Способ охлаждения валков и полосыв процессе прокатки

 

»806189

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф

Ф.

° (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.10.78 (21) 2674830/22-02 (5i) M. Кл.

B 21 В 45/02 с присоединением заявки №вЂ”

Гасударственный комитет (23) Приоритет— ао делам иаебретений и открытий

Опубликовано 23.02.81. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28.02.81 (53) УДК 621.771..23 (088.8) В. А. Николаев, В. П. Полухи °, И. Н. Авраменко М. А. Тылкин, В. С. Мовшовии, В. П. Яланский, Г. Н. ВасЯлевич, Ф, А, !Ссензук, В. И. Емченко и И. Б. Qишкй4:." i .!: а

1 а, с

1:а

Запорожский индустриальный институт аа ° е (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ВАЛКОВ И ПОЛОСЫ

В ПРОЦЕССЕ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к горячей и холодной прокатке полос.

При прокатке полос имеет место так называемый температурный клин, т. е. постепенное снижение температуры металла в очаге деформации, обусловленное большим временем остывания заднего конца раската по сравнению е передним перед прокаткой.

Известны способы производства полосового проката, в которых продольную разнотолщинность заднего конца полосы уменьшают посредством изменения межосевого расстояния рабочих валков с помощью установочных механизмов, неравномерного нагрева исходной заготовки, повышения скорости прокатки, выравнивания температуры раската посредством подогрева хвостовой части раската с помощьЮ индукторов, экранов или уменьшения отвода тепла за счет отклонения коллекторов гидросбива при прохождении заднего конца раската (1) .

Недостатки данных способов заключаются в том, что изменение межосевого расстояния рабочих валков при прокатке полосы возможно только при использовании мощных исполнительных механизмов, управляе2 мых сложными и дорогостоящими системами автоматического регулирования. При неравномерном нагреве исходной заготовки заднюю часть нагревают до более высокой температуры, что нередко вызывает пережег металла. Повышение скорости прокатки требует значительного увеличения мощности электродвигателей главнь;х приводов. Подогрев хвостовой части раската с помощью индукторов, отражательных экранов малоэффективен и в производственных условиях затрудняет обслуживание стана. При уменьшении отвода тепла за счет отключения коллекторов гидросбива с раската не удаляется окалина, что приводит к резкому снижению качества поверхности хвостовой части полосы.

15 Кроме того, известные способы прокатки полос не обеспечивают требуемой степени снижения утолщения заднего конца, бсобенно при прокатке труднодеформируемых высоколегированных сталей.

Известен также способ прокатки горяче-. катаных полос, включающий дополнительное охлаждение наиболее йагретых участков раската перед прокаткой посредством использования охладителя (2).

806189

Однако при использовании данного способа снижается температура прокатываемой полосы, что приводит к увеличению сопротивления деформации металла, усилия на валки и вызывает доподнительные упругие деформации клети, а следовательно, снижает эффективность уменьшения разнотолщинности полосы.

Прокатка раската с меньшим значением температуры требует увеличения энергозатрат на его пластическую деформацию.

Цель изобретения — уменьшение продольной разнотолщинности полос и сокращение энергозатрат на их пластическую деформацию.

Поставленная цель достигается тем, что подачу охладителя на поверхность валков непрерывно уменьшают, начиная с момента прокатки переднего участка раската и кончая выходом из валков его заднего конца на величину, составляющую 40 — 80О/р от первоначального расхода с интенсивностью, соответствующей интенсивности снижения температуры прокатываемого металла в очаге деформации, а в период паузы перед прокаткой последующего раската расход охладителя увеличивают до первоначального.

Устройства охлаждения рабочих валков прокатной клети работают таким образом, что охладитель с валков обязательно (как при горячей, так и при холодной прокатке) попадает на прокатываемую полосу, что обусловливает отбор тепла не только от инструмента — валков, но и от изделия— полосы.

Сокращение расхода охладителя повышает как температуру заднего конца прокатываемого раската, так и температуру валков.

Повышение температуры раската вызывает уменьшение сопротивления деформации, что приведет, во-первых, к увеличению обжатия заднего конца раската, а, следовательно, и к снижению утолщения заднего конца готовой полосы, т. е. повышению ее точности, а во-вторых, к сокращению энергозатрат на пластическую деформацию полосы в целом.

Повышение температуры валков вызывает увеличение их диаметров, что приводит к уменьшению межвалкового зазора при неизменной начальной установке валков. Это также способствует уменьшению разнотол5

1О !

2О

25 зо

4 щинности заднего конца полосы, так как уменьшение межвалкового зазора вызывает дополнительное обжатие конца раската.

В период паузы перед прокаткой последующего раската расход охладителя увеличивают до первоначального значения.

На чертеже схематически изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.

