Способ асимметричной прокатки металла



Способ асимметричной прокатки металла
Способ асимметричной прокатки металла
Способ асимметричной прокатки металла
Способ асимметричной прокатки металла

 

B21B1/00 - Способы и устройства для прокатки листового или профильного металла (B21B 17/00-B21B 23/00 имеют преимущество; прокатка с учетом состава материалов, подлежащих прокатке B21B 3/00; прокатка материалов неограниченной длины B21B 5/00; клети прокатных станов B21B 13/00; непрерывное литье в литейные формы с подвижными стенками B22D 11/06); линии прокатных станов; установка прокатных станов, например размещение клетей станов; сочетание последовательного или секционного расположения ручьев в прокатных станах

Владельцы патента RU 2528601:

Общество с ограниченной ответственностью "ЧерметИнформСистемы" (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сортового проката в многовалковых калибрах. Способ включает прокатку с рассогласованием скоростей валков в многовалковом калибре, образованном, по меньшей мере, тремя валками. Более полная проработка металла за счет больших сдвиговых деформаций, позволяющая получить более мелкий балл зерна, обеспечивается за счет того, что окружные скорости v1…vn всех валков соответственно 1…n в калибре устанавливают с их увеличением по направлению движения часовой стрелки в соответствии с соотношением: v1<v2<…<vi<…<vn. При прокатке участки поверхности металла, контактирующие с валками, имеющими меньшую скорость, притормаживаются, за счет чего металл получает меньшую вытяжку. Участки, контактирующие с валками, имеющими большие окружные скорости, ускоряясь, получают большую вытяжку. В калибре клети происходит неравномерное перераспределение вытяжек по сечению деформированной заготовки. 4 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сортового проката в многовалковых калибрах.

Известен способ прокатки металла в четырехвалковом калибре с применением натяжения или подпора. Способ подразумевает принудительное сообщение окружной скорости одной паре валков четырехвалкового калибра, не меньшей скорости на выходе из калибра, а другой паре - сообщение скорости, не превышающей скорость металла на входе в калибр (см. а.с. СССР №261344, кл. В21В 1/00, опубл. в БИ №34, 1973 г.).

Недостатком известного способа является недостаточная степень перераспределения вытяжек по сравнению с заявляемым способом.

Наиболее близким аналогом является способ прокатки металла в четырехвалковом калибре, который подразумевает прокатку с рассогласованием скоростей пар валков, лежащих в разных плоскостях, до пробуксовки пары валков, имеющих меньшую скорость (см. а.с. СССР №610581, кл. В21В 37/02 В21В 1/00, опубл. в БИ №22, 1978 г.).

Недостатком данного способа является сравнительно недостаточная степень сдвиговых деформаций, протекающих в объеме металла при прокатке в многовалковом калибре.

Задачей настоящего изобретения является получение такого способа прокатки сортового металла, при котором бы достигалась высокая степень неравномерности деформации в объеме металла и перераспределения вытяжек по сечению металла, что позволит осуществлять более полную проработку металла за счет больших сдвиговых деформаций.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе прокатки металла в многовалковом калибре, образованном, по меньшей мере, тремя валками, включающем прокатку с рассогласованием скоростей валков, согласно изобретению окружные скорости v1…vn всех валков соответственно 1…n в калибре устанавливают с их увеличением по направлению движения часовой стрелки в соответствии с соотношением: v1<v2<…<vi<…<vn.

Известен способ прокатки металла в четырехвалковом калибре с применением натяжения или подпора. Способ подразумевает принудительное сообщение окружной скорости одной паре валков четырехвалкового калибра, не меньшей скорости на выходе из калибра, а другой паре - сообщение скорости, не превышающей скорость металла на входе в калибр (см. а.с. СССР №261344, кл. B21B 1/00, опубл. в БИ №34, 1973 г.). Способ осуществляется при прямолинейном движении заготовки через очаг деформации и предназначен для снижения рабочих усилий при деформации металла в четырехвалковом калибре клети, при этом в процессе прокатки в металле не возникают существенные сдвиговые деформации.

