Нереверсивный стан для прокатки тонких и тончайших лент

Авторы патента:

Родинков С.В. (RU)

Гесслер Ю.В. (RU)

Орлов В.К. (RU)

Акимов А.Н. (RU)

B21B1/40 - для прокатки фольги при наличии специфики, например связанной с толщиной

Владельцы патента RU 2254945:

Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения им. акад. Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") (RU)

Изобретение относится к прокатному производству, точнее – к прокатке тонких и тончайших лент из стали и цветных металлов. Задача изобретения – повышение плоскостности лент. Нереверсивный стан для прокатки тонких и тончайших лент включает нажимной и натяжные механизмы, главный привод, предварительно взаимно прижатые друг к другу бочками опорные и рабочие валки, причем рабочие валки разного диаметра и один из них соединен с главным приводом. В соответствии с изобретением диаметр бочки приводного рабочего валка выполнен в 2...6 раз больше диаметра бочки неприводного рабочего валка. На бочке приводного рабочего валка по краям изготовлены бурты, расстояние между которыми выполнено по основанию на 10...15%, по вершинам на 15...20% шире прокатываемой ленты. Высоту буртов определяют в зависимости от технологических параметров прокатки и конструктивных размеров валка. Изобретение обеспечивает выравнивание поперечной разнотолщинности и создание условий для обжатия боковых кромок ленты без их пережатия. 4 ил.

Изобретение относится к металлургии, конкретно к производству листовой продукции, преимущественно к прокатке тонких и тончайших лент из стали и цветных металлов, и может быть использовано на предприятиях, производящих фольгу и тончайшие ленты.

Известен принятый в качестве аналога прокатный стан кварто, включающий натяжные устройства, рабочие валки разного диаметра и опорные валки, при этом приводными являются рабочий валок большего диаметра и опорный, на который опирается рабочий валок, меньшего диаметра. К рабочим валкам подводят разные моменты, позволяющие достигать большие вытяжки и уменьшать усилие прокатки (А.С. №738695, кл. В 21 В 1/00 от 05.06.80 г.).

Недостатком этого стана при прокатке тонких и тончайших лент, когда сплющивание рабочих валков больше толщины прокатываемой ленты, является значительное трение между боковыми не контактирующими с прокатываемой лентой участками бочек рабочих валков, ведущее к образованию дефектов на бочках рабочих валков и значительно ухудшающее качество кромок ленты, приводя к частым разрывам ленты на выходе.

Известен стан, принятый в качестве прототипа, где в клетях комбинированного стана с моталками применяют рабочие валки, отличающиеся друг от друга по диаметру. Верхняя часть валкового комплекта такого стана составляет половину стана кварто, включая большой рабочий валок и требуемый опорный, а нижняя часть представляет собой половину валкового комплекта многовалкового стана с рабочим валком малого диаметра (Третьяков А.В. Резервы станов холодной прокатки. Металлургиздат, Свердловское отделение, 1962 г. стр.175-182.).

Недостатком этого стана является существенная разница жесткостей верхней и нижней частей валкового комплекта, что ведет к нарушению плоскостности полосы и разнице вытяжек по ширине.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение плоскостности готовых лент путем естественного выравнивания вытяжек по ширине очага деформации в заданных условиях прокатки.

Достигаемый при этом технический эффект - обеспечение условий прокатки при пониженном уровне натяжений ленты и с пониженным числом обрывов на выходной стороне стана, а также с повышенным качеством в части точности геометрических размеров готовой ленты по ширине.

Поставленная задача и получаемый при этом технический эффект обеспечиваются тем, что нереверсивный стан для прокатки тонких и тончайших лент, включающий нажимной и натяжные механизмы, главный привод, предварительно взаимно прижатые друг к другу бочками опорные и рабочие валки, где рабочие валки разного диаметра и один из них соединен с главным приводом, причем диаметр бочки приводного рабочего валка выполнен в 2... 6 раз больше диаметра бочки неприводного рабочего валка и на бочке приводного рабочего валка по краям выполнены бурты, расстояние между которыми по основанию на 10... 15%, а по вершинам на 15... 20% шире прокатываемой ленты, при этом высота буртов составляет:

