Рабочий валок листопрокатного стана

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве полос и листов на широкополосных станах горячей прокатки. Цель изобретения - повышение плоскостности прокатываемых полос и снижение расхода валков. Вогнутый профиль бочки рабочего валка выполняют по логарифмической кривой, математическое выражение которой имеет показатель степени в пределах 2...8. При прокатке полос разной ширины на участках контакта образующая валка незначительно изменяет свою вогнутость, что позволяет стабилизировать поперечную разнотолщинность при изменении ширины полос. Плавный характер кривой профиля образующей бочки позволяет обеспечить равномерность вытяжек по ширине полос и равномерное распределение межвалковых давлений по длине бочек рабочих и опорных валков, что практически исключает выкрошивание рабочей поверхности бочек и уменьшает толщину наклепанного слоя на смежном опорном валке. Экономическая эффективность изобретения складывается из уменьшения отсортировки в низшие сорта по геометрии полос и в снижении расхода валков. 2 ил., 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) ()1) (51) 5 В 21 В 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ1ЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4387620/23-02 (22) 07.12,87 (46) 23.01.90. Бюл. Ю 3 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) Ю.В.Коновалов, О.Н.Сосковец, А.А.Ниденс, A.À.ÁóäàêBà, В.B.ÎðoáöåB, Е.А.Бендер, С.A.ÁóðëàêoB, Ю.Н.Годецкий, A.Г.Свичинский, Б.В.Баландин и А.Г.Володин (53) 621.771.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1119748, кл. В 21 В 27/02, 1984, Авторское свидетельство СССР

N 1135507, кл. В 21 В 27/02, 1985. (54) РАБОЧИЙ ВИ10К ЛИСТОПРОКАТНОГО

СТАНА (57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве полос и листов на широкополосных станах горячей прокачки. Цель изобретенияповышение плоскостности прокатываемых полос и снижение расхода валков, Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве полос и листов на широкополосных станах горячей прокатки.

Цель изобретения — повышение плоскостности прокатываемых полос и снижение расхода валков.

На фиг. 1 представлен валок, общий вид; на фиг. 2 — графическая зависимость изменения поперечного профиля по ширине полос.

Вогнутый профиль бочки рабочего валка выполняют по логарифмической кривой, математическое выражение которой имеет показатель степени в пределах 2-8. При прокатке полос разной ширины на участках контакта образующая валка незначительно изменяет свою вогнутость, что позволяет стабилизировать поперечную разнотолщинность при изменении ширины полос.

Плавный характер кривой профиля образующей бочки позволяет обеспечить равномерность вытяжек по ширине полос и равномерное распределение межвалковых давлений по длине бочек рабочих и опорных валков, что практически исключает выкрашивание рабочей поверхности бочек и уменьшает толщину наклепанного слоя на смежном опорном валке. Экономическая эффективность изобретения складывается из уменьшения отсортировки в низшие сорта по геометрии полос и в снижении расхода валков. 2 ил., 4 табл.

Суть изобретения заключается в том, что профиль образующей бочки рабочего валка имеет вид логарифмической кривой, определяемой по формуле

1, (1 — (4, /11 ) 1

-(2М 1„) ь (1) где W — текущая величина вогнутости образующей по длине профили3 1537338 4 рованного .участка бочки валка, мм; максимальная величина вогнутости образующей на середине

5 бочки валка, мм; модуль текущей координаты профиля образующей от середины к краям бочки,.мм; длина профилированного участ:ка бочки валка, мм:, минимальная дг ина рабочей части бочки валка,мм; величина вогнутости обраW о

1 зующей при Yl = ---, ммПри прокатке по..""с различной ши-, рины с использованием предлагаемого рабочего валка (фиг,1) происходит незначительное, в сравнении с известным. валком, изменение вогйутости образующей бочки на участках контакта с полосой. Так, например, при изменении ширины прокатываемых полос с В.2 на 45

В величина вогнутости профилиоовки

1 рабочего валка изменяется на значительно меньше, чем Ь,<., а при изменении ширины полос с В на В - на меньше, чем 6, . Это свидетель -3 ствует о стабилизации поперечной разнотолщинности полос при изменении их ширины.

