Способ регулирования процесса намотки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социвлистических

Республик р1>963595 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11. 09 . 79 (2т ) 2 821189/2 5-27 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет—

Опубликовано 0710.82. Бюллетень HP 37

1$11M. Кп.

В 21 С 47/00

Государствеииый комитет

СССР

Ilo делам изобретений и открытий

t$3) УДК 621;772.. 068 (088. 8) Дата опубликования описания 04. 02. 83 (72) Авторы изобретения

В.л.мазур, В.и.тимошенко, О.H.соокозВи, Литл, П.П.Чернов, Л.H.Êîçëoâ и В.И.Куликов

1:::.- : ., Институт черной металлургии (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА НАМОТКИ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и в частности к области производства лис* та прокаткой.

Известен способ регулирования процесса намотки, при котором поддерживают постоянное натяжение полосы во всем процессе намотки 1), Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает равномерной плотности рулонов полос различной ширины, Вследствие этого непостоянны теплофиэические свойства рулонов полос различной ширины.

В результате рулоны холоднокатанных полос отжигаются при неодинаковых условиях (различна скорость их нагрева, охлаждения, различен температурный перепад по толщине намотки полосы в рулонах). Все это в итоге отрицательно отражается на структуре и механических свойствах листовой стали, на ее качестве.

Известен также способ регулирования процесса намотки в рулдн полос, при котором изменяют величину, натяжения в зависимости от изменения исходного параметра (2 ). В качестве исходного параметра принимают радиус рулона и натяжение полосы изменяют обратно пропорциональйо радиусу рулона.

Однако при намотке полос различной ширины такой исходный параметр неприемлем, так как не обеспечивает равномерной плотности рулона.

Пелью изобретения является повышение качества рулонов.

)p Укаэанная цель достигается тем, что в способе регулирования процесса намотки в рулон полос, при котором

1 изменяют величину натяжения в зависимости от изменения исходного парамет, ра,-в качестве исходного параметра используют ширину наматываемой полосы, величину натяжения полосы изменяют обратно пропорционально ее ширине и определяют по зависимости 0å о8 где 6 — величина натяжения при намотке полосы шириной В )

6 - величина натяжения при оВ1 намотке полосы шириной В показ атель степени (0,05 еn < 30).

Сущность способа регулирования процесса намотки в рулон полос состо. 963595 ит в том, что в качестве задающего параметра для регулирования натяжения является ширина полосы, натяжение изменяют при переходе от намотки полосы одной ширины к намотке полосы другой ширины обратно пропорционально ширине полосы и определяют по зави симости

О8- О8„8

При н амот ке холодно к ат ан ных полос на барабан моталки по мере роста давления рулона на барабан происходит уменьшение радиуса барабана моталки за счет сползания сегментов, выбора зазоров, сжатия различных пружин, упругой деформации материала барабана. При этом скорость .и величина уменьшения радиуса барабана моталки зависит в первую очередь не от 20 удельного давления, а от величины полного давления рулона на барабан.

Полное же давление рулона на барабан определяется шириной наматываемой полосы. Тбким образом, уменьшение 25 радиуса барабана моталки зависит от ширины сматываемой в рулон полосы.

Для учета этого эффекта в математических моделях для расчета напряжений в рулонах отдельные авторы пытаются 3g податливость барабана выразить через коэффициент его толстостенности, нелинейно зависящей от давления на барабан.

В свою очередь давление РУлона на 35 барабан моталки и межвитковое давление в рулоне после его снятия с моталки зависят от названного уменЬшения радиуса барабана. Причем давление рулона на барабан моталки будет тем 4О .больше, чем меньше, податливость> барабана. Величина межвиткового давления в рулоне после снятия с барабана будет наоборот.тем больше, чем больше уменьшение радиуса барабана в процессе намотки рулона.