Известен способ прокатки металла в четырехвалковом калибре, который подразумевает прокатку с рассогласованием скоростей пар валков, лежащих в разных плоскостях, до пробуксовки пары валков, имеющих меньшую скорость (см. а.с. СССР №610581, кл. B21B 37/02 B21B 1/00, опубл. в БИ №22, 1978 г.). Способ осуществляется при прямолинейном движении заготовки через очаг деформации и предназначен для обеспечения регулирования размеров профиля при прокатке в четырехвалковом калибре, при этом в процессе прокатки не возникают в металле существенные сдвиговые деформации.

В заявляемом способе отличительные признаки, характеризующие включение прокатки с рассогласованием скоростей валков таким образом, что окружные скорости v1…vn всех валков соответственно 1…n в калибре устанавливают с их увеличением по направлению движения часовой стрелки в соответствии с соотношением: v1<v2<…<vi<…<vn. Это позволяет создать новый технический эффект, заключающийся в более полной проработке металла за счет больших сдвиговых деформаций, происходящих в объеме металла при прокатке за счет более неравномерного перераспределения вытяжек по сечению заготовки, что позволит получить более мелкий балл зерна.

На основании анализа известных источников информации можно сделать вывод, что для специалиста заявляемый способ прокатки металла не следует явным образом из известного уровня техники, а, следовательно, соответствует условию "изобретательского уровня".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 показаны рабочие валки (1-3), расположенные в одной плоскости и образующие трехвалковый калибр;

- на фиг.2 показаны рабочие валки (1-4), расположенные в одной плоскости и образующие четырехвалковый калибр;

- на фиг.3 изображена пара горизонтальных валков (1, 3) четырехвалкового калибра;

v1, v3 - окружные скорости валков (индексы соответствуют позициям валков);

- на фиг.4 изображена пара вертикальных валков (2, 4) четырехвалкового калибра;

v2, v4 - окружные скорости валков (индексы соответствуют позициям валков).

Предлагаемый способ прокатки реализуется следующим образом.

В рабочие валки 1-3 (фиг.1), расположенные в одной плоскости и образующие трехвалковый калибр, задают заготовку 4.

Трем рабочим валкам 1-3 (фиг.1) задают окружные скорости, увеличивающиеся по направлению движения часовой стрелки.

При прокатке в трехвалковом калибре (фиг.1), где окружные скорости всех валков задают увеличивающимися по направлению движения часовой стрелки, на контакте металла с валком с наибольшей скоростью 3 образуется зона ускоренного течения металла, а на контакте с валком 1, имеющим наименьшую скорость, образуется зона замедленного течения металла. Это приводит к возможности более неравномерного перераспределения вытяжек по сечению деформируемой заготовки и получению больших сдвиговых деформаций в объеме металла.

В рабочие валки 1-4 (фиг.2), расположенные в одной плоскости и образующие четырехвалковый калибр, задают заготовку 5.

Двум горизонтальным рабочим валкам 1 и 3 (фиг.2-3) и двум вертикальным валкам 2 и 4 (фиг.2, 4) задают окружные скорости, увеличивающиеся по направлению движения часовой стрелки.

При прокатке в многовалковом калибре (фиг.2), где величины окружных скоростей валков задают увеличивающимися по направлению движения часовой стрелки, на контакте металла с валком 4 с наибольшей скоростью образуется зона ускоренного течения металла, а на контакте с валком 1, имеющим наименьшую скорость, образуется зона замедленного течения металла. Это приводит к возможности более неравномерного перераспределения вытяжек по сечению деформируемой заготовки и получению больших сдвиговых деформаций в объеме металла.

Пример конкретного выполнения 1.

Для изготовления прутка треугольного сечения с закругленными углами и диаметром вписанной окружности 6 мм с повышенными механическими свойствами использовали круглую заготовку диаметром 8 мм из стали марки Ст.45. Прокатка осуществлялась в клети с трехвалковым калибром со всеми приводными валками. Окружная скорость первого валка была равна 6,99 рад/с, второго - 7,06 рад/с, третьего - 7,14 рад/с. В результате неравномерной вытяжки по сечению металла передний конец заготовки на выходе из валков загнулся в двух направлениях: в вертикальном и горизонтальном. На длине вышедшего из валков конца заготовки, равной 50 мм, величина загиба в направлении положительной оси z составила 4 мм, а в направлении отрицательной оси y - 2 мм.

Таким образом, в калибре клети, включающей три валка, имеющих разные окружные скорости, возникает существенная сдвиговая деформация, вследствие которой изгибается передний конец заготовки в двух плоскостях, преимущественно в сторону валка с наименьшей окружной скоростью.

