Способ прокатки круглых профилей

Способ предназначен для улучшения качества изделий при прокатке круглой стали среднего и большого диаметра d>100 мм с использованием чистовой двухвалковой клети. Увеличение точности выполнения геометрии прокатываемого круглого профиля и облегчение настройки чистового калибра двухвалковой горизонтальной клети обеспечивается за счет того, что валки при их настройке смещают относительно друг друга в горизонтальной плоскости на угол в пределах 0° 30'-1°, а в комплекте валков используют упорные конуса для предотвращения направленного осевого смещения валков, возникающего от деформации металла в калибре, образованном несоосными валками. 1 ил.

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке круглой стали среднего и большого диаметра (d>100 мм) с использованием чистовой двухвалковой клети.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ прокатки круглых заготовок диаметром от 90 до 270 мм в четырех клетях трубозаготовочного стана поочередно в системе калибров, включающий овальный предчистовой и круглый чистовой калибр.

Окончательный профиль проката получают в чистовой двухвалковой клети [1].

Данный способ прокатки круглых заготовок выбран в качестве прототипа.

Практика показывает, что в чистовом калибре затруднено получение геометрически правильного качественного круглого профиля. Как правило, в круглом калибре даже при самом незначительном изменении технологических условий прокатки (понижение температуры прокатки, выработка валков, увеличение высоты овала, нечеткая задача раската в круглый калибр, смещение валков и др.) происходит переполнение или незаполнение калибра.

Получение правильного профиля в соответствии с формой чистового калибра требует постоянного контроля размеров предчистового овального калибра, строгого совмещения ручьев верхнего и нижнего валков в чистовом круглом калибре. В случаях переполнения калибра не всегда удается выдержать диаметр профиля даже в пределах плюсового допуска, а незначительное смещение валков приводит к невыполнению геометрии профиля и получению такого дефекта, как «плечи» в разъемах калибра.

Осевое крепление валков, как правило, в чистовых двухвалковых клетях при прокатке круглых профилей средних и больших диаметров (d>100 мм) бывает недостаточным для удержания валков от осевого смещения, которое возникает от многих факторов, в частности: от неправильной задачи полосы в круглый калибр, от кручения раската в круглом калибре и т.д.

Особенно этот недостаток наблюдается при использовании чистовой двухвалковой клети на подшипниках качения, конструкцией которой предусматривается жесткое крепление валков от осевого смещения только с одной стороны клети, а с другой стороны, из-за разогрева валков во время прокатки и увеличения его длины подушка валков с подшипниками качения имеют свободу перемещения в осевом направлении. При деформации раската в круглом калибре при наличии факторов, создающих условия осевого смещения валков противоположной направленности, очень проблематично получить правильный круг в клети такой конструкции. Это подтверждается прокаткой круглого профиля диаметром 150 мм на рельсобалочном стане ОАО «Новокузнецкий металлургический комбинат», результатом которой явилось невыполнение геометрии профиля от постоянного смещения валков в осевом направлении на чистовой двухвалковой клети, оснащенной подшипниками качения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в улучшении качества прокатываемого профиля за счет точного выполнения его геометрии, облегчения настройки профиля и увеличения производительности стана.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе прокатки круглых профилей, в основном средних и больших размеров, с окончательным формированием профиля в чистовой двухвалковой клети согласно изобретению валки смещают относительно друг друга в горизонтальной плоскости на минимальный угол, обеспечивая горизонтальную несоосность валков в пределах 0° 30'-1°, что вызывает в процессе прокатки направленное смещение валков в осевом направлении от усилий, возникающих при деформации металла в калибре, расположенном в несоосных валках, а в комплекте валков предусматривают упорные конуса для предотвращения направленного смещения валков. Таким образом, круглый калибр получается с фиксированными от осевого смещения ручьями.

Известное и предложенное техническое решение имеют следующие общие признаки: оба они являются способами прокатки круглых сортовых профилей средних и больших размеров, оба включают многопроходное обжатие заготовки в валках с калибрами и с окончательным формированием профиля в чистовой двухвалковой клети.

Отличия предложенного способа состоят в том, что в чистовой двухвалковой клети для прокатки круглых профилей средних и больших размеров обеспечивают смещение валков относительно друг друга в горизонтальной плоскости на минимальный угол, обеспечивая горизонтальную несоосность валков в пределах 0° 30'-1°, что вызывает направленное смещение валков в осевом направлении в процессе прокатки от усилий, возникающих при деформации металла в калибре, расположенном в несоосных валках, а в комплекте валков предусмотрены упорные конуса для предотвращения направленного смещения валков (см.чертеж).

Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию «новизна».

Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использование новых существенных признаков, используемых в предлагаемом изобретении по их функциональному значению. Исходя из этого предлагаемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Конкретный пример способа прокатки круглого профиля показан на примере прокатки круга диаметром 150 мм на рельсобалочном стане ОАО «НКМК».

Прокатка круга диаметром 150 мм на рельсобалочном стане осуществляется из заготовки 300×330 мм из стали 20 за 11 пропусков. Последний пропуск осуществляется в чистовой двухвалковой клети «850» на подшипниках качения. Комплект валков чистовой клети выточен с рабочими конусами, предотвращающими осевое смещение валков относительно друг друга в процессе прокатки в направлении, которое обеспечивается настройкой валков клети за счет смещения их относительно друг друга в горизонтальной плоскости на величину 0°30'-1°.

Постоянное соприкосновение валков но рабочим конусам во время прокатки раската в калибре фиксируют ручьи калибра от осевого смещения, что стабилизирует получение геометрически правильного профиля круга независимо от изменяющихся технологических условий прокатки.

Смещение валков относительно друг друга в горизонтальной плоскости менее 0° 30' может не обеспечивать строгую направленность осевого смещения валков, а смещение более 1° приведет к быстрой выработке рабочих конусов и большому кручению раската при выходе из круглого калибра.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что его использование позволяет стабилизировать получение круглого профиля в чистовом двухвалковом калибре за счет фиксированного положения ручьев калибра от осевого смещения, благодаря этому прокатка круглого профиля осуществлялась по допускам повышенной точности, облегчилась настройка профиля.

Источники информации

1. Цуканов Г.Э. Трубозаготовочный стан завода им. Дзержинского // Сталь. 1958 №11. С.1012-1017 рис.4.

Способ прокатки круглых профилей преимущественно среднего и большого размеров диаметром d>100 мм, включающий нагрев заготовки, многопроходное ее обжатие в валках с использованием в качестве чистовой двухвалковой горизонтальной клети, отличающийся тем, что при настройке валки чистовой клети смещают относительно друг друга в горизонтальной плоскости на угол в пределах 0°30^'-1°, а для предотвращения направленного осевого смещения валков при деформации металла в калибре, образованном несоосными валками, используют упорные конуса.