Способ прокатки полос

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве полос на непрерьшных полосовых станах. Цель изобретения - повышение ресурса работы валков за счет снижения износа активной образзпощей в каждой последующей клети в результате компенсадай износа в предыдущей клети. Разворотом валков по мере их износа на регламентированный текущий угол восстанавливают исходную прямоугольную форму межвалкового зазора, благодаря чему повышается ресурс работы валков в течение одной кампании. 2 табл., 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

5 2 А1

09) (11) (51)4 В 21 В 1 22 13 )4

" s

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4162662/23-02 (22) 15.12.86 (46) .07.П,88, Бюл. У 41 (7l) Институт черной металлургии (72) А.И.Сафьян, И.Ю.Приходько и В.Л.Mhsyp (53) 621.771.237.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 544478, кл. В 21 В 1/22, 1970.

Авторское свидетельство СССР

11 1106557, кл. В 21 В 13/14, 1983. (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ПОЛОС (57) Изобретение относится к прокат ному производству и может быть использовано при производстве полос на непрерывных полосовых станах, Цель изобретения — повышение ресурса работы валков за счет снижения износа активной образующей в каждой последующей клети в результате комленса. ции износа в предыдущей клети. Pasворотом валков по мере их износа на . регламентированный текущий. угол восстанавливают исходную прямоугольную форму межвалкового зазора, благодаря чему повышается ресурс работы валков в течение одной кампании, 2 табл., 8 ил.

1435332

d„с.-2 aTctg2 с „,.„, =2 aTctg

6 (3) Ос ествив я п еоб азования по— ущ Р Д Р Р д а изменение этого угла в каждой кле- коренного выражения, получают ти по ходу процесса ведут в функции

Развития величины прикромочного из- (Ь)г „()г 2 (1 г

45 носа Рабочих валков в наиболее изно- 6+ г и+а s+ 6 шенных сечениях, определяемых эмпи- Ь } (4 и 4 рически, согласно выражению Taz как R<=R +C (фиг. 3), то подд,. „ .р„,„, — gò,„, коренное выражение в окончательном где С ° - вогнутость исходного про1 i филя рабочих валков i"é кле- Ки(8 С+4 Ь-4 d)+(2 С+Ь}г+Ьг-аг, ти, мм; Иэ условия прямоугольной формы

h - величина межвалкового зазо- . межвалкового зазора принимают Ь а, ! ° 55,, ра в i-й клети для получения тогда требуемой толщины полосы,мм; Ки(8 С+4 -Ь-4 а)+(2 С+Ь) +Ь -а е

Э„; - диаметр рабочего валка в се- (2 С+а)г+8 С.К -"4(С +С а+а /4+2х редине длины бочки, мм; 1с Ки} °!

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве полос на непрерывнъгх полосовых станах, Цель изобретения - повышение ресурса работы валков за счет снижения износа активной образующей в каждой последующей клети в результате компенсации износа в предыдущей клети.

На фиг,1 показана валковая система, вид с торца; на фиг,2 - то же, вид сверху и исходный угол перекрещивания валков; на фиг.3 - схема профилированного рабочего валка; на фиг.4 — бочка рабочего валка, вид с торца; на фиг.5 — изношенный рабочий валок, расположение наиболее изношенных сечений; на фиг.б — схема одностороннего перекоса осей рабочих валков относительно исходного угла их перекрещивания, на фиг.7 и 8возможные вогнутые профилировки рабочих валков (возможные законы активной образующей профиля рабочего валка) .

Способ прокатки включает деформацию в валках с исходной вогнутой профилировкой, оси которых перекрещены одна относительно другой в горизонтальной плоскости, определение местоположения наибольшего.прикромочного износа рабочих валков, а также изменение угла их перекрещивания по ходу процесса.

Исходный угол перекрещивания валков устанавливают, исходя из обеспечения прямоугольной формы межвалкового зазора, по зависимости — коэффициент линейного расшиX рения материала валков, мм/ С;

t, — среднемассовая температура бочки рабочих валков i-й оС.

