Способ профилирования валков чистовой группы клетей кварто стана горячей прокатки полос
Способ предназначен для снижения неплоскостности, разнотолщинности проката и расходного коэффициента металла при прокатке в чистовых клетях кварто. Способ включает придание бочкам опорных и рабочих валков регламентированной формы образующей. Равномерность деформации по ширине полосы обеспечивается за счет того, что верхнему и нижнему опорным валкам в одной клети придают одинаковую форму образующей с нулевой выпуклостью в последней клети, с выпуклостью 0,1-0,3 мм в предпоследней клети и предшествующей ей и 0,3-0,5 мм в остальных клетях, а образующим рабочих валков чистовой группы придают вогнутость, уменьшающуюся по ходу прокатки от 0,34-0,36 в первой до 0,1-0,2 мм в последней клети чистовой группы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к прокатному производству, в частности к профилированию прокатных валков чистовой группы клетей кварто станов, предназначенных для горячей прокатки листового проката.
Известен способ профилирования валков листопрокатной клети кварто, включающий придание образующим бочек рабочих и опорных валков вид кривой линии, определяемой по предложенной зависимости.
Такой способ профилировки рабочих и опорных валков требует сдвижки валков в процессе прокатки и приводит к образованию неплоскостности и снижению точности при переходе от прокатки широкого листа к узкому вследствие неравномерного износа рабочего и опорных валков [1].
Известен также способ профилирования валкового узла листопрокатной клети кварто [2], согласно которому рабочим валкам придают вогнутый профиль бочки с кривизной профильной линии 0,01-0,05×10-3 м-1, а опорным валкам придают выпуклый профиль бочки с кривизной 0,01-0,060×10-3 м-1.
Указанный способ не дает возможность получить желательную разнотолщинность и предотвратить коробоватость и волнистость полос, т.к. не учитывает изменение поперечного профиля полосы по клетям чистовой группы.
Наиболее близким аналогом по достигаемым результатам является способ профилирования опорных и рабочих валков, при котором опорным валкам в различных клетях чистовой группы и местах расположения в клети придают цилиндрический или выпуклый профиль, а рабочим валкам - цилиндрический или вогнутый профиль [3] - прототип.
Недостатки известного способа профилирования прокатных валков состоят в следующем. Точность и плоскостность горячекатаных полос зависит как от станочных профилировок рабочих и опорных валков, так и от технологических режимов прокатки (обжатие, температура металла и валка, износ валка, толщина и ширина полосы и др.). Исходя из этого известные профилировки валков по клетям чистовой группы не обеспечивают низкую разнотолщинность и неплоскостность при изменении сортамента прокатываемых полос и вообще не пригодны для прокатки полос толщиной менее 2,0 мм. Разнотолщинность и неплоскостность полос увеличивает их отбраковку и расходный коэффициент металла.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в повышении точности и плоскостности полос и уменьшении коэффициента расхода металла.
Указанная задача решается тем, что в известном способе профилирования валков чистовой группы клетей кварто стана горячей прокатки полос, включающем придание бочкам опорных и рабочих валков регламентированной формы образующей, согласно предложению верхнему и нижнему опорным валкам в одной клети придают одинаковую форму образующей бочки с нулевой выпуклостью в последней клети, с выпуклостью 0,1-0,3 мм в предпоследней клети и предшествующей ей и 0,3-0,5 мм в остальных клетях, а образующим бочек рабочих валков чистовой группы клетей придают вогнутость, уменьшающуюся по ходу прокатки от 0,34-0,36 мм в первой до 0,1-0,2 мм в последней клети.
Сущность изобретения состоит в следующем. Выполнение опорных валков с выпуклой или цилиндрической, в зависимости от места расположения валка, формой образующей бочки, а рабочих - вогнутой, которая уменьшается по ходу прокатки при регламентированных значениях профильных линий, позволяет снизить влияние технологических режимов прокатки, положения валков относительно друг друга на изменение формы межвалкового зазора в процессе прокатки. Уменьшение выпуклости образующей бочек опорных и вогнутости рабочих валков от первой клети к последней по чистовой группе обеспечивает снижение поперечной разнотолщинности и неплоскостности, а также позволяет центрировать полосу по оси прокатки. Благодаря этому повышается точность и плоскостность полос и уменьшается коэффициент расхода металла.
Экспериментально установлено, что изменение цилиндрического профиля образующей на вогнутый или выпуклый профиль для опорных валков последней клети приводит к неравномерной деформации и увеличивает поперечную разнотолщинность полосы.
Увеличение значения выпуклой профильной линии более 0,30 мм для опорных валков в предпоследней клети и предшествующей ей, а также значения выпуклой профильной линии более 0,5 мм для опорных валков в остальных клетях ухудшает точность и плоскостность прокатки.
Уменьшение значения выпуклой профильной линии менее 0,10 мм для опорных валков в предпоследней клети и предшествующей ей, а также значения выпуклой профильной линии менее 0,3 мм для опорных валков в остальных клетях увеличивает влияние прогиба и сплющивания валков, что ухудшает точность и плоскостность прокатки.
Уменьшение значения вогнутости профильной линии менее 0,10 мм для рабочих валков в последней клети и менее 0,34 мм в первой клети приводит к неравномерности деформации по ширине полосы и увеличивает волнистость по кромкам, что недопустимо.
Увеличение значения вогнутости профильной линии более 0,20 мм для рабочих валков в последней клети и более 0,36 мм в первой клети также приводит к неравномерности деформации по ширине полосы и увеличивает волнистость по кромкам.
