10 Н..

Качество отжига при различных вариантах прокатки оценивают по удельному усилию отрыва слипшихся образцов g/Ь (g — усилие отрыва, b — максимальная ширина пятна контакта на площади слипания). Эксперименталь l421432

Ra верх«его валка,мкм ан4 ан $

R „ /Каы

В кле ти 3

Ra нижнего

Вариант валка,мкм

4,4

4,3

1,21

1,03

4,18

1 3

1,07

4,0 ные данные представлены в табл.2.

Как следует из табл.2, в начале прокатки (на новых рабочих валках клетей 3 и 4) объем проката Г = 11 5 т.

Удельное усилие отрыва образцов почти одинаково. По мере износа микрОшероховатости рабочих валков н клетях 3 и 4 и уменьшения вследствие

Мого высоты микропрофиля на полосах слипание и усилие отрыва увеличиваются. Однако в варианте. 1 удельное усилие отрыва после прокатки (: 1350 т увеличивается в 2,31 раза, Применение разношероховатых вал- 15 ков с. R»/Кац 4 18 (вар обеспечивает уменьшение удельного усилия отрыва полос по сравнению с вариантом 1, а после прокатки G= 1350 удельное усилие отрыва увеличивается 2р в:1,52 раза по сравне«ию с полосами, пОлученными на «оных рабочих валках.

ОДнако при значительном различии шероховатостей валков (RaÄ/К,.„„

= 4,18) передний конец полосы на вы- 25 ходе из валков клети 3 получает существенный изгиб на нижний валок, что вынуждало затрачивать допол««тельное время на задачу изогнутого конца в валки клети 4. В вариантах 3-5 при 30 отношении шероховатостей верхнего и нижнего валков К „/Ка = 2,5-3,75 после прокатки Г :1350 т металла обеспечивается снижение удельного отрыва ,попос по сравненшо с вариантом 1 и отсутствие задержек прн задаче переднего конца полосы н клеть 4

rIo сравнению с вариантом 2. В варианте 6 отношение шероховатрстей валков клети 3 оказалось недостаточным (К „/Ra„, = 1,81) и по мере увеличения объема проката на валках удельное усилие отрыва полос увеличивает ся до 2,38 раза при Г =1350 т.

Таким образом, оптимальным соот45 ношением шерохонатостей рабочих налкон клети 3 ЯвлЯетсЯ Ка„/К.ак, = 2,53,75 и при этом шероховатость рабочих валков клети 4 в 1,3-2 раза превышает шерохонатость насеченного валка клети 3 (табл.1), т.е.

Ка„ /Ra„>= 1,3-2. При большем отношении Ка„/Каы в клети 3 (К /К ан оы

= 4,18) усилие отрыва полос также невелико, но во время выхода перед" него конца полосы из клети 3 наблюдается изгиб его на нижний валок, что вызывает задержки при задаче полосы в валки клети 4. При отношении Ra„/Кцы = 1,81 в клети 3 наблюдается увеличение слипания полос и удельной силы отрыва их друг от друга, что свидетельствует о большей ве" роятности сваривания витков при рекристаллизационном отжиге рулонов и увеличении отсортировки металла по дефекту "излом" (как в варианте 1).

Использование данного способа прокатки полос на непрерывных станах холодной прокатки позволяет повысить качество листов за счет уменьшения дефекта "излом".

Формула и э обретен н я

Способ холодной прокатки полос на непрерывном стане, включающий прокатку полос с наклоном в предчистовом проходе в валках с разношероховатыми поверхностями, в чистовом †. н валках с одинаковой шероховатостью поверх"

«остей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества проката, в предчистовом проходе полосу н процессе прокатки наклоняют к валку, шероховатость которого в 2 53,75 раза больше шероховатости другого валка этого прохода и в 1,3-2 раза меньше шероховатости поверхности валков чистового прохода.

Таблица 1

1421432

Продолжение табл.1

1,74

1,04

3,0

2,82

2,0

1,04

296

2,5

2,48

1,05

1,9

1,81

Таблица 2

Удельное усилие отрыва образцов (Н/мм} ам ®аы клети 3

Увеличение усилия отрыва

Вариант при объеме проката, т

300 620 1030 1350

37,8

2,31

3694

32,3

?3,5

22,4

21,8

19,4

19,5

2399

1,52

22,4

23,1

24,2

1,59

20,5

26,4

1,78

30,7

21,5

9 5

2 38

38,7

28,1

Редактор А.Ворович

Подписное

Тираж 467

Заказ 4365/9

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35 Раушская набер де 4/5

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

1 17,3

4,18 t5,5

3,75 15,8

2,82 1697Р

2,5 17,2

1,81 17 8

Составитель Е.Козина

ТехРед МеХоданич Корректор И,.Пожо