Способ продольной прокатки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.11.77 (21) 2547079/22-,02 с присоединением заявки Ме— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.05.80. Бюллетень Хв 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.80

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В И. Бойко (71) Заявитель Днепродзержинский ордена Трудового Красного Знамени индустриальный институт им. М. И. Арсеничева (54) СПОСОБ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке черных и цветных металлов.

Известен способ продольной прокатки, включающий пропускание регулируемого электрического тока между валками через заготовку в очаге деформации, В зависимости от величины пропускаемого тока изменяется температура нагрева металла в очаге деформации, в результате чего повышается его пластичность и соответственно разгружается главный электропривод стана, стабилизируются условия прокатки и размер проката flj.

Недостатком такого способа являются ограниченные возможности снижения нагрузки на электропривод стана за счет повышения пластичности металла, так как при высоких значениях плотности пропускаемого тока может происходить оплавление валков.

Описываемый способ отличается тем, что одновременно с пропусканием регулируемого электрического тока между валками через очаг деформации заготовки на нее в очаге деформации воздействуют регулируемым магнитным потоком, вектор которого направлен вдоль образующих бочки валка, причем для стабилизации размера проката плотность электрического така р егулируют в пределах до 80 А на 1 л из площади контакта заготовки с валком, одновременно изменяя магнитный поток от 10 з до

10- Вб.

Э зим достигается существенная разгрузка электропривода стана вплоть до полной за счет действия на заготовку в очаге деформации вталкивающих сил в результате взаимодействия электрического тока и электромагнитного поля, а также обеспечиваются возможности стабилизации размера проката.

На фиг. 1 представлены прокатные валки, вид спереди; на фиг. 2 — то же, впд сбоку.

Между прокатными валками 1 находится деформируемая заготовка. От источника тока, например сварочного трансформатора, через граф итовые щетки 2 и валки 1 в очаг деформации подается ток заданной плотности. Магнитопровод 8 достаточно близко расположен у боковой поверхности заготовки, деформ ируемой в очаге. Обмотии 4 создают магнитный поток, проходящий вдоль образующей бочки валка через очаг деформации обрабатываемой заготовки.

Взаимно перпендикулярное направление электрического тока и магнитного потока приводит к возникновению электромагнитных сил в очаге деформации. Происходит

737032

5 (о

25 зо

СССР оесконтактное силовое воздействие на объем металла, находящийся в очаге деформ ации.

В простейшем случае — это сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле. Направление силы определяется правилом левой руки. Объем металла, находящегося в очаге деформации, можно мысленно разделить на элементарные проводники, через которые проходит электрический ток. На каждом из них при взаимодействии электрического тока с (агнитным полем действует электромагнитная сила. Происходит выталкивание электромагнитной силой объема металла(из оча(а деформации.

Максимальное значение плотности тока и-ранпчено величиной 80 А/мм, выше которой наблюдается оплавление валков.

Максимальное значение магнитного потока определяется величиной 10- Вб, что можно голучить на магнитопроводе с обмоткой возбуждения, имеющей ток 4А и числом витков 1500. Увеличение зазора между магнптоп(роводом и боковой поверхностью заготовки приводит к знач(ительным потокам рассеяния, но и в этом случае моменты пропитки могут быть достаточны для обеспечения процесса деформации.

При достаточной величине электромагнитных сил и сведения к минимально возможным значениям трения (полировка и с.;(азка валков) деформацию можно осуществлять только электромагнитными силами, втягивающими металл в очаг дефор..(ации.

Поскольку металл втягивается в очаг электромагнитными силами, а не силами трения, величина обжатия может быть увеличена.

Увеличение электрического тока и магнитного поля в отдельности приводит к сопутствующим явлениям повышения пластич(-ости металлов, находящихся в напряженно .(состоянии выше предела текучести.

Это связано с тем, что в области пластической деформации под воздействием внешней нагрузки дислокац(ии обладающие электрическим зарядом и взаимодействующ re между собой вынуждены перемещаться по кристаллической решетке. Прикладываемое внешнее магнитное поле и ток спосооствуют,облегчению пластической дефор>(а ции.

При ((зменевии условий прокатки (температуры металла, размера подката) размер подката стабилизируют изменением плотности электрического тока, причем для сохранения при этом скорости прокатки нечзх(енной одновременно изменяют в соответствующей степени величину магнитного потока.

Электрический ток и магнитное поле могут быть постоянными, переменными и пульсирующими. При этом нужно, чтобы результирующая сила не меняла своего направления, а поэтому при изменении знака тока нужно изменять знак магнитного потока. Пульсирующее силовое воздействие с учетом инерции объема металла в очаге деформации и большой частоте позволяет также получить «постоянное» силовое воздействие на металл. Прокатываемый материал может быть диамагнитным, парамагнитным или ферромагнитным, важно только, чтобы он был токопроводящим. Способ пригоден для прокатки материалов в горячем и в холодном состоянии.

Для захвата металла валками в начальный период может пр(именяться дополнительное задающее устройство. Наличие оперативных управляющих цепей (ток, магнитный поток) создают предпосылки для использования совершенных систем стабилизации размеров проката(и сужения поля допусков. Если деформация осуществляется только электромагнитными силами, в этом случае отпадает необходимость в применении громоздких систем привода, включающих двигатели, шестеренные клети, шпин: ели, что позволяет увеличить КПД про((ecca пластической деформации металла па 3 — 6%.

Формула изобретения

1. Способ продольной прокатки в валках, включающий пропускание регулируемого электрического тока между валками через заготовку в очаге деформации, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью разгрузки в пределе до полной главного электроп ривода стана за счет приложения к заготовке усилия в направлении прокатки, на заготовку в очаге деформации воздействуют регулируемым магнитным потоком, вектор которого направлен вдоль образующих бочки валка.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью стабилизации размера проката, плотность электрического тока регулируют в пределах до 80А на 1 мм площади контакта заготовки с валком, одновременно изменяя магнитный поток в пределах от 10 до 10 Вб.

Источник информации, принятый во внимание пр(и экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 271475, кл. В 21 В 37/08, 19б9.

737032

Ри«. Я

Составитель А. Маслов

Техред В. Серякова

Корректор С. Файн

Редактор 3. Ходакова

Заказ 578/710 Изд. № 302 Тираж 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»