Комплект вертикальных валков эджерных клетей широкополосного стана горячей прокатки

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в листопрокатном производстве, например в эджерных клетях чистовой группы широкополосных станов горячей прокатки. Цель изобретения - улучшение качества полос путем равномерной проработки разнонагретых их кромок. Для этого в комплекте вертикальных валков, включающем пару вертикальных валков с кольцевыми ручьями, выполненными на поверхности бочки так, что дно ручья имеет криволинейную выпуклость, сопряженную с боковыми выпусками, дно каждого ручья выполнено политропной кривой. Кроме того, дно каждого ручья выполнено параболической кривой с показателями степени, отличающимися между собой в 1,5-3 раза, а также дно одного ручья выполнено параболической кривой и второго - гиперболической. Установленный в эджерных клетях черновой группы комплект вертикальных валков в процессе работы обжимает сляб по краям с малой гранью соответствующими выпуклостями дна, после чего сляб передают в следующие проходы, например, для обжатия горизонтальными валками. Комплект валков позволяет качественно проработать кромки сляба. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (11) (51)5 В 21 В 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4373458/27-02 (22) 26.11.87 (46) 15.10,90. Бил. М- 38 (7l) Институт черной металлургии и Новолипецкий металлургический комбинат (72) Л.В, Тимошенко, В. И.Хохлов, А.Д.Белянский, 3.1I.Каретный, Г.В.Рассомахин, В.В.Швецов и В.В.Толмачев (53) 621.771.067 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .!(755350, кл .. В 21 В 27/02, 1979 .

Авторское. свидетельство СССР

Р 1260049, кл. В 21 В 1/38, 1985.

Чижиков Ю.M. Редуцирование и прокатка металла непрерывной разливки..

М.: Металлургия, 1974, с..280-285. (54) КОМПЛЕКТ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ВАЛКОВ

ЭДЖЕР!ИХ KJIETEA ШИРОКОПОЛОСНОГО СТАНА ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в листопрокатном производстве, например в эджер ных клетях чистовой групп) широкополосных станов горячей прокатки. Цель изобретеИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в листопрокатном производ--. стве, например в эджерных клетях чистовой группы широкополосных станов горячей прокатки.

Целью изобретения является улучшение качества полос путем равномерной проработки разнонагретых их кромок.

На чертеже представлена схема предлагаемого комплекта вертикальных вал2 ния — улучшение качества полос путем равномерной проработки разнонагретых их кромок, Для этого в комплекте вертикальных валков, включающем пару вертикальных .валков с кольцевыми ручьями, выполненными на пов ерхности бочки так, что дно ручья имеет криволинейную выпуклость, сопряженную с боковыьы выпусками, дно каждого ручья выполнено политропной кривой, Кроме того, дно каждого ручья выполнено параболической кривой с показателями степени, отличающимися между собой в 1,5-3 раза, а также дно одного ручья выполнено параболической кривой и второго - гиперболической. Установ- . ленный в эджерных клетях черновой группы комплект вертикальных валков в процессе работы обжимает сляб по краям с малой гранью соответствующими выпуклостями дна, после чего сляб передают в следующие проходы,,например, для обжатия горизонтальными валками. Комплект валков позволяет качественно проработать кромки сляба. 2 з.п. ф-лы, ил., 1 табл. ков полосового стана горячей прокатки °

Комплект вертикальных валков полосового стана включает пару. вертикальных валков 1 и 2 с нарезанными на поверхности их бочек ксльцевыми ручьями. Дно ручья выполнено с криволинейной выпуклостью, сопряженное с боковыми выпусками, Максимальные величины кольцевых ручьев выбираются, например, одинаковыми, равными dh, Образующая 599! 39 дна ручья выполнена политропной кривой, например параболической, причем показ атели степени парабол вертикального валка 2 с вертикальным валком отличаются между собой в l 5-3 раза, Также возможен вариант профиля в виде параболической кривой а 0 tb для вертикального валка 1 и гиперболической кри вой с О d для вертикального валка 2.

Большая степень параболической кривой для ручья формируется на вертикальном валке контактирующем с более нагретой кромкой сляба (раската). Радиус сопряжения дна с кольцевым выпуском ручья 2 выполняют R который по величине делазэ ют большим радиуса сопряжения R между образующей выпуклого дна и кольцевым выпуском ручья 1. Сопряжение боковых выпусков ручья с цилиндрическими участками бочки валков выполнено постоянным радиусом П . Глубина ручья вертикальных валков 1 и 2 выбирается одинаковой для обоих валков, равной h. Величина минимальной ширины у дна ручья равна 1, а величина максимальной ширины ручья у перехода выпусков к цилиндрическим участкам— .1 °

Комплект вертикальных валков полосового стана работает следующим обр аз ом.

В зазор между вертикальными валками 1 и 2. задают нагретый спяб 3, где происходит его обжатие по ширине. Дно

35 ручья позволяет качественно проработать сляб 3 по малой его грани, деформируя мапоподвижные центральные слои кромочного металла и. перемещая их ближе к средней части раската.