Пример реализации способа
Опорные и рабочие валки, профилированные по заявляемому способу, опробованы в условиях работы чистовой группы клетей стана 1700 горячей прокатке полос толщиной 1,8-8,5 мм. Варианты выполнения профилирования, показатели качества прокатанных полос и расходные коэффициенты металла представлены в таблице.
Из таблицы следует, что при использовании предложенного способа профилирования (варианты 2-4) достигается уменьшение разнотолщинности, неплоскостности и расходного коэффициента металла. В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты 1 и 5) значения разнотолщинности, неплоскостности и коэффициента расхода металла увеличиваются.
Также высокие значения разнотолщинности, неплоскостности и коэффициента расхода металла при использовании способа-прототипа (вариант 6).
Технико-экономические преимущества способа профилирования валков чистовой группы клетей кварто стана горячей прокатки полос заключаются в том, что когда верхнему и нижнему опорным валкам в одной клети придают одинаковую форму образующей бочки с нулевой выпуклостью в чистовой клети, с выпуклостью 0,1-0,3 мм в предпоследней клети и предшествующей ей и 0,3-0,5 мм в остальных клетях, а образующим рабочих валков чистовой клети придают вогнутость, уменьшающуюся по ходу прокатки от 0,34-0,36 мм в первой до 0,1-0,2 мм в последней клети, это позволяет сохранять форму межвалкового зазора в процессе прокатки и обеспечивается повышение плоскостности и точности прокатываемых листов.
В качестве базового объекта принят способ-прототип. Применение предложенного способа позволяет повысить рентабельность листопрокатного производства на 10-15%.
Литература
1. Полезная модель №48285, кл. В21В 27/02, 2005 г.
2. Патент РФ №2115493, кл. В21В 27/02 04, 1998 г.
3. К.Н.Ткалич, Ю.В.Коновалов. Точная прокатка тонких полос. М.: Металлургия, 1972, с.101-104.
| Профилировка опорных и рабочих валков | ||||||||||
| №п/п | Клети | Разнотолщинность ДН, % | Неплоскостность S, мм/м | Расход. коэфф. металла, кг/т | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||
| 1 | опорн | +0,55/+0,55 | +0,55/+0,55 | +0,55/+0,55 | +0,35/+0,35 | +0,35/+0,35 | +0,10/+0,10 | ±8 | 10-12 | 13,2 |
| рабоч | -0,39/-0,39 | -0,38/-0,38 | -0,37/-0,37 | -0,36/-0,36 | -0,35/-0,35 | -0,30/-0,30 | ||||
| 2 | опорн | +0,50/+0,50 | +0,50/+0,50 | +0,50/+0,50 | +0,30/+0,30 | +0,30/+0,30 | 0,00/0,00 | ±4 | 5-8 | 9,8 |
| рабоч | -0,36/-0,36 | -0,35/-0,35 | -0,32/-0,32 | -0,30/-0,30 | -0,25/-0,25 | -0,20/-0,20 | ||||
| 3 | опорн | +0,40/+0,40 | +0,35/+0,35 | +0,32/+0,32 | +0,25/+0,25 | +0,20/+0,20 | 0,00/0,00 | ±3 | 2-3 | 8,9 |
| рабоч | -0,35/-0,35 | -0,32/-0,32 | -0,30/-0,30 | -0,25/-0,25 | -0,20/-0,20 | -0,15/-0,15 | ||||
| 4 | опорн | +0,30/+0,30 | +0,30/+0,30 | +0,30/+0,30 | +0,10/+0,10 | +0,10/+0,10 | 0,00/0,00 | ±4 | 4-6 | 10,2 |
| рабоч | -0,34/-0,34 | -0,25/-0,25 | -0,20/-0,20 | -0,15/-0,15 | -0,13/-0,13 | -0,10/-0,10 | ||||
| 5 | опорн | +0,25/+0,25 | +0,25/+0,25 | +0,25/+0,25 | +0,05/+0,05 | +0,05/+0,05 | -0,10/-0,10 | ±10 | 9-13 | 15,0 |
| рабоч | -0,32/-0,32 | -0,25/-0,25 | -0,15/-0,15 | -0,10/-0,10 | -0,08/-0,08 | -0,05/-0,05 | ||||
| 6 | опорн | 0,00/0,00 | 0,00/0,00 | 0,00/+0,20 | 0,00/+0,20 | 0,00/0,00 | 0,00/0,00 | ±12 | 15-18 | 20,4 |
| рабоч | -0,30/0,00 | -0,20/0,00 | -0,10/0,00 | -0,10/0,00 | 0,00/0,00 | 0,00/0,00 | ||||
| Примечание: обозначение в таблице - верхний/нижний валок. |
1. Способ профилирования валков по клетям чистовой группы клетей кварто стана горячей прокатки полос, включающий придание бочкам опорных и рабочих валков регламентированной формы образующей, отличающийся тем, что верхнему и нижнему опорным валкам в каждой клети придают одинаковую форму образующей бочки: с нулевой выпуклостью в последней клети, с выпуклостью 0,1-0,3 мм в предпоследней клети и предшествующей ей и 0,3-0,5 мм в остальных клетях.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что образующим бочек рабочих валков чистовой группы клетей придают вогнутость, уменьшающуюся по ходу прокатки от 0,34-0,36 мм в первой до 0,1-0,2 мм в последней клети.
