Вертикальный валок прокатной клети широкополосного стана

30-05-1989 дата публикации
Номер:
SU1482743A1
Контакты: 13 320111 ДНЕПРОПЕТРОВСК, ГЕН.ПУШКИНА 1А ИЧМ
Номер заявки: 4341918
Дата заявки: 26-10-1987

[1]

Изобретение относится к обработке металлов давлением1и.может быть использовано в листопрокатном производстве при прокатке полос на широкопо- лосном стане горячей прокатки (ШСГП) например в универсальных клетях черновой группы стана в качестве вертикальных валков для обжатия сляба (раската) по его ширине.

[2]

Целью изобретения является повышение качества горячекатаных полос пу тем равномерной проработки боковых граней с учетом неравномерности температуры по толщине полосы.

[3]

На чертеже представлено схематическое изображение валка с выполнен-- ным на нем калибром,общий вид,

[4]

Вертикальный валок включает боч- ку 1. На длине бочки ab выполнен ка- либр cdef. Калибр образован цилиндрическим участком de и коническими выпусками cd и ef, сопряженными между собой радиусами 1Ц и R4. Выпуски cd и ef асимметричны между собой. Угол ud, образующей верхнего конического участка cd выпуска по отношению к радиальной плоскости сечения валка, перпендикулярного продольной оси 00 симметрии бочки валка, в 1,5- 6 раз меньше угла , образующей нижнего конического участка ef выпуска то есть 1 ,5 оЈг/ о Ј 6. Вместе между собой оба конических участка cd и ef образуют угол В ,(В 20-70 ). Протяженность hj цилиндрического участка de дна калибра составляет долю от максимальной ширины hu ручья,и между ними существует следующая связ 0,45 Ј 0,95. Глубина калиб- ра характеризуется параметром 1.

[5]

Валок, установленный в универсальной клети в качестве эджерного валка в паре с аналогичным валком, работает следующий образом,

[6]

Подаваемый по рольгангу сляб (раскат) 2 захватывается выпусками cd и ef и проталкивается вперед по направлению прокатки. При этом со стороны верхней кромки металл под- вергается более -всесторонней проработке , чем со стороны нижней, что соответствует малой величине угла oL,

[7]

Сущность предлагаемо заключается в том, что выпуска меньше угла 1 ,5 oiz/6d, amp; 6, что со ричность калибра, профи рого определяет темпер ционное неравенство, та ( обжатием) компенсирует пература) . Обеспечивает сом параметров профилир предлагаемого вертикаль Максимальное различие м верхнего и нижнего выпу до предельного значения назначают при малых деф носительно небольших то характерно для условий вертикальной клети в че стана. Большее различие обеспечит требуемого ус метрии и может привести эффекту, снизив тем сам на раскатах и, как след полосах. Минимальное зн до cdz /od, 5:- 1 ,5 целесоо начать при болыцих разл пературе, что характерн первых проходов сляба первых вертикальных кле вой группе стана. Еще б шение приведет к исключ в деформации на нижней ках, и даже относительн вень различия в темпера учтен профилировкой вал верхней грани у кромки пряжения , приводящие к сплошности металла, то жению качества горячека Суммарный угол В, образ конусами, имеет пределы и выбирается так, что п личии углов выпуска (о/г чаются меньшие значения 20°,

[8]

В-

[9]

верхнего выпуска по сравнению с нижним , определяемым углом о. На нижней $$ лах (вплоть до о /oi, ; стороне металл более мягкий (из-за разницы температур на верхней и нижней кромках) и повышенные отклонения от верхней грани не создают экстреа при меньшем

[10]

чается большее значение включая В 70 . Объясн что при большом различи солютное значение этих

[11]

мальных ситуаций, чреватых нарушением сплошности металла. После прокатки в вертикальных в алках сляб (раскат подают в горизонтальные валки, где подвергают обжатию по толщине. При ртом на верхней грани нет избыточных вспучиваний металла, а стало быть,нет причин для нарушения сплошности.