Сляб после редуцирования в комплекте вертикальных валков передается дальше для последующей деформации по толщине, например в клетях стана с горизонт альнь мн валками, Сущность изобретения заключается в том, что дно каждого ручья вертикального валка образовано политропной кривой, т, е. параболой или гиперболой. Принципиальная особенность данной профилировки сводится к тому, 50 что ее применение позволяет качественно проработать кромки сляба ло меньшим граням его, где метапл с литой структурой наиболее хрупок и склонен к деформационному разрушению. Харак- 55 тер профиля дна ручья, выполненного политропной кривой, обеспечивает такую закономерность проработки кромки сляба по его меньшей грани, когда напряжения распределены равномерно по всему периметру контакта, не создавая концентратор ов напряжений, чем з алечивается дефектность кромочных слоев литой структуры метапла сляба. В том случае, когда в одном комплекте вертикальных валков дно каждого иэ ручьев обр аз ов а но пар аб оли че ской кри в ой с показателем степени одного профиля ручья, отличного от другого в 1,5-3 раза, создаются условия, учитывающие тот факт, что сляб по ширине своей имеет различные температурные условия, Например, кромка сляба со стороны печи более нагрета, чем с противоположной стороны. Это создает различные свойства металла, которые учитываются предлагаемым комплектом валков, а именно тем, что дно ручья валка со стороны печи выполняется параболическим профилем с большим показателем, чем с противоположной стороны в 1,5-3 раза, т. е. с более холодной стороны

It профиль дна ручья KBK-6û более острый", а со стороны горячей — более плав-. ный ("тупой") . Данное соотношение показателей степеней выполненных профилей дна ручья выравнивает сумму. температурно-деформационных условий, тем самым достигая конечных сопоставимых результатов. 11ри этом меньшая величина различия в показателях парабол, которыми спрофилированы ручьи валков вплоть до и,/и . 1,5 приемпема при прокатке на стане слябов с относительно максимальной ширины (до

К 360 мм) и малым уровнем максимальной ширины (до В <1500. мм) поскольку на таких слябах различие в температурах на противоположных мапых гранях минимально, поэтому условия деформации приближаются одно к другому, вместе с тем, дальнейшее уменьшение этого различия в степенях парабол, а именно n /n (1,5 может привести к г растрескиванию на кромках и снижению конечного качества горячекатаных полос, а поэтому нецелесообразно. Большая величина различия в показателях степеней парабол вплоть до и,/и ñ3 может выбираться в том случае, когда непрерывн литые слябы относительно тонки (Н Ъ 160 мм) и широки (В с 4 2350 мм). На таких слябах различие на кромках в температурах может достигать столь зиа петелькой величины, что мапыми величинами различий сте5 15991 пеней парабол не удастся обеспечить требуемого вырaBHHBания температурI, но-деформационных условий прокатки.

Однако еще большее различие в показа5 телях степеней и /п z ) 3 не только не улучшит качественные показатели процесса прокатки, но способно процвести к обратному эффекту, создав обратную разницу, и растрескивание будет прояв- lp ляться уже не со стороны кромки с низкой температурой, а с противоположной стороны, снизив в целом качественные показатели процесса. При выполнении комплекта вертикальных вал- 15 ков в части дна параболами с разностепенными пок аз ателями сам ди апазон парабол с меньшими показателями целесообразно выбирать в пределах 1,5 4

<и < 2,5. Здесь меньшее значение (n

31,5) целесообразнее назначать при выполнении ручья. в последних по ходу прокатки эджерных клетях черновой групгы стана, где соотношение ширины и толщины раската составляет значительную величину, например, Вр/Н ь < 45. Дальнейшее уменьшение показателя параболы вплоть до и (l 5 даже на последних клетях может привести к обратному эффекту, в частности возмож- 30 ны такие дефекты, как кромочное продольное расслоение материала раската и поэтому недопустимо. Большие значения показателя и 62,5 рационально назначать в первых эджерных клетях 35 по ходу прокатки, где отношение ширины и толщины сляба еще достаточно мало В /Н <8. Вместе с тем увеличение данного показателя до больших значений (n 2,5) и в этих вертикальных 40 вапках, где обр абатывается относительно горячий по температуре раскат может привести к тому, что возникнут повышенные напряжения, которые способны вызвать растрескивание, ухудшив 45 тем самым качество горячекатаных полос. Еще одним вариантом выполнения предлагаемого комплекта вертикапьных валков мокет служить такое сочетаж е профилировок, когда дно одного ручья 5Р выполнено параболой, а второго валка, установленного с противоположной относительно печи стороны, — гиперболой ° Данное сочетание рационально использовать в маломощных эджерных клетях, например в вертикальном черновом окалиноломателе, где абсолютные. обжатия по ширине составляют 10-30 мм вместе с тем различие по температу39 6 рам также мало и сам уровень температур значителен. Для данного комплекта целесообразно параболу испольэо,вать с показателем степени 2-4 так, что меньшие значения п, 2 целесообразны для относительно узких слябов и толстых (В 6 1500 мм, Н < 360 мм), При этом дальнейшее уменьшение n < 2 может привести к тому, что дефекты в виде трещин возникнут со стороны большей температуры (т ° е. с печной стороны), Большие значения рационально назначать в том случае когда по сортаменту стана слябы широкие и тонкие (например, В а 2350 мм, Н <160 мм).