где h₁ - выходная толщина прокатываемой ленты в мм;

Р_бурта - усилие взаимного прижатия друг к другу рабочих валков по буртам приводного рабочего валка, тс· м;

L - длина бочки рабочих валков, мм;

А - расстояние между основанием буртов, мм;

α - коэффициент пропорциональности, принимаемый равным 3,0 т/мм²при стальных валках и равным 8,0 т/мм² при твердосплавных валках, а

где М - крутящий момент на шпинделе приводного валка в тс· м;

D - диаметр бочки приводного валка в мм,

а диаметры бочек и шеек опорного валка для неприводного рабочего валка выполнены на 2... 10% больше, чем диаметры бочки и шеек опорного валка для приводного рабочего валка.

Предлагаемое изобретение представлено на фиг. 1... 4.

На фиг.1 показана схема нереверсивного стана для прокатки тонких и тончайших лент.

На фиг.2 показана конструкция и схема нагружения опорных и рабочих валков.

На фиг.3 показано продольное сечение, а на фиг.4 - вид в плане асимметричного обжатия подката h₀=h₁+Δ hδ +Δ h_M.

Предлагаемый стан включает: натяжные устройства на входе 1 и на выходе 2, рабочие валки, где неприводной малого диаметра 3 и приводной 4 большего диаметра в 2... 6 раз. Опорные валки для приводного рабочего валка 5 и с увеличенным по отношению к нему на 2... 10% бочкой и шейками, опорные валки 6 для неприводного валка малого диаметра. Нажимное гидравлическое устройство 7, предварительно прижимающее опорные и рабочие валки друг к другу.

На краях бочки приводного рабочего валка большого диаметра (см. фиг.2) выполнены бурты 8 согласно зависимостям (1) и (2). Расстояние между основаниями буртов “А” выполнено на 10... 15%, а между вершинами буртов на 15... 20% шире прокатываемой ленты. Длина бочки рабочих валков L и их диаметры, выполненные: для D - приводного - исходя из обеспечения требуемого сплющивания в месте контакта приводного рабочего валка и его опорного δ _оп=δ , а для d - неприводного - исходя из обеспечения сплющивания δ p=δ -h_1, достаточны для гарантированного сцепления приводного и неприводного рабочих валков при прокатке.

Работа предложенного стана производится следующим образом: исходный подкат от натяжного устройства на входе подается и зажимается в натяжном устройстве на выходе; рабочие валки неприводной малого диаметра и приводной большего диаметра и их опорные валки гидравлическим устройством предварительно нагружают раскат с усилием, равным Р=Р_пр+Р_бурта (где Р_пр - усилие прокатки). Включают главный привод и производят асимметричную прокатку, где валок малого диаметра с большей степенью обжимает раскат из-за большей кривизны его дуги захвата l_с.

Асимметрия обжатий создает растягивающие напряжения в очаге деформации за счет противоположной направленности сил трения очага деформации на контакте металла с приводным рабочим валком большего диаметра τ _б и неприводного рабочего валка малого диаметра τ _м (см. фиг.3).

Это растяжение металла равномерной по ширине величиной напряжения σ _т производится между значительными, затрудняющими неравномерность вытяжек по ширине, зонами сплющивания (см. фиг.4): В'В_оС_оС' - в зоне выхода и А_оА'D'D_o - в зоне входа очага деформации, что в пластической зоне очага А'В'С'D' 9 производит самовыравнивание вытяжек по ширине (плоскостность) за счет образования поперечных напряжений σ _в, обеспечивающих перетекание металла по ширине.

Высокая точность равномерного по величине h₁ (см. фиг.2) межвалкового зазора между рабочими образующими неприводного и приводного рабочих валков обеспечена равенством жесткостей приводного рабочего валка и его опорного и неприводного рабочего валка и его опорного увеличением на 2... 10% диаметров бочки и шеек на опорном валке для неприводного рабочего валка.

Способность в предложенном стане передавать крутящий момент за счет трения между буртами приводного валка и бочкой неприводного валка показана на частном примере.