Пример конкретного выполнения 2.

Для изготовления прутка квадратного сечения с закругленными углами и диаметром вписанной окружности 6 мм с повышенными механическими свойствами использовали круглую заготовку диаметром 8 мм из стали марки Ст.45. Прокатка осуществлялась в клети с четырехвалковым калибром со всеми приводными валками. Окружная скорость первого валка была равна 7,15 рад/с, второго - 7,87 рад/с, третьего - 8,37 рад/с и четвертого - 8,94 рад/с. В результате неравномерной вытяжки по сечению металла передний конец заготовки на выходе из валков загнулся в двух направлениях: в вертикальном и горизонтальном. На длине вышедшего из валков конца заготовки, равной 50 мм, величина загиба в направлении положительной оси z составила 4,4 мм, а в направлении положительной оси y - 2,8 мм.

Таким образом, в калибре клети, включающей четыре валка, имеющих окружные скорости, величина которых увеличивается по направлению движения часовой стрелки, возникает существенная сдвиговая деформация, вследствие которой изгибается передний конец заготовки в двух плоскостях, преимущественно в сторону валка с наименьшей окружной скоростью.

Таким образом, в калибре клети обеспечивается более полная проработка металла за счет существенной неравномерности перераспределения вытяжек в двух плоскостях и, как следствие, создание больших сдвиговых деформаций. При разных соотношениях окружных скоростей валков в калибре будут наблюдаться различные варианты неравномерного распределения вытяжек, которые влияют на степень проработки металла за счет больших сдвиговых деформаций, что позволит получать требуемый балл зерна.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемый способ работоспособен и устраняет недостатки, имеющие место в прототипе, что подтверждается примером выполнения. Соответственно заявляемое решение может быть применимо в прокатном производстве, а следовательно, соответствует условию "промышленная применимость".

Способ асимметричной прокатки сортового проката в многовалковом калибре, образованном, по меньшей мере, тремя валками, включающий прокатку с рассогласованием скоростей валков, отличающийся тем, что окружные скорости v1 … vn всех валков соответственно 1 … n в калибре устанавливают с их увеличением по направлению движения часовой стрелки в соответствии с соотношением: v1 < v2 <…< vi < vn.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к прокатной установке и способу получения трубчатого продукта, содержащей первую печь для подготовки исходного продукта с исходной температурой, устройство прокатки, с помощью которого получают промежуточный продукт, заднее устройство прокатки, на которое подают промежуточный продукт и с помощью которого из промежуточного продукта получают трубчатый готовый продукт, причем после устройства прокатки предусмотрена линия охлаждения, на которой можно целенаправленно воздействовать на температуру промежуточного продукта, при этом между устройством прокатки и задним устройством прокатки предусмотрена индукционная установка, с помощью которой можно целенаправленно воздействовать на температуру промежуточного продукта, перед тем как обработанный в индукционной установке промежуточный продукт будет подан на заднее устройство прокатки, причем после заднего устройства прокатки предусмотрена линия охлаждения, на которой можно целенаправленно воздействовать на температуру готового продукта, что обеспечивает получение готового продукта более высокого качества.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве стальных листов бронезащитного назначения для легкобронированных боевых машин, летательных аппаратов, средств индивидуальной защиты.

Изобретение относится к прокатному стану с устройством охлаждения, который может применяться для горячей прокатки металлических изделий, например стальных листов, но не ограничен данным применением.

Изобретение относится к области обеспечения безопасности на металлургическом производстве. .

Изобретение относится к способам обработки давлением твердых материалов - металлов и полупроводников, в частности прокатке, штамповке, волочению и плющению. .

Изобретение относится к области черной металлургии. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству плит и конструкционных деталей, применяемых в автомобильной промышленности. .