В этом случае различие между кромками по температуре имеет максимальное различие, что требует соответственно максимального различия в условиях деформации соответствующими профилями ручьев. Увеличение показателя параболы до большей величины и,)4 может привести к тому, что металл по малой грани начнет рваться со стороны гиперболического профиля, так как здесь возникнут условия избыточной деформации, поэтому значения n„) 4 неприемлемы. Еще одной особенностью данного комплекта валков является тот факт, что сопряжение профиля дна ручья с его выпусками на каждом из ручьев выполнено различными радиусами для валка — это R а для вапка 2 — R

Они также различны, причем радиус сопряжен при дне ручья, выполненного па.раболой с большим показателем степе1 ни меньший, а со стороны ручья с профилем параболы с меньшим показателем . степени — больший, а именно 1,5 R /

/К (3 объясняется данное различие тем, что более плавный переход от профильного дна к выпускам целесообразен там, где кромка раската (сляба) более подстывшая, чтобы исключить резкий переход между течением металла по одной и второй грани (для ручья это вдоль его дна и вдоль выпусков) хотя с другой стороны, а именно с позиций уменьшения уширения при обжатии по толщине сами радиусы должны быть как можно меньше. Таким образом меньшее соотношение радиусов целесообразно в первых комппектах вертикальных валков вплоть до К /R < rz 1,5, хотя дальнейшее снижение нежелательно поскольку может свести на нет учет кромочкой разнотемпературности. Ббльшая величина различия в радиусах, включая вели1599139

Результаты сопоставитель««ых онробова««ий из вестного и предлагаемого комплектов вертикальных валков

Комплект н ал111 мм

К2 мм

З мм

Количест1 во случаев дефекты ой кро мки (р астр ескинаний), %

« и. ков

Известный

Предл а5 г аемый

l2,3

15 2 25 1 5 10

11,2

25 4,5 2,0 10

11 — 20

2,6

30 75 25 10

I1,9 чину К /К k3, рациональна при профилировании вертикальных валков в последних эджерных валках клетей черновой группы по ходу прокатки, при этом дальнейшее различие, не улучшая качественные показатели в части снижения кромочных трещин, способно привести к повышенному уширению и ухудшению показателей разнотопщинности полосы по ее длине.

Примером может служить комплект вертикальных валков ШСГП 2000, предложенный для клети Р черновой группы стана (см. таблнцу). При общих параметрах для всех испытанных комп-. лектов, включая известный (3), глубина ручья максимальная, мм: и =100;

1, =300; 12=240, при диаметре и длине

QP1«KH g 1 300; L Б 750 R <=50 ° Own мапьными. параметрами комплекта определены следующие, мм: R =12; R =25 (R >/R =2, 08); п,=4,5; и =2,0 (n,/««

=2,25), Это подтверждено опытными ,опробованиями предлагаемого комплекта, что следует из анализа сопоставитель««ых результ атов, полученных при прокатке в условиях ШСГП 2000. Во всем диапазоне заявленных граничных параметров предлагаемый комплект валков обеспечивает более высокий уровень качества, например, оцениваемого по количеству случаев дефектной крошки, хотя максимальная эффективность по сравнению с известным достигаетЪ ся при сумме всех оптимальных параметров комплекта.

Преимущество предлагаемого комплек5 та валков заключается в улучшении качества полос за счет снижения кромочных дефектов.

Фор мул а изобретения

1. Комплект вертикальных валков эджерных клетей широкополосного стана горячей прокатки, содержащей пару вертикальных валков с кольцевыми ручья«ы, профиль которых очерчен выпуклой симметричной криволинейной образующей, сопряженной с боковыми выпусками, отличающийся тем; что, с целью улучшения качества полос

2р путем равномер ной прор аботки раз нонагретых их кромок, профиль кольцевых ручьев очерчен политропными кривыми с р азлич««ыж пок аз ателями степеней у каждого из них.

2, Комплект по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что профили кольцевых ручьев очерчены параболическими кривыми с соотношением показателей

3р степеней, равным 1,5-3 °

3. Комплект по и, 1, о тл и ч а— ю шийся тем, что профили кольцевых ручьев очерчены политропными кривыми с разноименными «и карателями сте35

1599139

Составитель В.Васильева

Техр ед М.Дндык

Редактор Ю.Середа

Корректор B. Гирняк

Заказ 3108 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. о4/5

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