Исходные данные: D=170 мм; d=80 мм; L=400 мм; В=205 мм; h₁=0,25 мм; подкат h₀=0,050 мм; Р_пр=40 тc; Δ h=Δ hδ +Δ h_M=0,025 мм; l=1,25 мм.

1. Определяем момент прокатки М=Р_пр·1=40· 10^-3·1,25=0,05 тс· м.

2. Момент на каждом из валков

3. При коэффициенте трения μ =0,1 необходимое усилие на буртах передачи момента М_м составит:

4. Фактическое усилие прижатия Р_бурта, определяемое по формуле (2):

5. В результате

что гарантирует требуемую работу стана.

Предложенный нереверсивный стан для прокатки тонких и тончайших лент позволяет естественным путем выравнивать поперечную разнотолщинность и создает предпочтительные условия для качественного обжатия боковых кромок без их пережатия. Эти особенности позволяют на предложенном стане получать высокоточные и планшетные ленты при значительном уменьшении числа обрывов лент по причинам некачественных кромок.

Нереверсивный стан для прокатки тонких и тончайших лент, включающий нажимной и натяжной механизмы, главный привод, предварительно взаимно прижатые друг к другу по бочкам опорные и рабочие валки, где рабочие валки разного диаметра и один из них соединен с главным приводом, отличающийся тем, что диаметр бочки приводного рабочего валка выполнен в 2...6 раз больше диаметра бочки неприводного рабочего валка и на бочке приводного рабочего валка по краям изготовлены бурты, расстояние между которыми равно по основанию на 10...15%, по вершинам на 15...20% шире прокатываемой ленты, при этом высота буртов, δ, составляет

где h₁ - выходная толщина прокатываемой ленты, мм;

Р_бурта - усилие взаимного прижатия друг к другу рабочих валков по буртам приводного рабочего валка, тс·м;

L - длина бочки валков, мм;

А - расстояние между основание буртов, мм;

α - упругая постоянная материала валков, принимаемая равной 3,0 т/мм² при стальных валках и 8,0 т/мм² при твердосплавных валках, а

где М - крутящий момент на шпинделе приводного валка, тс;

D - диаметр бочки приводного валка, мм,

а диаметры бочек и шеек опорного валка для неприводного рабочего валка выполнены на 2...10% больше, чем диаметры бочки и шеек опорного валка для приводного рабочего валка.

Похожие патенты:

Способ изготовления лент // 2218216

Изобретение относится к изготовлению лент с обработанными кромками. .

Способ холодной прокатки тонких стальных полос // 2124955

Изобретение относится к области прокатного производства, а именно, к производству тонколистового холоднокатаного металла, в частности к холодной прокатке жести. .

Способ изготовления плющеной ленты // 2100108

Изобретение относится к области прокатки плющеной ленты, преимущественно с большим (более 20) отношением ширины к толщине. .

Способ изготовления армирующего материала // 2096101

Изобретение относится к области производства армирующих материалов (в основном для армирования эластомерных и резинотехнических изделий) и может быть использовано при производстве автошин, конвейерных лент, ремней, поручней эскалаторов, оболочек, рукавов высокого давления и т.п.

Способ получения монокристаллической ленты из монокристаллов тугоплавких металлов // 2055656

Изобретение относится к способам прокатки лент и фольг тугоплавких металлов, преимущественно монокристаллов вольфрама, молибдена и ниобия для получения монокристаллических лент и фольг толщиной до 20 мкм.

Способ прокатки алюминиевой фольги // 2043794

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству алюминиевой фольги. .

Способ прокатки алюминиевой фольги // 1797504

Способ получения стальной плющеной ленты // 1789314

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении стальной плющевой ленты. .

Способ изготовления фольги из сплавов на основе свинца // 1788641

Изобретение относится к металлургии, в частности к прокатке фольги из сплавов на основе свинца. .