 — расстояние между максимально изношенными сечениями ра1О бочих валков, мм;

D, — исходный диаметр рабочих валисх; ков i-й клети в местах их наибольшего прикромочного износа, мм;

D " текущий диаметр рабочих валтек; ков i-й клети в местах их наибольшего прикромочного износа, мгл;

L< — длина бочки валков, мм, Расчет исходного угла перекрещивания валков, обеспечивающего прямоугольную форму межвалкового зазора, производится следующим образом; из

ААВС (фиг.1)

25 (2 1 +Ь) (2 R<+a) + I.e (1+созе а „)7 .

Так как Ыр „очень мало, то можно записать (2 .К .+Ь ) = (2 К, +а) +(2й), (1) где Ь - величина межвалкового зазора на краю бочки, мм; а — величина межвалкового зазора в центре бочки, мм;

d = — °

1 ИС)(У

1435332

Формула (3) теперь принимает вид

2 (С+-) +С DU, „,„=2 arctg (4)

1 б 5

С учетом теплового расширения валков формула для определения исходного угла перекрещивания BaJIKQB принимает окончательный вид

2 С+2 +С Юц I+ e ê t ,/, o(=2 arctg — — - -- — -- - — -" — 1 5)

Иех L6 где à-h — величина межвалкового зазора прямоугольного профиля, мм;

l5 — коэффициент линейного расширения материала валков, о мм/.С вЂ” среднемассовая температура бочки валка при прокатке, ОС20

Расчет текущего угла перекрещивания с учетом кольцевого износа рабочих валков, обеспечивающего компенсацию последнего, и таким образом, прямоугольную форму межвалкового зазора, производится следующим образом.

Зависимость угла перекоса цилиндрических валков от разницы между величиной межвалкового зазора на краю и по центру бочки для малых углов перекоса валков до 5 с(= arctg 2 ГЮ Ж (e) где D — - диаметр бочки валка цилиндрической профилировки, мм;

L — - длина бочки валка, мм;

d — разница между величиной межвалкового зазора на краю и по центру бочки, мм, Расчет текущего угла перекрещива- 40 ния валков в зависимости от их кольцевого износа производят для компенсации износа в наиболее изношенных сечениях валка I-I u II-II (фиг, 5, штриховкой выделен цилиндр длиной В 45 и диаметром ?) е„).

Принимают допущение, что износ по центру бочки валка ничтожно мал.

Тогда, исходя из (6), доворот в сторону меньших углов для компенсации 50 износа рабочих валков производят на величину

ID ey, >

de< = arctg 2 — ——

b2 (7) для цилиндра длиной В и диаметром

В.ек (Фиг. 5) . где  — расстояние между максимально изношенными сечениями, мм;

0,„, — текущий диаметр рабочих валков в наиболее изношенных сечениях, мм; — величина износа рабочих валков в максимально иэношенных сечениях, мм, (D тек (Э ус< Dтек 1

4g arctg 2 — -- (8)

В где П„е„ вЂ” исходный диаметр рабочего валка по наиболее иэношенным сечениям, мм.

Поэтому текущий угол перекрещивания валков те к = иск ЛФ Откуда с тек = a и- — агctg 2 к (9) С принятым допущением формула (9) позволяет вычислять текущие углы перекрещивания валков в зависимости от величины износа, Имеется возможность уточнения формулы (9) путем отказа от принятого допущения, что в центре валок изнашивается очень незначительно по отношению к прикромочному износу.

Н этом случае следует пересчитать необходимый исходный угол по формуле (5) с учетом незначительного изменения вследствие износа межвалкового зазора h и величины вогнутости исходного профиля валков С. Затем, подставляя новый, изношенный диаметр центра валков D „ и пересчитанный угол нх перекрещивания в формулу (9), можно вычислить текущий угол å по следующей, уже уточненной, формуле

2 о тек =2 arctg

2 (ек1 — . ar c t g — ----- --- — —.---- { 1 0)

?1 2 где С =С + <3ö,.