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Заготовка-слиток имеет форму цилиндра размером 610±10×1750±50 с осевым сверлением размером 100±5,0 мм, профилированными концами в виде сферических выпуклых поверхностей и механически обработанными сферическими выпуклыми поверхностями с чистотой не более 80 мкм. Размеры сферических выпуклых поверхностей определяют из выражений: Lд.с.п.=0,11Lзаг.±15, Dд.с.п.=0,91Dзаг.±5,0, Rп.д.к.=0,98Rзаг.±5,0, Lу.с.п.=0,07Lзаг.±15, Dу.с.п.=0,92Dзаг.±5,0, Rп.у.к.=0,81Rзаг.±5,0, где Lзаг.=1750±50 - длина заготовки-слитка, мм; Dзаг.=610±10 - диаметр заготовки-слитка, мм; Rзаг.=310±5 - радиус заготовки-слитка, мм; Lд.с.п. - длина сферической выпуклой поверхности заготовки-слитка с донного конца, мм; Dд.с.п. - диаметр основания спрофилированного донного конца заготовки-слитка, мм; Rп.д.к. - радиус сферической выпуклой поверхности донного конца заготовки-слитка, мм; Lу.с.п. - длина сферической выпуклой поверхности заготовки-слитка с усадочного конца, мм; Dу.с.п. - диаметр основания спрофилированного усадочного конца заготовки-слитка, мм; Rп.у.к. - радиус сферической выпуклой поверхности усадочного конца заготовки-слитка, мм. Обеспечивается снижение расходного коэффициента металла. 1 ил., 1 табл.