Способ холодной прокатки жести // 1779418

Способ получения фольги из бериллия // 2299102

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к изготовлению фольги из бериллия, которая используется в различных отраслях техники

Способ изготовления фольговой заготовки из сплава алюминий-железо-кремний // 2305022

Изобретение относится к области металлургии, а именно к технологии производства из расплава листовых заготовок и получения из них рулонной фольги

Способ изготовления алюминиевой фольги и шпуля для ее намотки // 2424075

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению алюминиевой фольги и ее намотке в рулон на съемную шпулю в процессе прокатки

Способ изготовления холоднокатаной фольги для гибких печатных плат из меди и медных сплавов // 2424861

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно к обработке металлов давлением, а именно к технологии изготовления высокопрочных фольг, преимущественно для гибких печатных плат из меди и сплавов на основе меди, и может быть использовано в приборостроении, аэрокосмической технике, атомной энергетике, медицине, а также в оборонной технике

Установка для прокатки тонкой ленты // 2427435

Способ получения высокочистой вакуумноплотной фольги из бериллия // 2497611

Изобретение направлено на получение высокочистой вакуумноплотной фольги с мелкокристаллической структурой из нанокристаллического бериллия, а также увеличение выхода годного. Способ получения высокочистой вакуумноплотной фольги из бериллия включает заключение заготовки в чехол из стали 20, его герметизацию, многопроходную прокатку с промежуточными подогревами при температурах 650-900°С, охлаждение и удаление чехла. В качестве заготовки берут нанокристаллический бериллий, после каждого промежуточного подогрева выдерживают заготовку в печи ≤5 мин, после завершения прокатки осуществляют охлаждение заготовки со скоростью ≤10°C/мин, удаление чехла осуществляют путем стравливания с последующим травлением и/или шлифованием поверхности фольги. Полученная фольга имеет мелкокристаллическую структуру из нанокристаллического бериллия, обладает высокой химической чистотой, вакуумной плотностью и высокими механическими свойствами. 2 табл.

Способ изготовления фольги из магния // 2563077

Изобретение относится к области металлургии, в частности к изготовлению металлической фольги, и может быть использовано для изготовления элементов химических источников тока, магниевых аккумуляторов и диффузоров высококачественных динамиков. Способ включает получение листовой заготовки из литого полуфабриката холодным поперечным выдавливанием за одну операцию со степенью деформации 95-98% и последующую холодную прокатку листовой заготовки в фольгу до толщины 50-10 мкм с суммарным обжатием 95-99%. При выдавливании наряду с дроблением литой структуры заготовки одновременно проходит процесс динамической рекристаллизации и достигается получение мелкозернистой структуры у заготовки со средним размером зерен 5-10 мкм. Кроме того, заготовка имеет текстуру, в которой угол между нормалью к плоскости базиса зерна и нормалью к плоскости полосы составляет от 0° до 30°. Такие особенности структуры и текстуры заготовки обеспечивают ее высокую деформируемость при последующей холодной прокатке, что повышает технологичность процесса получения фольги за счет сокращения технологических операций. 8 ил.

Способ изготовления алюминиевой фольги, снабженной интегрированными защитными элементами // 2615095

Изобретение относится к способу изготовления алюминиевой фольги, а также алюминиевой фольге, снабженной интегрированными защитными элементами, и может быть использовано для упаковки медицинской продукции для защиты ее от подделки. Способ изготовления алюминиевой фольги с интегрированными защитными элементами включает холодную прокатку алюминиевой фольги с прочностью на растяжение более 100 Н/мм2 в несколько проходов до толщины менее 150 мкм с получением на двух сторонах поверхности алюминиевой фольги рельефной структуры в направлении прокатки, после чего осуществляют последний проход холодной прокатки в паре рабочих валков, у которой, по меньшей мере, на одной поверхности валка в направлении прокатки рельефная структура поверхности уменьшена в зависимости от контраста и мотива от 10 до 50% относительно средней глубины рельефной структуры с образованием мотива защитного элемента на обращенной к поверхности валка стороне, причем холодную прокатку осуществляют в условиях по кривой Штрибека смешанного трения. Полученная алюминиевая фольга отличается на обеих сторонах поверхности блестящим видом, поэтому защитный элемент, имеющий матовый вид выделяется очень отчетливо. Изобретение направлено на непосредственное нанесение защитных элементов во время изготовления первичных упаковок. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.