Плавный характер кривой профиля образующей бочки валка выполняют оди55 наковым для всех клетей чистовои группы по логарифмической кривой с — (0,05-0,2)W 1 = (0,4-0,9) и то = 2-8. Зто позволяет обесйечить ш — показатель степени, определяющий характер кривой профиля образующей бочки вапка, причем величину М< задают равной (0,05-0,2)W величину . равной (0.„4-0, 9) 1„, а величина ш нахо цит ся в пределах 2-8.

Валок содержит шейки 1, бочку 2 25 длинОЙ L прОфил лрованныЙ вОгнутый средниЙ Ji/частОК 3 с W < =- (0,05-0,2)Ио, 1 = (0,4 -0,9) 1, и< = 2-8.

Для сравнения пунктирной линией 4 показан известный. валок с отношениеь< длины параболического участка бочки валка к длине профилированного участка, равным 0,65, и отношением величины вогнутости гиперболического, участка. к общей вели .ине вогнутости образующей бочки валка, равным 0,6. равномерность вытяжек по ширине полос при равномерном распределении межвалковых давлений по длине бочек рабочих и опорных валков.

За счет снижения концентрации удельных межвалковых давлений на 1020io практически исключается выкрошивание рабочей поверхности бочек и уменьшается толщина наклепанного слоя на смежном опорном валке.

Диапазон изменения отношений W<

:W 0 05-0,2, 1 : 1„ = 0,4-0,9 и величина m = 2-8 выбраны исходя из рациональных величин вогнутости профилировок рабочих валков с длиной

- бочек 800-2500 мм широкополосных станов, составляющих 0,1-0,8 мм на диаметр, и возможного диапазона соотношения ширин прокатываемых полос к длине бочки валков, составляющего

0,4-0,95. Минимальные значения отношения W „ : W и параметра m целесообразно принимать при минимальной величине W и максимальном отношении

1 : 1„, а максимальные значения отношения W< . W и параметра m — при максимальной величине Ыо и минимальном отношении 1 : 1 . Нижняя граница отношения W : W, 0 05, а также величина m = 2 установлены для обеспечения равномерности вытяжки по ширине раската, минимально возможного изменения поперечной раэнотолщинности полос при изменении их ширины и более равно«лерного распределения межвалковых давлений по длине бочек рабочих и опорных валков. При W„

W c 0 05 и и - 2 появляется опасность искажения плоскостности тонких широких полос в районе кромок, увеличивается концентрация межвалковых давлений в точке а (фиг.1): и образуется остроконечный профиль на середине бочки рабочего валка, что приводит к локальному утолщению средней части полосы и при дальнейшей холодной прокатке к локальной неплоскостности.

Верхняя граница отношения W <

=0,2 определена нижним пределом диапазона соотношения вогнутостей на гиперболическом и параболическом участках профиля известного рабоего валка. В случае, когда < . W = 0,2, соотношение вогнутостей гиперболического и параболитического участков равно 0,2 и дг<ина параболитического участка равна 1, точка а совпадает с точкой сопряжения гиперболической и пара5

1537338 болической кривой профиля известного рабочего валка.

Верхняя граница параметра тп, равная 8, ограничена тем, что при т ) 8

5 на средней части бочки валка появляется прямолинеvlHolvl участок, который способствует образованию поперечного профиля полос в виде "седловины", Такой поперечный профиль полос приводит при последующей холодной прокатке к ухудшению их плоскостности.