Причина такого явления состоит в том, что, если в процессе намотки рулона имеет место значительная радиальная деформация барабана то еще при нахождении рулона на барабане внутренние витки получают значительную радиальную деформацию. В результате этого возможность свободного радиального перемещения внутренних витков после снятия с барабана будет в 55 значительной мере исчерпана. Давление же наружных витков иа внутренние остается неизменным, поскольку независимо от радиальной деформации барабана и внутренних витков рулона в верх-щ нем витке в любое время намотки окружное напряжение будет равно натяжению сматываемой полосы. В итоге при неизменном режиме натяжения сматываемой полосы уровень межвиткового дав- 65 ления в рулоне после снятия его с моталки будет тем больше, чем большую деформацию получил барабан в процессе намотки. A так как величина деформации барабана пропорциональна ширине полосы, то межвитковое давление в рулоне будет тем больше, чем больше ширина полосы. Для того, чтобы уровень межвиткового давления в рулонах полос различной ширины был одинаковым, необходимо при переходе от смотки относительно узких полос к более широким величину натяжения изменять (устанавливать) обратно пропорционально ширине полосы в соответствии со следую ц р щей зависимостьюб =б ("1,Причем значения показателя степени П выбираются из следующих соображений.

Минимальная величина удельного натяжения, применяемая при намотке полос на станах холодной прокатки,составляет примерно & =3,0-3,5 кгс/ммР.

При этом после прокатки сматываются полосы наклепанной стали, предел текучести которой, как правило, не менее 6т = 50-60 кгс/мм . Следовательно, минимальное значение отношения — равняется примерно 0,05. о

Максимальная относительная величина натяжения не должна превышать 0,8.

Получается, что диапазон возможных изменений величины натяжения равен (0,05-0,8 ) 6q . Отсюда видно, что отношение максимально допустимой величины натяжения 60 „ =0,8 6 к минимально допустимой йо, =0,056

О min составляет 16. Таким образом, при

Ь > Вл максимальное значение отношения натяжений &Об„ /4, равно 16.

Поскольку уменьшение величины этого отношения до уровня менее 1,05 (т.е. до величины отклонения 5%) нецелесообразно из-за небольшой величины достигаемого эффекта, то 1,05 принимаем за минимальное значение отношения S

=(1,05-16,0, 408 . В сортаменте листовых непрерывных станов предусмотрена прокатка полос, различающихся по

IJHpHHe как правило не более, чем в

2,0-2,5 раза. Следовательно, максимальную величину отношения В / Вл целесообразно принять равной 2,5. Заметкое различие в величине межвиткового давления в рулонах проявляется при разнице в ширине .смотанных полос не менее 10%. Эффект разницы в ширине полос менее 10% складывается из-эа влияния многочисленных случайных факторов (разнотолщинности, неравноглерности отделки поверхности, температуры полос и др.). В итоге имеем Ь =

=(1,1-2,5 )81.

Зная предельные значения отношений 608„ / 6 > и B„/Â легко определить интервал возможнйх значений показатеJ. 963595

Формула изобретения ля степени г . Так при 6оВ = Ь,о оВ ! и Ь =1, 1 Ь, получаем 1.

Откуда и 30. При бов„=1,0 б В и

В=2,5 В1 получаем — = — ) п=0,05. 5

Таким образом, показатель степени и может изменяться в следующих пределах 0,054п 430. Предлагаемый способ может быть легко реализован на непре рывных и реверсивных листовых и жес-тепрокатных станах холодной прокатки.

Кроме того, он может быть эффективно применен на станах бесконечной про катки полос типа 2000 Новолипецкого метзавода. Для реализации способа мо- 15 жет быть использовано устройство, .! включающее задатчик ширины прокатываемых и сматываеьих в рулоны полос.

Сигнал от задатчика ширины должен поступать в систему выбора установок 20 натяжения полосы при намотке ее в ру1 лон, где будет предусмотрено при переходе от прокатки полос одной ширины к другой установление величины натяжения намотки обратно пропорцио- 25 нально ширине полосы, Величину натяжения в зависимости от ширины полосы можно устанавливать по жесткой, предварительно определенной программе.

П р.и м е р. Способ опробовали на 30 пятиклетевом стане холодной прокатки

1700 Карагандинского меткомбината.