Ь = Ь+йц, — износ центра бочки, мм.

Активная образующая профиля рабочего валка может меняться по следующим законам: ь е 2 х1 (l 1)

L где е — величина максимального выреза на торце бочки, х2

У С

Ь где Ь вЂ” константа; (12) 1435332

5 (13) f0!

25

Отсюда с т6к Ечсх "а"сй8 2

1-ли

С вЂ” величина вогнутости активной образующей рабочего валка, или для большей плавности активной образующей рабочего валка

2 х у- — -с и где Ы вЂ” константа (фиг.7, цифры у кривых соответствуют номерам формул по тексту), Х

Ь

2 (14) (фиг ° 8).

При у = С

n L

С

Выразим теперь показатель степени п, прологарифмировав обе части уравнения

n = 1n (- - С), Ь

2 тогда формула (14) принимает вид е.(- -c1 ь у

Для простоты принимают закон х у= — -с, Ь

L (2) гдеЬ=-—

2 4 С

4 С х у = — — — — с. Я.

Для определения сечений, подвергающихся максимальному износу, принимают х=В/2.

Таким образом

В1

y=C (— -1).

Зная закон активной образующей профиля валка и величину износа в максимально изношенных сечениях, пренебрегая износом по центру. бочки, формула (9) имеет вид где у — ордината точки на поверхности изношенной активной образующей в сечении, подвергающемся наибольшему износу,мм, 50

)Ь агсЙ8 2

На практике целесообразно исходный55 угол перекрещивания валков находить по формуле (5), а текущий по формуле (9}.

В табл. 1 даны исходные данные для расчета углов перекрещивания осей валков перед началом кампании рабочих валков в чистовой группе НШС-1700 горячей прокатки, а в табл.2 — определение o, „ è параметры способа прокатки полос, Пример, Перед прокаткой по формуле (5) рассчитывают и устанавливают исходные углы с„ перекрещивания осей валков в каждой i-й клети.

Расчеты производят на основании выбранной при шлифовке величины вогнутости с профиля рабочих валков, устанавливаемой согласно принятому распределению обжатий величины межвалкового зазора h для получения необходимой конечной толщины полосы, диаметра рабочих валков D в середине длины бочки, температуры рабочих валков t определяющей составляющую теплового профиля в фактическом профиле активной образующей (табл.1), Полученные углы перекрещивания обеспечивают прямоугольность профиля межвалкового зазора, и, следовательно, прокатываемых полос различных ширин. На практике в течение одной кампании рабочих валков прокатывают полосы различных конечных толщин, следовательно, расчеты углов перекрещивания следует производить для случая прокатки каждой толщины (табл,2).

В то же время опыт работы непрерывного широкополосного стана горячей прокатки без перекрещивания осей валков показывает, что значимый неравномерный износ рабочих валков чистовой группы клетей (свыше 0,01 мм), ухудшающий профиль поперечного сечения готовых полос, появляется после прокатки 300-3500 т. Однако в первой клети чистовой группы неравномерность износа рабочих валков, приводящая к образованию местных продольных утолщений на раскатке, имеется уже после прокатки 500-700 т (или двух плавок) полос. В дальнейшем в каждой последующей клети возникает значимая неравномерность износа, абсолютная величина которой уменьшается с увеличением порядкового номера клети (табл,2).

Поэтому для условий НШС-1700 целесообразно установку текущих углов перекрещивания с „, рассчитываемых по формуле (9), производить в ходе прокатки с учетом порядкового номера клети и неравномерности износа рабочих

1435332 валков в каждой клети, причем учет этих факторов следует осуществлять через массу прокатанных полос. Расчет для каждой i-й клети производят на

5 основании выбранного ренее угла перекрещивания Ы и текущего диаметра П е рабочих валков в местах их наибольшего износа и расстояния между максимально изношенными сечениями 10 рабочих валков В. Количественные значения последних двух параметров определяют эмпирически - путем обработки и анализа статистических данных замеров износа рабочих валков в зависимости от условий прокатки.