Величина 1 установлена в пределах (0,4-0,9)1 исходя из возможных соотношений ширин узких и широких полос прокатываемых на станах за кампанию рабочих валков с. учетом возможной величины смещения раската вдоль бочки валка, достигающей 100 мм. При максимальной разнице между шириной узких Ю и широких полос 1 прокатываемых за кампанию рабочих валков, т.е. когда минимальная ширина полос составляет

0,4L и 1 = L, величина 1 составляет 0,4 1„, а при минимальной разнице 25 между шириной узких и широких полос

0,9 1 .Во всех случаях длина профилированного участка определяется максимальной шириной прокатываемых IlQлос за кампанию рабочих валков и величиной смещения полос вдоль бочки валка.

П р и и е р. Для последней клети чистовой группы широкополосного стана

1700 горячей прокатки с длиной бочки

1700 мм определяют значения текущей вогнутости станочной образующей, обеспечивающей в процессе прокатки получение полосы шириной 900-1000 мм с выпуклостью поперечного профиля в 40 пределах 0,02-0,05 ми. Принимают 1 равной минимальной ширине полосы,т.е.

1=900 мм. Длина профилированного участка 1 1100 мм и определена максимальной шириной полос с учетом воз- 4 можного смещения их вдоль бочки валка на величину 100 ми.

Расчетным путем по известным методикам с учетом предлагаемого отношения M,: W, пределов значения m и условия обеспечения плоскостности полос определяют параметры профиля образующей бочки валков по клетям чистовой группы (табл.1).

С использованием уравления (1) и параметров, приведенных в табл, 1, рассчитывают текущие значения вогнутости профиля образующей рабочего вал" ка по длине профилированного участка

1„ {табл.2) .

В настоящее время на стане 1700 применяются рабочие валки с профилировкой, выполняемой на участке бочки по гиперболической (табл.3, вариант

1) кривой при прокатке подката

2,4х900 для цеха жести, и с профилировкой по параболитической кривой, выполняемой по всей длине бочки (вариант 2),при прокатке остальных полос сортамента стана размерами (2- 12)х(1000- 1500) мм.

При промышленном опробовании предлагаемого валка проводят прокатку в валках с вогнутым профилем по логарифмической кривой (табл.3, варианты

3и4).

Результаты исследования (табл.4) свидетельствуют об улучшении плоскостности полос при прокатке в предлагаемых валках. Среднее отклонение от плоскостности на 1 погонном метре длины полосы уменьшается с 9,6 им при прокатке в валках с профилировкой по вариантам 1 и 2 до 6,8 при прокатке в валках с предлагаемой профилировкой (варианты 3 и 4) или на 30/.

При этом толщина слоя упрочненного металла бочки опорных валков вследствие повышенных контактных нагрузок в точках перехода кривой линии профиля действующих валков (табл.1 и 2, вариант 1 и известный рабочий валок) уменьшается на 0,5 мм.

Это составляет 15-25 ь от величины снимаемого слоя при перешлифовках опорных валков 2-3 мм, которая обусловлена упрочнением поверхности бочки опорных валков.

3а кампанию рабочих валков чистовой группы стана 1700 горячей прокатки прокатано после разогрева валков

450 т полос размером 2х1000 мм и

650 т размером 2,4х900 мм. На фиг.2 показаны результаты опытной прокатки, из которых видно, что выпуклость

3 поперечного профиля для полос размером 2,4х900 мм (кривая 11) и 2 х х 1000 MM (кривая I) имеют примерно одинаковую величину, входящую в требуемый диапазон 0,02-0,05 мм. Это свидетельствует о стабильности поперечного профиля полос при прокатке их с различной шириной с использованием предлагаемого рабочего валка.

