Способ прокатки асимметричных профилей швеллерной формы

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке асимметричных профилей швеллерной формы, преимущественно железнодорожных типа скобы упорной, характеризующихся различной величиной полок с отогнутой малой полкой профиля. Задача изобретения - улучшение качества асимметричных профилей швеллерной формы за счет точного выполнения геометрии профиля, увеличения производительности и эксплуатационной стойкости валков. Способ включает начальное формирование фланцев профиля в двух открытых разрезных калибрах. Дальнейшую прокатку производят в закрытых калибрах, где последние три калибра врезают в валки с наклоном стенки к горизонтали в пределах 8-12% и одинаковой шириной закрытых ручьев. Изобретение обеспечивает повышение точности выполнения всех элементов профиля, устойчивость проката в калибрах, уменьшение расхода прокатных валков. 1 ил.

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке асимметричных профилей швеллерной формы, преимущественно железнодорожных профилей типа скобы упорной, характеризующихся различной величиной полок с отогнутой малой полкой профиля.

Известны способы прокатки асимметричных профилей швеллерной формы с отогнутой полкой типа СП-10 и СП-12 на линейном стане 550 [1, стр.155 рис.VII.24; рис.VII.25].

Недостатки известных способов состоят в том, что, во-первых, схема калибровок этих профилей имеет большое количество фасонных калибров (9), что приводит к усложнению настройки профиля, увеличению количества привалковой арматуры и, как следствие этого, к снижению производительности стана. Во-вторых, ручьи, образующие закрытые калибры, имеют большую глубину врезов. Следствием этого является увеличение расхода активного слоя валков и повышенный износ калибров, обусловленный разностью окружных скоростей точек калибров, имеющих различные катающие радиусы. Повышенный износ калибров также приводит к ухудшению качества профиля. В третьих, прокатка профиля фланцами вниз, которые имеют разную высоту, усложняет захват полосы в калибре за счет требуемой дополнительной подкантовки полосы при задаче в калибр.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ прокатки швеллера с отогнутой полкой СП-12 на линейном трехклетьевом стане 550 [1, стр.224, рис.121].

По этому способу прокатку профиля осуществляют фланцами вверх, схема предусматривает 7 фасонных закрытых калибров. Недостатком этого способа является то, что прокатка профиля осуществляется только в калибрах закрытого типа, со всеми вышеизложенными недостатками, свойственными этому типу калибров, а также то, что окончательный контроль высоты фланцев осуществляется не в предчистовом, а в предшествующем предчистовому калибре, что может вызвать неполучение устойчивой высоты фланцев профиля, выходящей за пределы допусков. К тому же малый наклон стенки чистового калибра к горизонтали, равный 3° (≈5,2%), приводит к большому съему металла с валков при их переточках.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении качества прокатываемого профиля за счет точного выполнения его геометрии, увеличения производительности стана и эксплуатационной стойкости валков.

Технический результат достигается тем, что в способе прокатки асимметричных профилей швеллерной формы типа профиля скобы упорной, включающем многопроходное обжатие заготовки в валках с калибрами, предусматривающими расположение фланцев вверх, согласно изобретению начальное формирование разной высоты фланцев осуществляют в двух открытых разрезных калибрах, а дальнейшую прокатку профиля - в пяти закрытых калибрах с контролем высоты фланцев в предчистовом калибре. При этом два первых закрытых калибра врезают в валки с горизонтальным расположением стенки профиля, а последние три калибра - с наклоном стенки к горизонтали в пределах 8-12% и с одинаковой шириной закрытых ручьев.

Известное и предложенное технические решения имеют следующие общие признаки: оба они являются способами прокатки асимметричных профилей швеллерной формы, оба включают многопроходное обжатие заготовки в валках с калибрами, предусматривающими расположение фланцев вверх.

Отличия предложенного способа состоят в том, что в нем предусматривают два открытых разрезных калибра, в которых начинают формироваться фланцы профиля, а окончательное оформление профиля осуществляют в пяти закрытых калибрах с контролем высоты фланцев в предчистовом калибре, причем два первых закрытых калибра врезают в валки с горизонтальным расположением стенки относительно оси валков, а три последних - с наклоном стенки к горизонтали в пределах 8-12% и с одинаковой шириной закрытых ручьев калибров.