Изобретение предназначено для прокатки стальных рельсов. Способ включает изготовление рельсовой заготовки (5), содержащей участок (2) подошвы, участок (3) головки и участок (4) шейки, соединяющий участок подошвы с участком головки, чистовую прокатку рельсовой заготовки для формования стального рельса (6). Оптимизация режима обжатий разных участков заготовки, уменьшение фактора падения температуры концов рельсовой заготовки обеспечивается за счет того, что прокатку производят в многоклетьевом непрерывном тандемном чистовом стане, содержащем по меньшей мере три четырехвалковые универсальные клети (U1, U2 и U3) и по меньшей мере две двухвалковые эджерные клети (E1, E2), при этом универсальные клети содержат вертикальный валок для формования нижнего участка (2a) подошвы и вертикальный валок для формования участка (3a) головки рельса, и два профилированных горизонтальных валка для формования сторон (6a, 6b) рельса и, в частности, участка (4a, 4b) шейки рельса, причем рельсовую заготовку пропускают только один раз через чистовой стан, при этом по меньшей мере вертикальные валки во всех универсальных клетях для формования нижнего участка (2a) подошвы являются гладкими валками, и по меньшей мере одна из универсальных клетей содержит гладкий вертикальный валок для формования участка (3a) головки. Изобретение также относится к устройству для осуществления указанного способа и к изделию, изготовленному таким способом, 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сортового проката в многовалковых калибрах. Способ производства сортового проката в четырехвалковом калибре, имеющем две пары параллельных валков, включает прокатку с рассогласованием скоростей валков при равенстве окружных скоростей одной из пар валков. Увеличение степени проработки металла за счет больших сдвиговых деформаций, позволяющее получить более мелкий балл зерна, обеспечивается за счет того, что окружные скорости валков второй пары отличны друг от друга и не равны окружным скоростям валков первой пары при соблюдении условий, что величины окружных скоростей валков второй пары меньше величины окружных скоростей валков первой пары, или величины окружных скоростей валков второй пары больше величины окружных скоростей первой пары, или величина окружной скорости одного из валков второй пары больше, а другого - меньше величины окружных скоростей первой пары валков. Способ обеспечивает неравномерное перераспределение вытяжек по сечению деформированной заготовки. 3 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству агломерата на агломерационной машине ленточного типа. В предлагаемом устройстве и способе производства агломерата используют тепло излучения верхней поверхности агломерата. Устройство содержит прикрепленную к корпусу горна секцию с кассетами с теплоаккумулирующими экранами, выполненными в виде набора профильных труб, наполненных теплоизолятором и скрепленных поперечными стержнями. Кассеты выполнены подвижными относительно корпуса секции с возможностью горизонтального возвратно-поступательного движения посредством привода, который выполнен в виде пневмоцилиндров или λ-образного механизма Чебышева. Периодический нагрев кассет осуществляют в зажигательном горне путем ввода кассет в горн со стороны выхода агломерата. После вывода кассет из зажигательного горна происходит их охлаждение путем передачи тепла верхней поверхности агломерата. Достигается увеличение прочности агломерата верхней части пирога. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 пр., 11 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Биметаллическая заготовка содержит торцевое кольцо из углеродистой марки стали и цилиндрическую вставку из стали марки 08Х18Н10Т. Рубашка заготовки выполнена из стали марки 10ГН2МФА в форме цилиндра размером 570±1,0×вн. 260+1,0/-0×1750±25 мм. Вставка выполнена из стали марки 08Х18Н10Т в форме цилиндра размером 260+0/-1,0×80±1,01750±25 мм. Торцевое кольцо выполнено в виде цилиндра, наружный диаметр которого равен наружному диаметру рубашки, а осевое отверстие равно или больше на 10 мм внутреннего диаметра цилиндрической вставки, длина которой составляет 250±25 мм. Обеспечивается снижение расходных коэффициентов сталей, снижение отбраковки труб по толщине плакирующего слоя и количеству выпадов основного металла. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу получения никелевой полосы из нескольких, по меньшей мере, по существу цельных катодных листов. Способ получения никелевой полосы из катодных листов характеризуется тем, что полосу получают горячей прокаткой по отдельности листов, которые соединяют в полосу, или горячей прокаткой полосы после соединения отдельных листов. Исходные катодные листы перед горячей прокаткой имеют следующее содержание: Ni≥99,94 вес. %, С<35 вес. ч./млн, S<5 вес. ч./млн, Mn<14 вес. ч./млн, Mg<11 вес. ч./млн, Al<7 вес. ч./млн, Ti<25 вес. ч./млн, Si<15 вес. ч./млн. Полученная полоса имеет однородную толщину, пластически деформируется без откалывания оксидного слоя. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству. Биметаллическая заготовка содержит рубашку из стали марки 10ГН2МФА, торцевое кольцо из углеродистой марки стали и цилиндрическую вставку из стали марки 08Х18Н10Т. Рубашка выполнена в форме цилиндра размером 520±1,0хвн.265+1,0/-0×1300 мм. Торцевое кольцо приварено сплошным швом к одному из торцов рубашки. Цилиндрическая вставка выполнена в форме цилиндра размером 265+0/-1,0хвн.160±1,0×1300 мм и соединена сварным монтажным швом с рубашкой и торцевым кольцом. Обеспечивается снижение расходных коэффициентов сталей. 3 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу и устройству для калибровки металлических профилей, имеющих две полки, расположенные одна напротив другой, внутренние поверхности которых разнесены одна от другой на заданное расстояние. Металлический профиль пропускают через устройство, которое образует рабочие растворы между парой внутренних рабочих роликов и парой наружных опорных роликов. Упомянутые рабочие ролики, образующие пару внутренних рабочих роликов, расположены с возможностью качения один по другому для компенсации воздействующих на упомянутую пару рабочих роликов со стороны внутренних поверхностей полок формоизменяющих сил. Использование изобретения обеспечивает износостойкость, хорошую свариваемость и сопротивляемость хрупкому разрушению металлических профилей. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ относится к области прокатки шпунтовой сваи с Z-образным профилем. Способ включает этапы, на которых прокатывают изогнутую заготовку пояса (16) в последовательных межвалковых зазорах, образованных по меньшей мере одной парой валков, которая включает в себя верхний профилированный валок (26) и нижний профилированный валок (28), при этом в первой канавке (42) верхнего валка (26) формируют первый угол (18) и, примыкающей первой части изогнутой заготовки пояса (16) и в первой канавке (46) нижнего валка (28) формируют второй угол (20), а в также примыкающей второй части изогнутой заготовки пояса (16). Уменьшение износа прокатных валков обеспечивается за счет того, что в последних межвалковых зазорах, формирующих изогнутую заготовку пояса (16), диаметр нижнего валка (28) уменьшается прерывистом образом в интервале между первой канавкой (42) в верхнем валке (26) и первой канавкой (46) в нижнем валке (28), а диаметр верхнего валка (26) увеличивается в указанном интервале комплементарным образом. 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к прокатному производству. Технический результат - повышение точности измерения. Способ заключается в том, что на отражательные поверхности прокатываемой полосы с использованием по меньшей мере двух приемопередающих устройств (3) направляют электромагнитное излучение (6) в микроволновом диапазоне. Принимают отраженные сигналы от отражательных поверхностей (4). При этом отражательные поверхности (4) лежат на проходящей параллельно направлению (12) движения полосы линии (13) на расстоянии (10) друг от друга. Каждый из отраженных сигналов подают в устройство (11) оценки скорости полосы, посредством которого с использованием метода корреляции определяют упомянутую скорость полосы. 6 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх