Способ прокатки

 

Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к получению заготовок на черновых клетях листовых станов. Цель изобретения - повышение производительности процесса путем интенсивности режима обжатий. Способ осуществляют в шероховатых валках, шероховатость которых имеет экстремумы по длине окружности бочки рабочих валков в виде шеврона с наклоном к осям вращения валков под углом φ (град), а ширина S(м) участков с различной высотой микронеровностей (шероховатости) находится в пределах φRСОS*98F/5≤S≤φRСОSφ, где R - радиус валка, м. В процессе прокатки производят чередование участков разной высоты микронеровностей на одном валке относительного другого так, что происходит периодическая противофазная замена контактной площади на одном валке с максимальной высотой микронеровностей на минимальную, а на другом валке, наоборот, с минимальной на максимальную. Система валки - прокатываемая заготовка в ходе прокатки превращается в гармонический осциллятор, возбуждающий гармонические автоколебания в распределении относительной величины пластической деформации между верхней и нижней поверхностями обжимаемой заготовки. Это позволяет повысить величину обжатия за пропуск на 2,6-9,1% и увеличить производительность прокатной клети за счет интенсификации обжатий на 1,5-2%. 3 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 8 21 В 1/02, 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

М А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (22) 4411029/31-02 (22) 17.02,88 (46) 15.06.90. Бюл, № 22 (71) Сибирский металлургический институт им, Сергб Орджоникидзе (72) Н,Н.Федоров, С.A.Серегин, В.В.Ботьев и Н.А.Федоров (53) 62),771.04(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1371726, кл. В 21 В 27/02, 1986.

Бровман М.Я. и др . Усовершенствование технологии прокатки толстых лис— тов, M. Металлургия, 1969, с. 30-36, 1 (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ (57) Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к получению заготовок на черновых клетях листовых стачов. Цель изобретения — повыШение производительности процесса путем интенсивности режима обжатий.

Способ осуществляют в шероховатых валках, шероховатость которых имеет экстремумы по длине окружности бочки рабочих валков в виде шеврона с накло— ном к осям вращения валков под углом

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к получению заготовок на черновых клетях листовых станов, Цель изобретения — повышение производительности процесса путем интенсификации режима обжатий.

На фиг,1 представлена схема прокатки полосы в валках с переменной шероховатостью по диаметру бочек при противофазной ориентировке минималь

ÄÄSUÄÄ 1570806 А1

q (град), а ширина S (м) участков с раэличной высотой микронеровностей (шероховатости) находится в пределах

«R cos g/5 - S у R cos (g, где R— радиус валка, м, В процессе прокатки производят чередование участков разной высоты микронеровностей на одном валке относительного другого так, что происходит периодическая противофаз-, ная замена контактной площади на од-ном валке с максимальной высотой микронеровностей на минимальную, а на другом валке, наоборот, с минимальной на максимальную. Система валки.— прокатываемая заготовка в ходе прокатки превращается в гармонический О

Ю осциллятор, возбуждающий гармонические автоколебания в распределении относительной величины пластической деформации между верхней и нижней по- С верхностями обжимаемой заготовки.

Это позволяет повысить величину обжатия за пропуск на 2,6-9,1Х и увеличить производительность прокатной клети за счет интенсификации обжатий на 1,5-2Х. 3 ил., 2 табл. ной и максимальной шероховатостей на нижнем и верхнем валках; на фиг,2 то же, со сменой положений нижнего и верхнего валков относительно участков с максимальной иминимальной шереховатостью, нафиг.3 — взаимная ориентировка рабочих поверхностей верхнего и нижнего валков при осуществлении предлагаемого способа, Сущность предлагаемого способа заключается в том, что подкат для чис1 570806

Toll!>Ix IIpoxojIoH 1!Олу !ают в ва.!!кових комп!!ектях, имеющих переменную шероховатость llo периметру их бочек в виде шевроня, а при Обжатии заготовки по .5 ее длине производят чередогание участков разной величины микронеровностей на рябо ей поверхности одного валка относительно другого таким образом, что В прОцессе прОкатки прОисхОдит периодическая противофазная замена контактной площади на одном валке с максимальной высотой микронеровностей на минимальную, а на другом валке ,необорот, с минимальной на максималь- 15 ную. Такая периодическая замена шероховатости в зоне очага деформации приводит к гармоническим автоколебаниям энергосиловых параметров процесса прокатки. 20

Система валки — прокатываемая заготовка превращается в гармонический осциллятор, возбуждающий гармонические автоколебания в распределении относительной величины пластической де- 25 формации между верхней и нижней поверхностями обжимаемой в очаге деформации заготовки. Благодаря периодической смене в направлении оси прокатки участков с различной высотой микронеровнос-З0 тей на поверхности бочек валков в контактной с металлом зоне достигается такое взаимодействие валков с метал— лом, при котором симметрично ориентированные участки противоположных экстремумов микронеровностей от обоих

35 валков относительно оси прокатки в ходе вращения валков противофазно сменяют друг друга по гармоническому закону, а вместе с ними по гармоничес-4О кому закону изменяется и степень пластической деформации металла обжимае мой заготовки в приконтактных с валками зонах.

Для осуществления способа используются прокатные валки с чередующимися на рабочей поверхности участками различной высоты микронеровностей, которые наклонены к осям валков под углом !, при этом иирина участков S определяется в соответствии с радиусом для каждого иэ валков в пределах:!

I к cos g/5 ((S - !! R cost/ (1), (1)

55 где S — ширина участков микронеровностей, м, R — радиус валка, м; угол наклона участков микроПредложенная ориентировка экстремумов шероховатостей на одном валке относительно другого в ходе прокатки заготовок обеспечивается эа счет регламентированного соотношения угловых скоростей вращения валков: (2)

R (ЬЬ R Z+S /cosy)

1 Rl,+Rz где Я,, 4hz угловые скорости вращения валков, 1/с; — радиусы валков, м; †.Обжатие заготовки в вал !е Rz

hh ках эа проход, м; ширина уч ас тк ов мик ронеровностей на валках, м угол наклона участков микронеровностей к осям валков, град.

В э 8

Пример Способ осуществляли на черновой клети дуо-850 с диаметром верхнего рабочего валка 830 мм и нижнего 850 мм, рабочая поверхность которого.имела переменную шероховатость с участками различной микронеровности, выполненные по форме шеврона под углом к образующей бочки валка (к оси

О вращения валка) 45 . Имея разницу в диаметрах на 2,35% при вращении с одинаковой угловой скоростью, валки имеют такое же различие по окружным скоростям. иеpoBIIocтей к Оси ва1!к!! град.

Благодаря этому обеспечивается уравновешивание нагрузки на валки и предотвращаются удары в приводе, поскольку суммарная контактная площадь рабочей поверхности обоих валков с заготовкой как участков с большей микронеровностью, так и с меньшей в зоне очага деформации изменяется незначительно.

В процессе прокатки при вращении валков границы раздела участков с различной высотой микронеровностей совершают движение вдоль осей валков по винтовой линии, что, в свою очеl редь, оказывает влияние на увеличение уширения, обжатия и на вытяжку заготовки эа один проход через межвал11 и ковый зазор за счет разгона металла обжимаемой заготовки в ширину, 1 5708 к (dh + Б,/cos(g)

К1 R1.

К1+В. °

"4 к (1

6Ь +Б /cosg)

К1+22

ГДЕ И1 е

40 1в R2

61

Б1 и $2

50 причем

S (иК1

S-=(и R2

cos g/5 - g R,cost(>;

cos q/5 - и R

Окружная скорость нижнего валка на 2,35% больше, чем окружная скорость верхнего. Поэтому для обеспечения в очаге деформации противостоя5 ния шероховатого участка одного валка напротив гладкого участка другого валка при синхронном вращении ририна чередующихся участков на верхнем валке должна быть меньше на 2,35%, чем на нижнем, Разделив длину окружности валков по периметру на десять равных частей с длинами дуг, опирающимися на о центральный угол 36, определяется величина ширины участков для каждого из валков через диаметры.

Для верхнего рабочего валка диаметром бочки d =830 мм ширина чередующихо ся под углом 45 участков микронеров- 2Р ностей составляет Б, =185 мм, а для нижнего валка диаметром бочки д

=850 мм ширина участков микронеровностей составляет Б =189 мм, Имеющаяся при этом разница в величинах. длин 25 дуг, образуемых участками микронеровностей, составляет 2,35%.

Прокатывали заготовку с исходной толщины Н=145 мм за восемь пропусков до конечной толщины Ь=23 мм. 3р

Конкретные данные по величине обжатия за пропуск, углу захвата в сравнении со способом-прототипом приведены в табл.1, 35

Соотношение угловых скоростей валков соответствовали выражению (2) .и приведены в табл.2 °

Участки рабочей поверхности валков, имеющие минимальную высоту микронеровностей, считаются. относительно гладкими,а участки рабочей поверхности валков обладающие микронеровностями с максимальной высотой, †шероховатыми в сравнеии с гладкими.

Металл заготовки, втягиваемый в межвалковый зазор шероховатым участком одного валка эа счет сил трения, относительно свободно растекается.при обжатии по гладкой поверхности другого валка, благодаря чему обеспечивается разгрузка очага деформации, ОЕ 6 снижение усилий прокатки и передаваемого на валки момента прокатки, что позволяет повысить величину обжатия за пропуск на 2,6-9,!% и в сравнении со способом-прототипом сократить число пропусков на один (8 пропусков вместо 9), увеличивая производительность прокатной клети дуо-850 на

1, 5-2%. формула изобретения

Способ прокатки, включающий обжатие заготовки с регламентированнымн угловыми скоростями валков с взаимной ориентировкой рабочих поверхностей их бочек, на которых выполняют шероховатость по форме шевронов с последовательным чередованием участков с наибольшей и наименьшей высотой микронеровностей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности процесса, прокатку ведут с рассогласованием угловых скоростей валков, при котором в очаг деформации одновременно вводят участки бочек с противоположными экстремумами шероховатости с наибольшей высотой выступов на одном валке и наименьшей на другом валке, при этом соотношение угловых скоростей валков определяют из зависимости угловые скорости валков, 1/с; радиусы точек валков, м; величина абсолютного обжатия заготовки, м, угол наклона шероховатого участка к оси валВ град ф ширина участков микронеровностей на верхнем и нижнем валках, м, 1570806

Та блица 1

Параметры прокатки листовой заготовки толщиной 145 мм на толщину 23 мм

Способ-прототип пропусков

Прирост обжатий

Предлагаемый способ

Н, мм h, мм dh, мм о, град.

Н, мм h, мм ph, мм (6 р град, за проход, Таблица ?

Изменение соотношения угловых скоростей валков и обжатий по пропускам в предлагаемом способе прокатки

Номер пропуска по ходу прокатки

) 2 (3 (((Показатель

4 5 ° 6 7 8

Обжатие d h (мм)

Соотношение

Я,/И

?0 3 ?Зв3 19 ° 5 16е2 13 8 1? 6 9ю5, 7 4

l,001 0,9991 0,987 0,986

0,981 0,979 0,974 0,97

3

5, 7

126

104

58

46

37

126 19

104 22

85 19

70 15

58 1?

46 12

37 9

30 7

23 7

12,3 14,5

13,2 124,7

12,3 101,4

10,9 81,9

9,7 65,7

9,7 52,5

8,4 39,9

7,4 30,4

7,4

124,7

101,4

81,9

65,7

52,5 .

39,9

30,4

23,0

Холос,той

20, 3

23,3

19,5

16,2

13,8

12,6

9,5

7,4 пропуск

12,7

13,6

12,4

1193

10,2

10,0

8,7

7 7

6,4.

5,6

2,6

7,4

9э1

4,8

5,3

5,4

1 57()806

Составитель 1О.Лямов

Редактор А,Лежнина Техред М.Ходанич Корректор В,Кабаций

Заказ 1474

Тираж 412

Подл.::с ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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