Способ прокатки полос в вертикальных валках универсальных клетей черновой группы широкополосного стана

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прокатке слябов в черновой группе клетей широкополосных станов. Целью изобретения является экономия металла за счет уменьшения боковой обрези. Указанная цель достигается за счет того, что допустимое изменение ширины при обжатии полосы в вертикальных валках определяют из равенства, выраженного математической зависимостью. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 В 21 В 1/02

Т1 1 ! !

1 г1((-. -, . : "-1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ дв ти, мм, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4359238/23-02 (22) 05.01.88 (46) 30.12 ° 89. Бюл. У 48 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) Ю.В.Коновалов, В.В.Оробцев, Е.А.Руденко, Т,С.Литвинова, О.К.Храпченков, И.Б.Свешинский, Б.А.Поляков, З.П.Каретный, А.Д.Белянский и P.Î.Ïåðåëüìàí (53) 621.771.067(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 910255, кл. В 21 В 37/00, 1980. (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ПОЛОС В ВЕРТИKAJIbHbIX ВАЛКАХ УНИВЕРСАЛЬНЫХ КЛЕТЕЙ

Изобретение относится к обработке металла давлением, преимушественно к горячей прокатке слябов в черновой группе клетей широкополосных станов.

Цель изобретения — экономия металла за счет уменьшения боковой обрези — достигается тем, что включает определение расчетного изменения ширины полосы вертикальными валками каждой клети по величине необходимого изменения ширины в черновой группе клетей, определение и установку зазора вертикальных валков каждой клети, при этом обжимают боковыа грани раската вертикальными валками каждой универсальной клети пропорционально допустимому изменению ширины вертикальными валками данной клети, изменяя при этом ширину зоны раската в каждой клети на величину, определяемую из отношения

ЧЕРНОВОЙ ГРУППЫ ШИРОКОПОЛОСНОГО

СТАНА (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовансУ при прокатке слябов в черновой группе клетей широкополосных станов. Целью изобретения является экономия металла эа счет уменьшения боковой обрези. Указанная цель достигается за счет того, что допустимое изменение ширины при обжатии полосы в вертикальных валках определяют иэ равенства, выраженного математической зависимостью. 2 табл.

Дв)м и, ЬВ

)=1 где дв), дВ °, — соответственно необ) 1ъ) ходимое и допустимое изменения ширины раската вертикальными валками J-й универсальной клеПреимушество способа заключается в равномерном распределении обжатий в вертикальных валках относительно допустимых значений и увеличении выравнивания колебаний ширины исходных слябов, т.е. в повышении точности прокатки по ширине. Указанные преимушества доказываются следуюшим образом. Учитывая, что изменение ширины вертикальными валками универсальной клети равно ДВ1 = Две;

1532105 представим отношение (1) в следуюшем виде: jm 5 В

Ьвв ьв„ (2) и ьв; где — коэффициент эффективности допустимого обжатия в вертикальных валках 1-й универсальной клети.

h,B

Комплекс ------- для конкретной пои ьв„„ лосы являе тся величиной постоянной.

Рассматривая 1-ю клеть при допущении, что коэффициент эффективности

6 согласно экспериментальным данным с1 прототипа находится в прямой пропорции от относительного обжатия

ЬВв

К Я1 (где с = ---- относительс1 ) 1 ное обжатие, К вЂ” коэффйциент пропорциональности, зависящий от входных размеров раската) преобразуем выражение (4) к виду

25

Откуда

Ьвв

const. (4) ЬBeim

Следовательно, предлагаемый способ обеспечивает равномерное относительно допустимых распределение обжатий

0 0142 4 84

D К (Ав1 Н ° В

J о

,6) Необходимое изменение ширины раската в черновой группе клетей цв обеспечивающее получение на выходе из стана заданную ширину полосы с отклонениями в пределах, допускаемых ГОСТ 19903-74, определяется где ЬВ

55 из выражения

D г1

hB — ℠— D

CJ Н

1 =! (7) во В4г л мм; б Вв, KhHe m CI, B о Вв Кввв1 и hBJm

В ° — (1 0,786KJJ„ ) Вв1 в вертикальных валках, улучшая тем самым условия эксплуаТации клетей, Причем выравнивание относительных нагрузок за счет увеличения их в первых черновых клетях приводит к увеличению выравнивающей способности черновой группы клетей по уменьшению колебаний ширины исходных слябов.