В процессе прокатки начальной части полосы в блоке 1 памяти запоминается, полученное с помогцью измерителя 2 температуры, значение температуры полосы 3. При дальнейшей прокатке полосы зафиксированное в блоке 1 значение температуры То переднего конца полосы, сравнивается в элементе 4 сравнения текущем значением Ч; ., и при их неравенстве сигнал разности дТ поступает на вход функционального преобразователя 5, реализующего заранее установленную функциональную зависимость Я = 1(дТ) например, Q = khT+ (,)р, где Я и Q — текущее и начальное значение расхода охладителя соответственно, а коэффициент пропорциональности k (О.

Выходной сигнал функционального преобразователя 5 управляет регулятором 6 расхода охладителя таким образом, что регулятор 6 расхода изменяет количество охладителя, поступающего от насосной установки 7 к коллектору 8 охлаждения валков 9 в соответствии с зависимостью Я = 1(дТ).

В результате увеличиваются температура полосы и диаметры валков, что приводит к компенсации одной из составляющих продольной разнотолщинности полосы, обусловленной медленно протекающим процессом — постепенным снижением температуры металла в очаге деформации.

Пример. Способ прокатки полос проводят на лабораторном стане 260 при прокатке алюминиевых полос сечением 2,5х80 мм, длиной 1500 мм. Перед прокаткой полосы нагревают до 300 С. Партию полос разбивают на две части. Полосы одной части прокатывают при постоянном расходе охладителя валков, а другой — с непрерывным уменьшением расхода охладителя на 20—

100 /р от первоначального значения, начиная с момента задачи полосы и заканчивая к моменту выхода ее из валков.

В таблице приведены данные использования предлагаемого способа.

806189

0,120

О,115

О,1О6

О, 094

0,075

О, 044

25,0

l,3ÇÎ

l,ÇlÎ

1,309

l0 2,501 1,210

5 2,481 1,195

5 2,519 1,309

24,1

40

5 2510 1 190 1 284

19,5

15,6

1,283

5 1,500 1,208

5 2,495 1,205

9,2

1,248

100

П р и м е ч а н и е: Н, Q, - среднее значение толшины полосы соответственно qo прокатки и перецнего и заднего концов полосы после прокатки, 4T — уменьшение температуры заднего конца по сравнению с перецним, 811 - разнотолщинность полосы

Формула изобретения

Как видно из таблицы положительный эффект от использования предлагаемого способа возрастает с уменьшением расхода охладителя. Однако при уменьшении количества охладителя меньше, чем íà 40% снижение температуры заднего конца полосы по сравнению с передним и уменьшение разнотолшинности полосы малы и не представляют практической ценности.

Уменьшение количества охладителя более, чем на 80% приводит к нарушению температурного режима валков и появлению термических напряжений в их поверхностном слое. В связи с изложенным принят интервал уменьшения количества охладителя, подаваемого на поверхность валков 40—

80% от первоначального расхода.

В результате получим: разнотолшинность полос, проката нных с уменьшением расхода охладителя валков на 40 — 100% существенно меньше разнотолщинности полос, лрокатанных при постоянном расходе, что в условиях промышленного стана дает возможность путем прокатки полос в минусовом поле допуска по толщине получить экономию металла на 0,5%.

Таким образом, применение предлагаемого способа прокатки повышает качество полос за счет уменьшения их продольной разнотолшинности и сокращает энергозатраты на их производство.

80% от первоначального расхода. зо В результате получим: разнотолшинность полос, прокатанных с уменьшением расхода охладителя валков на 40 — 100% существенно меньше разнотолшинности полос, прокатанных при постоянном расходе, что в условиях промышленного стана дает

35 возможность путем прокатки полос в минусовом поле допуска по толщине получить экономию металла на 0,5%.

Таким образом, применение предлагаемого способа прокатки повышает качество полос за счет уменьшения их продольной разнотолщинности и сокращает энергозатраты на их производство.

Способ охлаждения валков и полосы в процессе прокатки, включаюший подачу охладителя на поверхность валков по всей длине их бочек, отличаюшийся тем, что, с целью уменьшения продольной разнотолщинности полос и сокрашения энергозатрат на их пластическую деформацию, подачу охладителя на поверхность валков уменьшают в течение всего цикла прокатки полосы на 40 — 80% от первоначального расхода, причем скорость изменения подачи охладителя прямо пропорциональна снижению температуры прокатываемого металла, а в гериод паузы перед прокаткой последующего

806189 раската расход охладителя увеличивают до первоначального.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рокотян С. Е. и др. Бюллетень ЦНИИ

4М, 1969, серия 7, информация 3, с. 3/22.

2. Патент Великобритании № 1212861, кл. В 21 В 45/02, опублик. 1967.

Редактор Т. Киселева

Заказ 73/13

Составитель М. Реутова

Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4