Представленные данные показывают последовательность действий при прокатке с использованием предлагаемого способа. Разворотом валков по мере их износа на текущий угол о(и ек восстановлением благодаря этому исходной прямоугольной формы межвалкового зазора достигается повышение ресурса работы валков в течение одной 25 кампании. Установка текущих углов перекрещивания осуществляется уже после прокатки 610 т полос (двух плавок)одной ширины, начиная с первой клети ! чистовой группы, в которой рабочие валки используются на исходе рабочего слоя бочки, т.е, с минимальной твердостью, а потому с наибольшей склон° костью к износу. Затем по мере возникновения и развития износа в последуюших клетях производится установ35 ка в каждой из них Ы „с учетом величины и местоположения этого износа, Применение предлагаемого способа прокатки позволяет вдвое снизить в 4Q условиях НШС-1700 расход валков, Формула изобретения

Способ прокатки полос, включающий деформацию s валках с исходной црофилировкой, оси которых перекрещены одна относительно другой в горизонтальной плоскости,. определение местоположения наибольшего нрикромочного износа рабочих валков, а также, .изменение угла их перекрещивания по ходу процесса, о т л и ч а ю щ и й= 2 arctg а изменение этого угла в каждой клети по ходу процесса ведут в функции развития величины прикромочного износа рабочих валков в наиболее изношенных сечениях согласно выражению с д „, - arctg 2 где С„ вогнутость исходного профиля рабочих валков i-й клети, мм; — величина межвалкового saзора в i-й клети для получения требуемой толщины полосыр мм диаметр рабочего валка в, середине длины бочки, мм; коэффициент линейного расширения материала валков, мм/ С; среднемассовая температура бочки рабочих валков i-й клети, С; расстояние между максимально изношенными сечениями рабочих валков, мм; исходный диаметр рабочих валков -й клети в местах их наибольшего прикромочного износа, мм; текущий диаметр рабочих валков i-й клети в местах их наибольшего прикромочного износа, мм; длина бочки валков, мм, h 0( х

Dues с я тем, что, с целью повышения ресурса работы валков за счет снижения износа активной образующей в каждой последующей клети.в результате компенсации износа в предыдущей клети, исходный угол перекрещивания валков устанавливают, исходя из обеспечения прямоугольной формы межвалкового зазора, по зависимости ucx. =

Ф

1 о

» о О о

СЧ л о л л

Ы

Ж

CV

»О л

Ch о л »»

» о б ь О

СО л

an

Ю л (»») л

»О

М оо

Е» 00

u -- ох ь о

3. И о л л О

I о ь

СЧ а

».» о л! о

СЧ л л

С3\ О

Ю

» о

» ь

00 л

» л

ЧР

»О

1

1

СЧ

I.I

3 и

3 1

1

1 1 0 !

С ь

С )

СО л

»»1

»О.1

I !

1 i

I

1 хо цо

v а 1 о

Гч о «

Ф ф 03 ж о

5i

Е ф о ф х й

1 ф а

»33

v ф а ф а л»»

30 о

Р 3О

1О а 5 а и

t5 а

»»3

v о 1 а

О 03

m o

Ж Р3 о 3С

333 Ж

О 0

5 а I

М 3 о е.

1 ВАМИ

»3» 4К ф . 3

1 I a0

I

1 З I 1

1 1

nj i

3» I 1

333 .1 о

3» о

Ж 1

6 1 . 1 Ю 1

1 t an I а (Я I

X 3 — — о х !

1435332

С» ) о

СО »0ъ

Со л о о

Ch СЧ 6»3» !л

5и щ.

Еа О .

К и фа о о э р1

0 а о е 3 ф о а

Ж 3

Ж 30

»О О 3С о 5 ц о о О ф

Я

«уф ж g

М о

30 ф а о с» а

О 3:

3С

1

I

I !

