Способ прокатки полос в вертикальных валках полосового стана

Изобретение относится к области листопрокатного производства и может быть использовано при горячей и холодной прокатке металлических полос с обжатием их боковых кромок в вертикальных валках листопрокатных агрегатов. Способ включает обжатие полосы в вертикальных валках после проходов в горизонтальных валках. Уменьшение разноширинности полос без нарушения их устойчивости при прокатке обеспечивается за счет того, что прокатку в вертикальных валках полосового стана выполняют при горячей и холодной прокатке с относительным обжатием, предельная величина которого зависит от отношения толщины к ширине полосы h_i/b_i после i-го прохода в горизонтальных валках и модуля упругости материала полосы Е для широкого размерно-марочного сортамента проката.

 

Область техники

Изобретение относится к области листопрокатного производства и может быть использовано при горячей и холодной прокатке металлических полос с обжатием их боковых кромок в вертикальных валках листопрокатных агрегатов для уменьшения разноширинности готового проката при соотношении толщины и ширины раската h/b менее 0,08.

Уровень техники

Известен способ горячей прокатки полос, который включает их последовательное обжатие в горизонтальных и вертикальных валках полосового стана [Прокатка толстых листов / Полухин П.И., Клименко В.М., Полухин В.П. и др. - М.: Металлургия, 1984. - С. 70-71].

Известен также принятый заявителем за наиболее близкий аналог способ горячей прокатки полос из меди и ее сплавов, включающий обжатие полосы в вертикальных валках реверсивного полосового стана после проходов в горизонтальных валках [Шаталов Р.Л., Карпов С.А. Повышение продольной устойчивости раската при реверсивной горячей прокатке полос на универсальном стане // Труды шестого конгресса прокатчиков. Т. 1 (г. Липецк, 18-21 октября 2005 г.). - М.: Объединение прокатчиков. - 2005. - С. 99-10].

Недостатки известных способов заключаются в следующем.

Обжатие прокатываемой полосы в вертикальных валках стана с усилием менее его критического значения, по условию сохранения продольной устойчивости раската, невозможно при отсутствии измерителя данного усилия. Прокатка же с абсолютным боковым обжатием, меньшим расчетного критического значения, возможна лишь для узкоограниченного размерно-марочного сортамента проката.

Указанные недостатки не позволяют прокатывать полосы широкого размерно-марочного сортамента в вертикальных валках полосового стана без нарушения их устойчивости. При неоправданно больших боковых обжатиях может быть утрачена продольная устойчивость прокатываемой полосы, произойти продольный изгиб и выброс раската из вертикальных валков стана.

Кроме того, в вертикальных валках выполняется только горячая прокатка полос.

Описание изобретения

Техническая задача данного изобретения - уменьшение разноширинности готового проката широкого размерно-марочного сортамента.

Технический результат изобретения достигается обоснованным выбором относительного обжатия боковых кромок полосы, исключающем нарушение продольной устойчивости раската.

Отличительные признаки

Способ отличается от известного тем, что прокатку полос в вертикальных валках полосового стана выполняют при горячей и холодной прокатке с относительным обжатием, предельная величина которого зависит от отношения толщины к ширине полосы h_i/b_i после i-го прохода в горизонтальных валках и модуля упругости материала полосы Е для более широкого размерно-марочного сортамента проката: h/b=0,006-0,072 и Е=(7,42-12,71)·10⁴МПа.

Способ работает следующим образом.

После проходов в горизонтальных валках полосу толщиной h_i прокатывают в вертикальных валках полосового стана с относительным обжатием $${\epsilon }_b=\frac{b_i-b_{i-1}}{b_i}\cdot 100$$ , %, где b_i, b_i+1 - соответственно ширина полосы на входе и выходе из вертикальных валков.

При этом предельно допустимое относительное боковое обжатие с вероятностью Р=99% определяется соотношением:

ε_b=(5,5±0,34)·10^-4·(h_i/b_i)·E, %.

Данный способ прокатки обеспечивает уменьшение разноширинности производимых полос без нарушения их устойчивости.

Способ может быть реализован на промышленном агрегате, например непрерывном широкополосном стане 2000, при прокатке в двух-трех последних универсальных клетях его черновой группы.

Пример реализации.

Прокатку шинопровода из заготовки медно-никелевого сплава МНЦ 15-20 (мягкое состояние) сечением 1,15×98,0 мм в горизонтальных валках нереверсивного стана ДУО 260×400 производят с относительным обжатием ε_h=1-9%. С входной стороны стана расположены вертикальные ролики для обжатия боковых кромок заготовки.

Соотношение толщины и ширины заготовки h_i/b_i=1,15/98=0,012, модуль упругости материала полосы Е=11,33·10⁴ МПа. Тогда, согласно приведенному соотношению, расчетное значение предельно допустимого относительного обжатия заготовки в вертикальных роликах составит:

ε_b=5,5-10^-4·0,012·11,33·10⁴=0,75%.

Экспериментально, с использованием роликового измерителя прогиба полосы, нарушение продольной устойчивости данного сортамента было установлено при относительном боковом обжатии ε_b≥0,80%.

За счет прокатки полос в вертикальных валках полосового стана с сохранением их продольной устойчивости по предлагаемому способу достигается уменьшение разноширинности и повышение выхода годного по прокатному переделу.

Способ прокатки металлических полос в валках полосового стана, включающий обжатие полосы в процессе проходов в горизонтальных валках и последующее обжатие в вертикальных валках полосового стана, отличающийся тем, что на входе в вертикальные валки отношение толщины полосы h_i к ее ширине b_i составляет h_i/b_i= 0,006-0,072, а обжатие в вертикальных валках производят с предельно допустимым относительным боковым обжатием ε_b, определяемым соотношением:
ε_b=5,5·10^-4·(h_i/b_i)·E, %,
где i - номер прохода в горизонтальных валках перед обжатием полосы в вертикальных валках,
Е=(7,42-12,71)·10⁴ - модуль упругости материала полосы, МПа.