Ящичный калибр для прокатки заготовок

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в прокатном производстве при подготовке ящичных калибров блюмингов и других заготовочных станов. Цель изобретения - повышение долговечности калибров, улучшение качества поверхности заготовок и повышение производительности стана путем обеспечения рационального течения металла. В результате снабжения дна калибра дополнительными выступами уменьшается развитие вынужденного уширения. Увеличена устойчивость раската за счет наличия горизонтальных площадок по обе стороны центральной выпуклости. Уменьшается давление на бурты, что повышает стойкость калибра. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 В 1И2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4462270/23-02 (22) 18.07.88 (46) 30.07.90. Бюл. Ф 28 (71) Кузнецкий металлургический комбинат им. Б.И.Ленина (72) В.В.Дорофеев, И.AË.1àðàïîâ, Е.Л.Кравченко, В.Н.Николаевакий и Э.А.Тукмачев.. (53) 621.771. 074 . 04(088 .8) (56) Полухин П.И. и др. Прокатное производство. M. Металлургиздат, 1960, с. 190.

Литовченко Е!.В. и др . Калибровка прокатных валков сортовых станов.

М.: Металлургиздат, 1963, с. 153, рис. 84. (54) Я! ДИНЬЙ КАЛИБР ДЛЯ ПРОКАТКИ ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в прокатном производстве при подготовке ящичкых калибров блюмингов и других заготовочных станов.

Цель изобретения — повышение долго.вечности калибров, улучшение качества поверхности заготовок и повышения производительности стана путем обеспечения рационального течения металла.

На фиг . 1 изображен предлагаемый ящичный калибр; на фиг. 2 — половина ручья калибра в увеличенном виде, на фиг.3 — построение нижней левой четверти калибра.

На фиг. 1 в несколько утрированном виде представлен ящичный калибр 1(по„„Я0„„15 1 1 А1 (57) Изобретение относится к метал- " лургии и может быть использовано в прокатном производстве при подготовке ящичных калибров блюмингов и других заготовочных станов. Цель изобретения — повышение долговечности калибров, улучшение качества поверхности заготовок и повышение производительности стана путем обеспечения рационального течения металла. В результате снабжения дна калибра дополнительными выступами уменьшается развитие вынужденного уширения . Увеличена устойчивость раската за счет наличия горизонтальных площадок по обе стороны центральной выпуклости. Уменьшается давление на бурты, что повышает стойкость калибра. 3 ил., 1 табл. казан толстой сплошной линией). На (П дне ручьев имеют выпуклость с максимальным значением S в середине калибра. На расстоянии S от основания выпуклости, равном S =(0,4-0,6)S, имеют горизонтальную прямую е — ж, которая в углах ручьев пересекается с имеющимися закруглениями радиусом r, В месте пересечения предусмотрено сопряжение радиусом R, равным R=(1-6)r.

Далее, на фиг. 1 тонкой сплошной линио ей 2 показан скантованный на 90 раскат из этого калибра для прокатки в нем при положении ручьев 3, показанных тонкой пунктирной линией. Высота скантованного раската обозначена Н„, высота калибра — Н „,, а осуществляео

1581391 мо, . при -"ò îì в калибре обжатие — dh.

Ьуква 1и а и б отмечены на верхнем ручье величины, равные соответственно величине полного обжатия в калибре и его половины. Участок обозначенный буквой в, ограниченный величиной полного обжатия в калибре (dh) и его половины (0,5dh), характеризует собой не что иное, как участок наиболее 1п сильного развития уширения, включающий в себя и величину 0,9dh отмеченн по в литературе как соответствующую положению наибольшей величины вынужденного уширения при прокатке на блю- 15 минге. Естественно, на участке в оказывается и наибольшее давление металла на наклонные бурты калибра, под действием которого бурты вырабатываются.ограничивая стойкость калибра. По- 2О этому, увеличивая ка участке в среднюю величину пространства для уширекия на размер д (д+г вместо г по прототипу, см„ фиг.1), без ухудшения устойчивости прокатки в значительной 25 степени сохраняют поверхность боковых стенок ручьев от выработки, эа счет чего повышается стойкость калибра и улучшается качество выпускаемой продукции. ЗО

На фиг, ? в увеличенном по сравнению с фиг. 1 виде показана половина ручья калибра с дополнителькой выпуклостью дна, образованной гориэонталькой прямой е-ж и закруглением радиусом R, сопрягающим горизонтальную линию с закруглением угла ручья калибра. При этом на имевшемся ранее уклон дна ручья от выпуклости протяженностью з появляется горизонталь- кый участок и, который резко тормозит развитие вынужденного уширения при прокатке раската в калибре. Уменьшение развития вынужденного уширения происходит также за счет резкого 45 уменьшения оставшейся величины центральной выпуклости (S-S ) к уменьшения протяженности наклонного участка выпуклости до размера К вместо размера з, Эти два фактора также уменыпа-gO ют давление металла на боковые стенки калибра, что увеличивает его стойкость. Уменьшение давления металла на боковые стенки калибра на фиг. 2 условно показано силами P (сплошная стрелка) по предлагаемому ящичкому

i калибру в сравнении с Р (пунктирная стрелка) по прототипу (величина сил выполнена в соответствии с величиной наклонных участков к и з).

Конкретный пример построения калибра и контроль на граничные значения коэффициентов в формулах.

На,фиг. 3 показано построение нижней левой четверти калибра. Заштрихованный участок (В-К) характеризует местное уменьшение высоты ручья калибра, получаемое согласно изобретению, т.е. за счет образования дополнительных выступов на дне ручья.

В качестве опытного калибра взят второй по очередности работы после слиткового калибр стана "1100" обжимного цеха предприятия. Ширина калибра по заполнению металлом равна 2f.=2х225=

=450 мм, расстояние между центрами радиусов закруглений„ сопрягающих боковые стенки с дном калибра, равно

21 =2х 180=36 0 мм, выпуклость по середике дна ручья калибра равна S--10 мм, радиус сопряжения боковой стенки с дном калибра равен r=40 мм. Дополнительные выступы строятся следующим

/ образом. Проведена горизонтальная линия, пересекающая цектралькую выпуклость дна на расстоянии равном

S =-0,5x10=5 мм от ее основакия; радиус сопряжения между горизонтальной линией и закруглением в стыке дна ручья с боковой стенкой принят равным R=6>-=бх40=240 мм. Для исследования полученных выступов заштрихованный участок разделяют вертикальной линией, проходящей через центр закругления радиусом R на два участка—

ВВ и ПЕ. Называют их соответственно участками Т и II. Для этих участков определяют достигаемое уменьшение высоты ручья, которое обозначают д7 (см. фиг. 3).

Расстояние между центрами радиусов

r u R no вертикали равно а=К+(-S ). (1)

Это хорошо видно на вертикальной линии, проведенной из центра радиуса

R. Иэ прямоугольного треугольника ЛПТ по теореме Пифагора имеют

Лт=а= <(R+r)-2-d2, (2) с1 =ЛП.

По правилам математики длина хорды 7В -й ) (3) ш

АВ=п-—

158139 1

На расстоянии х от вертикальной прямой, проходящей через центр радиуса r, проводят вертикаль, которая опредЕляет в общем виде размер ОР, которьп называют дУ, т.е. ОР=ДУ; через точку 0 проводят также горизонтальную линию 01., которая является хордой окружности радиусом К с высотой MN, t0

В этом общем случае OC=HD-ÌÈ, а

МЯ как высота сегмента определяется иэ выражения ,Г (0(,) 2

7 11,1 — R R 2 (5)

4 15

01=тп — 2ВС; (6)

ВС=Х-AR (7)

РС=Х t8o((8)

На участке I дополнительное уменьшение высоты 4У ручья в общем виде 2О определяется из вьгражения (01 )2

4У =ИтЭ вЂ” КЯ-PC=S — (R — R2—

z 4

-Х 8, (9) где iР-S 25

7R)=R- Ê -()));

РС=Х. t g характеризует уменьшение высоты ручья за счет стрелы прогиба плоскости дна.

На участке II дополнительное умень-30 шение высоты (BY) ручья в общем виде определяется из выражения

ДУР=SI -Х t8c, (10) где Х . — расстояние сечения от вертикали, проходящеи через центр 35 радиуса r т.е. определяется так же как и для участка с(— угол подъема центральной выпуклости дна ручья к горизонтали. 40

При определении tpe(величиной АВ (см. фиг. 3) можно пренебречь, так как она составляет 2-57. длины, образующей выпуклость дна ручья калибра..

Для указанных вьпие размеров раска- 45 та в калибре (f="25 мм, 1=180 мм) показатель (f-1) составит 225-180=45 мм.

Учитывая, что среднее обжатие в данном калкбре при прокатке на блюминге

1100н составляет около ahcp=90 мм тогда величина О, 9Zh составит 0,94Ь=

=0,9 90=81 мм, т.е. на таком расстоя— нии от начала обжатия раската после его кантования на 90 в данном калибре происходит максимальной величины уширение металла при прокатке. В этом случае значение Х в соответствии с фиг. 3 получают равным Х=0,9Bh-(g -1) =

=0,9.90 †45= мм.

Для этого значения X-36 мм определяют значения 4 Y при значении S, равном S - 0,5S и значении К=бг=

=240 мм.

С использованием формул (1) и (2) определяют значение и п=))(К+г) -4* = 6()wt)+/i0) 275 =

=52, 7 мм, где -d=R+(r-S ) =340+(4 1-5) =275 мм; учитывая, что значение Х=36 мм меньше значения п=52,7 мм, рассматриваемое сечение находится на участке I и для определений величины 4У следует пользоваться формулой (9), предварительно определив значения пг по формуле (3). А — по формуле (4), OL — по формуле (5). XV — по формуле (7) и РС по формуле (8)

=9?,5 гм;

m 975

АВ=п —. —,=52 7- --2--=3 95 мм

2 2 где ВС=Х вЂ” АВ=36 — 3,95 =32, 05 мм . (от.) я=К- R - — — -=2404

=0,582 мм;

РС=Х г,(x =-36 О, 056=2, 016 мм;

10 где ting- — -=0 056

4IY=S - (R R —,- — — — X t8g=5-(240(0I.) 2

-36 0,056=5-0,582-2,016=

=2,4 мм

Найденная величина BY=22,4 мм при

Х=36 мм в приведенной ниже таблице обведена. С использованием этой же методики определены значения Д г для других значений S при радиусе R=r и R=ár. Эти данные сведены в таблицу (конкретный пример), при следующих исходных данных: r=-40 мм, f 225 мм, 1=180 мм, 8=10 мм, 4h=90 мм, f-1=

=-45 мм.

Толстой ломаной линией при этом произведено разграничение участков I и II, Слева от этой линии и под ней— участок I, а справа и сверху — II.

Анализируя представленные г. таблице данные можно сделать следующие выводы при значении S =0,4S имеем наименьшие значения BY, особенно в случае применения больших значений радиу1581391

ca R. Поэтому применять значения S C (094S нерационально; при значении Б 0 0,6S практически исчезает основная центральная выпук5 лость дна ручья калибра, что может принести к ухудшению процесса устойчивости полосы при прокатке и к более жесткому захвату полосы валками, т.е при захвате могут появиться удары; при значениях К(г возможно образование складки металла в районе радиуса R после кантовки полосы из данного калибра на 90»79 при значениях К>6г уменьшается эф- 15 фективность использования калибра за счет уменьшения величины ДУ9 кроме того при этом сокращается длина участка II, т.е. длина горизонтального участка, стабилизирующего процесс про-20 катки металла в калибре.

Использование предлагаемого калибра обеспечивает по сравнению с известным калибром следую»цие преимущества: 25 уменьшается развитие вынужденного уширения в результате наличия горизонтальных участков по краям центральной выпуклости дна калибра, в результате уменьшается давление металла на бурты и повышается их стойкость; повышается устойчивость прокатки раската в калибре за счет наличия горизонтальных площадок по бокам центральной выпуклости;

35 после кантовки раската, прокатанного в данном калибре, и последую»цей с прокатки в этом же ипи другом калибре указанные дополнительные выступы дна калибра обеспечивают на раскате 4п получение дополнительного прострапства для развития вынужденного уширения и этим уменьшают давление на бо1

Rt мм 1, S!

1 !

ДУ9 мм; при Х, мм

1. 1

84 1 7? l 90 108

18 36

0,98

1,98

2,98

0 0

0 0

0,97 0

0,97

1,97

0,98

Е=бг=

=240

0,4S=4

0,5S=5

О, 6S=6 мм 1,2 мм 1,5

MM 1,7

18 7

12 41.9 4

3,0

0,97

1,97

О

0

0,97

1,98

2,98 1

R r=40 0,4S=4 мм 2,4 1,99

05S=- мм 28 1 2 99

0,6S=6 мм 3,0 1 3 99 ковые стенки калибра, повышая его стойкость; появляется возможность при необходимости увеличить размер центральной выпуклости дна калибра без ухудшения устойчивости прокатки раската в нем; расширяются возможности прокатного производства в деле повышения стойкости ящичных калибров и улучшения технико-экономических показателей прокатного производства.

Формула и э о б р е т е н и я

Ящич»»ьп» калибр для прокатки заготовок, образованный двумя ручьями, состоящими из наклонных боковых стенок, дна с выпуклостью посередине и сопрягаю»1»их закруглений в стыке боковых стенок с дном и с наружной поверхностью буртов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения долговечности калибра, улучшения качества поверхности заготовок и повышения производительности стана путем обеспечения рационального течения металла, по обе стороны выпуклости дна выполнены дополнительные выступы, ограниченные горизонтальной линией, пересекающей центральную выпуклость на расстоянии S =(0,4-0,6)S от ее основания, и закруглением, сопрягаемым упомянутую горизонтальную линию и закругления в стыке дна ручья и боковых стенок по радиусу, определяемому по зависимости

R=(1-6)r, где R — - радиус сопряжения горизонтальной линии с закруглением в углу калибра;

r — радиус закругления в стыке дна ручья с боковой стенкой, 1581391 П Ип+1

4Риг. 2

15 8 t 391

Составитель Г.Ростов

Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 2049 Тираж 409 Подписное

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