I

I

I — —.Ч

СЧ л

СЧ л

СЧ л а

СЧ л

СЧ О а

С Ъ ь

СО

СЧ ь а О

С0

СЧ а ь л

СЧ а ь л ь

СЧ О а м

Ю

СЧ О а .м ь

ОО

СЧ

CO а О

1 О

I

1 Ъ

1

I

СЪ

К)

О0 а О

Ю л О

CO а О ь л

С"Ъ а

С/Ъ а л ь

° l О

Ю .

Ю

СЧ а О

Ю л л а

Г 1

1 ь

ОЪ

° \

Ch О ь

3Г . а

CO

ОЪ О л а ь ь

Ю

l a

ОО

ОO О

Ю ь а

CO

QO ,0 м а

Ю !

ССЪ ь

° I

О0 . О

»б

C) а л

О0 О

»Ф О

СЧ а

СЪ

Р»

QI I

Е I о

СО

1 а

СЧ

СЧ

I о

Ж

Ц;!

О

- Й о

О! с6 С4 !

»

Ф Р» ф Е»

v э и 3 ф

5 3

О о е

& Н о о и и

cd О)

О g

I

1 С4

Э

1 Е И о

I Ж 1-1

СЧ м м

O а

С Ъ

1 ! —

1 1

l I

1 1

I й!

9, I С Ъ

Г»

1 I

1 Ф I о

Р3 1 о

Е» 1

U 1

l Ж 1

Р

1 I СЧ 1

1 Ж I

1 E» I

1 QI I — — 4

1 И

1

I 1 ь! ОО! е

Р I

1 I Þ

QI! СЪ

О, I О

I О

Д 1О! Ц! о

I 1:!

1 — — 1

Ю ь а

СЧ

Ю а

ah O

О Nl

Ж !О N C4

1435332

CJ о Н ю о

Рв

Ql Щ

Н о ж1

Ql a .О! х о е и о ь 2 СО а СЧ

° Ф

Ю ь б CO

Ф СЧ

СЧ

Ю

00 а СЧ ю

ОЪ

Ю

00 а СЧ а

СЧ ъ ь

Ь Оо а СЧ

ОЪ

Q) а 61 &

Р g Ь

Q) oJ QI

Ж !С! о о m,ф 3 СО Х во З,са

1О ДО, о о

О О!5

Ц м о м

Й СС!

1435332

l4

СЧ л

СЧ л

СЧ л л

СЧ л

)ц 6

С ) О л

С"Ъ

С 1 О л р о о О л

С 1 о о

\ \

D л

0О, е

СО

СЧ л о л

О о

О О л ф

С 1 л О О л

С У а, ;о

Ф О

00 л О

Ю л О

0О л О

D л

С 1 о

-а о л Ц1

СЧ

00 л л л

СЧ ъО о л

Ю

СЧ л О

О л

СЧ л

Ю о о\ (— 1

0 о л

00 оъ О ь

И л

О1 сО

О1

СЧ л

Иъ

Ol о

° \ О (йГ

Ю о

00 сО

\О н

it л е ("Ъ

О1

° \

Э

D л л о о

С ) л о

СЧ

"(6(, 1 а

Е I

Х 3 ь л

00 О

С ") ь .л

ЧО О о\

D л и

О О

Со О л Ch

LC) о л

И ) о

СЧ

СЧ л

СЧ

1 е

О 1

I ф 0l

1 е оо

0 и

О ЕО

I ф ф

I о

Се о

I0 о к о о ф

v м о ф о

Р» Ж о ецио, v o

О ХОО

СЧ

С 1

СЧ

С ) РЪ

СЧ СЧ.4 Щ СЧ

Ф O

СЧ СЧ С С С

1ц .ф

g jIi

4: I — 1л

1 ° . 1

1 3 4 !

k) „"Р

I р о . y

Ф Р ц

v еод Р ф Хо е фжх

5 hl

Й о е3

3 л ю 6 ф д х

С0 о е

Ф я и (о ф Е ф о

0 ф . жl0 О

6. Ф о а и ж о о ф Р х о

ОВ 0С и О lt оер

Фg(0I

Р":з аф ж а ф о о 4

:1".=

М и Ж

1435332

СЧ

СЧ л с

СЧ л

СЧ л

Ю

СЧ л

Ц

cd

3I е

I

I ь О О

° а О и

СЧ

СЧ

3С3

0О

СЧ л ь л

СЧ л ь л

l ) о ) о )

1 л О 3С3 сО

Ю л СЧ

С 3 СЧ

О1

СЧ О

° В

С ) л

I л О

0О

° а О ь л

I 3 !

К)

° Ь О

С3 л

СЧ

° Ь СЧ

СЧ ь

СЧ л О ь л ь

СЧ л О ь л ь

СЧ 3С3 3 л СЧ СЧ О л л ь

3С( л

С3с О

0п 1 л

С31 О (1 л 3 3

Ch

° СЧ

СЧ

Ch

С3 л

ОЪ

С(ъ

С3с

° \ л

С>

С3 00 л О а

Ю Ф

СЧ ь

Ю л

С0 О

СЧЪ ь

° а л.

СО О 3

СЧ 3.ГЪ

СЧ

3 СЧ ж I I

333

Д

I (С cd а

Ф а Р

Д 4 cd 333 ж о о к о о ж о R3 о

Ф О

333 (d 333(ЕИOcd

3 о (=(а

Щ

С 3

С3 3 а е

1 Й И 1 о

1 Ж И I а СЧ

С ), С 1

С )

3 3 С 3 1 (1

I I

1 I I

I 3 . б!!

I О. I

4 1 а

О 1

333 I 3 о !

i I

О I 1

1 1

М 1 1

1 3 1

I а I 1

3 Ф 1 о

l.

1 I

1; 3

I .1

1 . I

I . 1

l 1

I Рв I

C3 !

33 о е

C33 P

О е е а 5 51О о

З1 *

333 Ф

Ж 33 33(5

l0 о и

3О O а 333

Р 333

Ф Ф

Ф О ОО

Ф 33

fà5 ф 30 Р ь ь

CO ° л СЧ

СЧ

О О ЕС3

Се а ь о абеб» т а g lf bl ф Е

II" 7

1435332

I

1 ь

С Ъ

С Ъ

3

1 С«, I

l о

;,1

° 0

II

1

ЧЪ

С/Ъ

1-—

1 4 ь

С Ъ

СОЪ

1

1

I ь

СОЪ

СС\ О

СО О ь (« ь

СсЪ а О

С)

С ь

« ° В

СОЪ

1

00 (У

С«

60 О

I ь

СОЪ

СС)

1

I

1

1 ь

СсЪ

° I

С"Ъ

1 оъ

СО

1О

Ю

СМ ь

1 64

ОО О

63 а о с6 36

С6О М A K2 4> ц В I36 РЬ

6I O 6I

63 аь

63 х ц СЭ о a

Ю

63 36

С6 ж g ж

46 Ф

Рф

63 Ф о О

С"Ъ

СОЪ

I 1 В

3 I

3 в 1 в в

1 4 4

3 Ю 0 О 3

1 Q 3

I 63 3 — -4

4: В В

34 ) 3

1 - в

I 63 I 3 о )

В Z 1

3 1

1

I 3 ! в ж

34 а

I 3 36 8 !

6 о

I о 46

Ю 0) с6 36

3 . 3,д, 5

3 OÜ 3

1 04

Г и

44

63

:Е 36

Ь «С М 4 о i р

С6 Ре !

", СО 63

u ) 5

36 С4 и м ы.„ с6!

p I

63 I

Ж Р\ 1 о

I 1

С6 1

О 36

Ж 1 с6 44 I

Ж 1

С6 Р 1

ы о

О 1О

44 с6 1

0 4 1

СЪ 1

I 43533 2

Фиг.2! А,З 5332

1435332

©1О. 7

Составитель Н.Булкин

Редактор О,Головач Техред H.äèäûê Корректор С.Черни

Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5587/9

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