Кроме того, поперечный профиль име7 1537338 ет плавный характер изменения толщины по ширине полос и отсутствуют местные утолщения, Экономическая эффективность от использования изобретения складывается из уменьшения отсортировки полос в низшие сорта по геометрии и в снижении расхода валков. рованного участка бочки валка, мм;

W, — максимальная величина вогнутости образующей в средней части бочки валка, мм;

l l — модуль текущей координаты профиля образующей от середины к краям бочки, мм;

1 — длина профилированного участка бочки валка, мм;

1 — минимальная длина рабочей части бочки валка, мм; величина вогнутости образую4 щей при (= -21, мм;

m - показатель степени от 2 до 8, определяет характер кривой профиля образующей бочки, причем величина вогнутости при модуле текущей координаты, равная половине минимальной длины рабочей части бочки валка составляет (0,05-0;2) а минимальная длина рабочей части бочки валка составляет (0,4-0,9) 1

Формула изобретения

Рабочий валок листопрокатного стана, содержащий бочку валка с вогнутой образующей, отличающийся тем, что, с целью повышения плоскости прокатываемых полос и снижения расхода валков,, профиль образующсй бочки выполнен по логарифмической кривой в соответствии с Формулой

1„(.1-(И,/W.) ") "

W = W 1-(2!У(/1) И и 1п где W — - текущая величина вогнутости образующей по длине профили- 25

Табли ца 1

Величина параметров, мм, по клетям чистовой группы

Параметры

7 8 9 10

6 11 12

w, 0,6 0,55 0,45 0,4 0,4 0,35 0,3

W4 0,05 0,045 0,04 0,03 0,03 0,025 0,02 °

П р и м е ч а н и е. Величина m для всех клетей чистовой группы равна 2,.

Таблица 2

1, W» по клетям чистовой группы

" ..t.1

j 12

9 10 11

О О О

0,03 0,03 0,025

0,11 0,11 0,095

0,20 0,20 0,144

0,3 0,3 0,26

0,38 О,38 0,33

0,38 0,38 0,33

0,3 0,3 0,26

О 2 О 2 О 144

0,11 0,11 0,095

0,03 0,03 0,025

О О О

О

1100

О

0,05

0,17

0,33

0,48

0,58

0,6

0,58

0,48

0,33

0,17

0,05

О

0,045

0,16

0,3

0,44

0,53

0,55

0,53

0,44

0,3

О,16

0,045

О

0,04

0,14

0i25

0,36

0,435

О,45

О,435

0,36

0 25

0,14

0,04

О

0,02

О, 072

О, 143

0,22

0,.283

0,30

0,283

0,22

0,143

0,072

0,02

1537338

Табли ца 3

Значения параметров, мм, по клетям чистовой группы

Параметры профилировки

Вариант профилировки

Ширина прокатываемых полос, мм

900 900 900

1000 1000 1000

0,35 0,30 0,25

900 900 900 900

1000 1000 1000 1000

0,55 0,50 0,45 0,40 в, 1„ о

В, и

1700 1700

0,25 0,20

1700 1700 1700 700 1700

0,45 0,45 0,40 0,35 0,30

900 900 900 900 900 900 900

1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100

0,60 0,55 0,45 0,40 0,40 0,35 0,30

900 900 900 900 900 900 900

1600 1600 1600 1600 1600 1600 1600

0 70 0 65 0,60 О 55 0 50 0 45 0 40

В, о о

Табли ца 4

Отклонение от плоскостности на 1 м длины мм

Масса прокатанного металла, т

Вариант профилировки

Размер полосы, мм

1 (ги- 900 перболический профиль)

2 (па- 1000ра5оли- 1500 тический профильь)

3 (лога- 900рифми- -1000 ческая кривая)

4 (ло- 900гариф- -1500 мическая кривая) 2,4х900

2х1200

2,5х1250

Зх1400

5х1500

2,4х900

2,4х1000

2х1200

2,4х900

3х1400

4х1500

170

4-17

6-25

5-19

4-12

0-7

3-10

4-12

3-14

4-15

3-10, 0-4

1537338

500 0

Звягина кирины полосы, пп

Фиг 2

Составитель Ю.Лямов

Редактор И.Горная Техред,П.Олийнык

Корректор Л.Бескид

Заказ 128 Тираж 411 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина;101