Решение уравнения (2) относительно Ьвв, возможно при известных значениях и, зависящих в свою очередь от обжатия в вертикальных валках ° По данным экспериментальных исследований получена следующая зависимость для расчета

1 — Кщ, 0,786 + ЬВв л вн1 ЬJ

:D8 0 0142 4 84 7 х — -(- z--- — - --), (5)

2 Н В где DJJ — диаметр вертикальных вал1 ков мм

Н вЂ” толщина раската в верти1 кальных валках, мм;

Во — ширина сляба, мм;

К вн коэффициент учитывающий особенности деформации литых и катанных слябов в ,1-й черновой клети.

Величина „„ определяется по выражению (5) подстановкой вместо о В» соответствующего допустимого абсолютного обжатия в вертикальных валках b,В в „, Решая совместно уравнения (?) и (5) после ряда преобразований имеем свободное уширение раската от обжатия в горизонтальных валках,1-й черновой клети, мм; номинальное (заданное) значение ширины готовой полосы, мм; допустимое отклонение ширины готовой полосы от номинального значения, 1532105

3  — изменение ширинь. полосы

4Г в чистовой группе клетей, мм.

Допустимое изменение ширины раската вертикальными валками в универсальной клети равно (8) dH = yl1 dH

Зазор вертикальных валков, обеспечиваюший обжатие, рассчитанное по формуле (6) беэ учета пружины вертикальной клети, равен (9) 83 в EBB) где  — ширина раската на выходе

)-( из -1-й универсальной клети.

В свою очередь В - рассчитывается

)-1 по уравнению в1, =s; + в, +

+ (1 „, ) В,.,. (10) Таким образом, рассчитанные по формуле (6) с использованием выражений (5), (7), (8) значения обжатий в вертикальных валках с последуюшим определением зазоров вертикальных валков универсальных клетей по уравнению (9) и их установкой обеспечивают реализацию предлагаемого способа прокатки ° Пример конкретного выполнения способа прокатки в вертикальных валках универсальных клетей черновой группы выполнен для условий стана 2000, В состав черновой группы стана входят вертикальный окалиноломатель (ВОК) и пять универсальных клетей, первая пара валков у которых вертикальные. Наличие отдельно стояшего вертикального окалиноломателя вносит специфику в схему определения необходимых обжатий, так как нарушается последовательность выполнения деформации в комплексах: вертикальные-горизонтальные валки. В связи с этим, определяя обжатия в вертикальных валках универсальных клетей по предлагаемому закону, обжатие в вертикальном окалиноломателе задаем исходя из практических соображений с учетом допустимого значения.

Определим необходимые значения обжатий и зазоры вертикальных валков, обеспечиваюшие при заданном режиме обжатий в горизонтальных валках черновых клетей получение готовой полосы шириной B„ = 1500 мм из

5 литого сляба шириной Во = 1550 мм, толшиной 250 мм при значениях исходных данных, приведенных в табл. 1.

Необходимое изменение ширины раската в черновой группе клетей согласно (9) при D = 10 мм и б В

10 мм составляет dB = 1550 + 40—

1500 — 10 — 10 = 70 мм.

Принимая обжатие в вертикальном

)5 окалиноломателе из условия обеспе; чения удаления окалины равным "Вв вок 50 мм уточним ве и у обходимого изменения ширины в универсальных клетях. При допушении

20 равенства изменения ширины обжатия в вертикальном окалиноломателе Ввок = "„eîк <Вв вок определили его величину с помошью выражения (5).

При К вн = 0,7 d B вок = 25 мм. Тогда

25 необходимое изменение ширины в универсальных клетях составляет

dB = 70 — 25 = 45 мм.

Значения допустимых обжатий в вертикальных валках универсальных клетей, определенные иэ условий допустимых момента и силы прокатки, угла захвата и устойчивости раската к попереч35 ному изгибу для указанного выше распределения толшины раската по клетям составляют 80; 60; 45; 35; 25 мм.

Принимая коэффициент Кк = 1 для универсальных клетей, определили

40 допустимые изменения ширины в каждой универсальной клети, необходимые обжатия в вертикальных валках по формуле (6), а также зазоры вертикальных валков, учитывая, что зазор

45 ВОК равен: вок Во (1 ) В вок — 1575 - 50 = 1525 мм, -б

50 где < = 13 10 коэффициент линейного расширения стали;

С вЂ” температура сляба на входе в ВОК, С (С = 1200 С).

Результаты расчета приведены в

55 табл. 2.

Полученные значения отношения

hBej — — — = 0,75 — 0,71, причем большее Be3m

l 532105

15

25

40 ти.

Таблица 1

Величина параметра по клетям

Параметр

ВОК кл. 1 кл. 2 кл. 3 кл. 4 кл. 5

ЬО

150

250 200

Толшина раската на выходе клети, Н, мм

Диаметр вертикальных валков, D>, мм

Свободное уширение, 6В мм

1100 1300 1000 1000 1000 1000

10 8

Ь 5 отношение относится к первым клетям, незначительно уменьшаясь к пос.педним, Ширина подката в чистовую группу клетей составляет 1545 мм. С учетом температурной усадки, равной

25 мм, и изменением ширины в чистовой группе клетей (уменьшение на

10 мм), ширина готовой полосы 1510мм, что соответствует сумме Вя + D.

Изменения отношения ДВВ /b.В по

) клетям следует объяснить некоторым отклонением от линейной зависимости эффективности обжатия в вертикальных валках от обжатия.

Использование предлагаемого способа прокатки возможно как в режиме ручного управления настройки вертикальных валков путем предварительного расчета настроечных таблиц для конкретного сортамента, так и в режиме автоматического управления процессом прокатки в черновой группе клетей в качестве математического обеспечения алгоритмов настройки черновых клетей.

Экономический эффект при использовании способа прокатки в вертикальных валках универсальных клетей черновой группы широкополосного стана достигается за счет сужения диапазона колебания ширины полосы после прокатки в черновой группе и, соответственно, экономией материала за счет возможности уменьшения диапазона плюсовых допусков по ширине и за счет сокрашения объема боковой обреэи при использовании прокатанных полос в последуюших пределах. Так, например, средний разброс ширины полос в партии на стане 2000 составляет 8-10 мм со среднеквадратичным отклонением 2,5 мм. Повышение точности размеров прокатываемых полос по ширине вдвое снизит разнотолшинность полос за счет стабилизации ширины подката в чистовую группу клетей ° формула изобретения

Способ прокатки полос в вертикальных валках универсальных клетей черновой группы широкополосного стана, включающий определение расчетного изменения ширины полосы в вертикальных валках каждой клети по величине расчетного изменения ширины полосы в черновой группе клетей, определение и установку зазора вертикальных валков каждой клети, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью экономии металла за счет уменьшения боковой обрези, допустимое изменение ширины при обжатии полосы в вертикальных валках определяют из равенства ьв; ьв

Двjì с"; ЬВ,„

) =! где 5 В, 6 В и — соответственно расчетное и допустимое изменение ширины раската вертикальными валками J-й универсальной клети, мм; .ц  — изме ение ширины раската в черновой группе, мм;

1.. .,п — индекс черновой универсальной кле!

1532105

Таблица 2

Параметр

Величина параметра по клетям, мм

T (кл. 1 кл. 2 кл. 3 кл. 4 кл. 5

Допустимое изменение ширины, d B

Необходимое обжатие в вертикальных валках 6Вь1

Ширина раската на выходе из универсальной клети

Зазор В вертикаль1 ных валков Бц

Относительная нагрузка по обжатию вВ в

hBs

25

60

44

1544 1543 1543 1544 1545

1465 1500 151) 1518 1526

0,75

0,73 0,71 0,71 0,72

Составитель В. Васильева

Техред Л.Олийнык Корректор И. Муска

Редактор A.Äaëèíè÷

Заказ 7985/12 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 1О1