Прокатывали и сматывали в рулоны полосы из стали 08 кп толщиной 1,0 мм, шириной 1015 и 1210 мм. При намотке. 35 на барабан полос по известному, принятому в листопрокатном цехе Р 2 Карметкомбината способу, предусматривающему постоянную величину удельного натяжения в процессе намотки, примейяли 40 ба=5,0 кгс/мм независимо от ширины

2 сматываемых полос. При намотке полос по предлагаемому способу величину на-. тяжения устанавливали равной

5,0 кгс/мм при ширине полос 1015 мм 45 и равной 4,0 кгс/мм при ширине полос 1210 мм, т.е. при переходе от смотки полос шириной 1015 мм к смотке полос шириной 1210 мм величину натяжения устанавливали обратно пропорциональной ширине полосы и определяли eg, иСходя иэ зависимости 5ОВ= ,„(=6ОВ (- ) при п 1,2. В рассматриваемом примере конкретной реализации . В =1015 мм; В =1210 мм, оВ„=

=5,0 кгс/мм . бэв =4,0 кгс/мм . Отжиг 55 рулонов холоднокатанных полос одной и другой ширины проводили в одинаковых условиях в колпаковых печах по режимам, предусматриваемым технологической инструкцией для стали кате- 60 горки вытяжки ВГ по ГОСТ 9045-70.

Плотность намотки рулонов оценивали ,по величине межвиткового давления, имеющего место после снятия рулонов с барабана моталки. 65

Результаты проведенного опробования способа намотки холоднокатанных полос показали его преимущества перед известными способами. Согласно расчетам при намотке рулонов по известному способу после снятия их с моталки величина максимального межвиткового давления в рулонах полос шириной

1210 мм получалась примерно на 15% больше, чем в рулонах полос шириной

1015 мм. Это свидетельствует о различной плотности и теплофиэических свойствах рулонов полос различной ширины.

При намотке по предлагаемому способу уровень межвиткового давления был примерно одинаковым для рулонов полос с различной шириной °

Испытания механических свойств листовой стали одной и другой ширины, полученной при использовании в процессе прокатки способа намотки, показали, что металл этой опытной партии по штампуемости полностью соответстl

:вовал требованиям категории ВГ по

ГОСТ 9045-70. При массовом производ стве такого металла с применением известного способа намотки вы;.од годного металла категории ВГ составляет примерно 85%.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа по сравнению с базовым объектом состоит в следующем.

Применение предлагаемого способа обеспечивает повышение равномерности плотности намотки рулонов полос различной ширины за счет создания одинакового уровня кежвиткового давления в рулонах после снятия с барабана моталки. Это обусловливает повышение равномерности, стабильности теплофизических свойств рулонов полос различной ширины, потому что контактная теплопроводность смежных витков полосы в рулоне зависит от.вели-. чины контактного (межвиткового) давления. В результате улучшаются условия отжига рулонов холоднокатанных полос . различной ширины. В частности стабилизируется скорость нагрева и охлаждения рулонов, уменьшается различие в температурных полях при нагреве рулонов полос разной ширины. Все это благотворно сказывается на структуре и механических свойствах отожженной листовой стали, повышает ее качество.

Способ регулирования процесса намотки в рулон полос, при котором из меняют величину натяжения в зависимости от изменения исходного параметра,отличающийся тем, что, с целью повышения качества ру963595 бов 60в1 В".Составитель A.Àðëàíîâ

Редактор Г.Прусова Техред С.Мигунова Корректор А,Ференц

Заказ 229/1 Тираж 845 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР

rio делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-)5, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 лонов, смотанных иэ полос разной ширины, в качестве исходного параметра используют ширину наматываемой полосы величину натяжения полосы изменяют обратно пропорционально ее ширине и определяют по зависимости

1 где @ э - величина натяжения при намотке полосы шири» ной 8; бо8 — величина натяжения при

1 намотке полосы шириной

81k

n — показатель степени;

0,054 п630.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Третьяков A.Â. Теория, расчет и исследования станов холодной прокатки. N., 1966, с. 153-159.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2459267/20-27, кл. В 21 С 47/00, 10.01.77 (прототип).