Указанные отличительные признаки проявляют во всей совокупности новые свойства, не присущие им в известных совокупностях признаков и заключающиеся в повышении точности выполнения геометрии профиля, увеличении производительности стана и эксплуатационной стойкости валков.

Это свидетельствует о соответствии предложенного технического решения критерию изобретения «новизна».

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».

На фиг.1 «а» представлен предлагаемый способ прокатки асимметричного профиля швеллерной формы - скобы упорной (фиг.1 «б»). По этому способу предусмотрено получение подката из квадратной заготовки в двух ящичных калибрах, после чего производят кантовку раската на 90° и дальнейшую прокатку в двух открытых разрезных калибрах, где начинают формирование фланцев будущего профиля. Окончательное оформление профиля осуществляют в закрытых калибрах, два первых из которых врезаны в валки с горизонтальным расположением стенки, а последние три врезаны с наклоном стенки к горизонтали, равным 8-12%, и конструируются с одинаковой шириной закрытых ручьев калибров: В_n=B_n-1=B_n-2.

Пример реализации способа при прокатке профиля скобы упорной (фиг.1 «б»).

Исходную заготовку из стали 5 сечением 100×100 мм нагревают до температуры 1230°С и прокатывают на линейном сортовом стане 450 первоначально в двух ящичных калибрах до размеров h×b=91×108 мм. После кантовки раската на 90° дальнейшая прокатка осуществляется в двух открытых разрезных калибрах, где начинают формировать фланцы профиля, имеющие разные высоты. Раскат после 4-го пропуска имеет форму разрезной заготовки с высотами фланцев, равными 76 и 65 мм, толщиной стенки 47 мм, шириной калибра 108 мм.

Затем полоса прокатывается в пяти закрытых калибрах, два первых из которых (калибры №5 и 6) врезаны в валки с горизонтальным расположением стенки, с толщиной стенки 32 и 21 мм и шириной калибра по дну закрытого ручья 92 и 94,5 мм соответственно. Последние три закрытых калибра врезаны в валки с наклоном стенки к горизонтали, равном 10%, при этом они имеют одинаковую ширину по дну закрытых ручьев В₇=В₈=В₉, равную 95,6 мм.

Коэффициенты деформации стенки профиля в этих калибрах имеют следующие значения: η₇=1,31; η₈=1,14, η₉=1,17.

Такая конструкция последних трех калибров и наклонное расположение их в валках с вышеприведенными коэффициентами деформации профиля по стенке повышают точность выполнения всех элементов профиля, обеспечивают устойчивую прокладку полосы в калибрах, а также уменьшают расход прокатных валков.

При уменьшении наклона стенки в последних трех калибрах менее чем на 8% увеличивается съем металла с валков при их ремонте. Увеличение наклона стенки этих калибров более 12% приводит к потере устойчивости полосы в калибре, что отрицательно сказывается на точности выполнения всех элементов готового профиля.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что в схеме калибровки предусмотрено минимальное количество закрытых калибров, а наклонное расположение их в валках и одинаковая ширина по дну закрытых ручьев 3-х последних калибров позволяют четко выполнить раскат в калибрах и уменьшить расход прокатных валков.

Источники информации

1. Н.Е.Скороходов, Б.М.Илюкович и др. Калибровки сложных профилей (справочник). М., «Металлургия», 1979, 232 с.

Способ прокатки асимметричных профилей швеллерной формы, преимущественно скобы упорной, включающий многопроходное обжатие заготовки в валках с калибрами, предусматривающими расположение фланцев вверх, отличающийся тем, что формирование фланцев профиля начинают в открытых разрезных калибрах, а окончательное оформление профиля - в закрытых калибрах, при этом последние три из них врезают в валки с наклоном стенки к горизонтали в пределах 8-12% и с одинаковой шириной закрытых ручьев калибров.