[12]

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что угол верхнего выпуска меньше угла нижнего 1 ,5 oiz/6d, amp; 6, что создает асимметричность калибра, профилировка которого определяет температурно-деформа- ционное неравенство, так что одним (обжатием) компенсируется другое (температура ) . Обеспечивается это комплексом параметров профилировки калибра предлагаемого вертикального валка. Максимальное различие между углами верхнего и нижнего выпусков вплоть до предельного значения od2 /d 6 6 назначают при малых деформацих и относительно небольших толщинах, что характерно для условий последней вертикальной клети в черновой группе стана. Большее различие однако, не обеспечит требуемого условия асимметрии и может привести к обратному эффекту, снизив тем самым качество на раскатах и, как следствие, на полосах. Минимальное значение, вплоть до cdz /od, 5:- 1 ,5 целесообразно назначать при болыцих различиях в температуре , что характерно для условий первых проходов сляба (раската) либо первых вертикальных клетей в черновой группе стана. Еще большее уменьшение приведет к исключению различия в деформации на нижней и верхней кромках , и даже относительно малый уровень различия в температуре не будет учтен профилировкой валка, так что на верхней грани у кромки возникнут напряжения , приводящие к нарушению сплошности металла, то есть к снижению качества горячекатаных полос. Суммарный угол В, образованный двумя конусами, имеет пределы 20 В Ј 70° и выбирается так, что при большем различии углов выпуска (о/г/, 66) назначаются меньшие значения, вплоть до 20°,

[13]

В-

[14]

лах (вплоть до о /oi, ;

[15]

а при меньшем различии в уг- 1 ,5) назналах (вплоть до о /oi, ;

[16]

чается большее значение- общего угла включая В 70 . Объясняется это тем, что при большом различии углов абсолютное значение этих углов должно

[17]

быть незначительным, что отвечает малому уровню деформации по ширине (чаще всего снимающему уширение от обжатия по толщине раската). Однако еще большее уменьшение общего между выпусками угла В - 20е может привести к избыточным напряжениям на гранях по верхней кромке и поперечным надрывам металла, что нежелательно, так как снизится качество горячекатаных полос. Большая величина угла между выпусками, вплоть до ft 70 выбираетцелесообразно , чтобы поперечное сечение кромки стремилось к прямоуголь ной, хотя и при этом условии асимметрия калибра благоприятно сказывается на сохранении сплошности кром ки раската. Поэтому дальнейшее умень шение разницы ( 0,95) может способствовать тому, что деформация Ю по верхней и нижней частям кромки не обеспечит выравнивание до требуемого уровня неравномерности температуры данной асимметричностью очага деформации. Это приведет к потере

[18]

ся при малом различии в углах

[19]

(oLjj oi 1 ,5) , назначается при больших 15 сплошности металла, т.е. к снижению

[20]

качеетва полос.

[21]

обжатиях по ширине раската. Еще большая величина В 70 нежелательна , поскольку приведет к тому, что на верхней кромке сляба будет излишнее утолщение, которое при после- 20 дующем горизонтальном проходе может привести из-за повышенных локальных деформаций к избыточным напряжениям и, как следствие, к нарушению сплошности в верхней части кромочной зоны, 25 близкой к верхней грани сляба. При этом не спасет и тот факт, что угол нижнего выпуска будет большим, чем верхний и в какой-то мере снимет избыточные напряжения с верхней час- 30 ти кромки. Исключению дефектов в виде поперечных надрывов на металле способствует также протяженность цилиндрического участка дна калибра, составляющая по отношению к максимальной ширине пределы со следующими значениями: 0,45 -ё. , Ј 0,95. Так что меньшую величину данного соотношения (до h,/ 0,45) рационально назначать в первых универсальных клетях, когда раскат по толщине еще значителен. Однако еще большее уменьшение данного соотношения может привести к тому, что излишнее утопление кромки раската (чему отвечает дан- 45 ный уровень соотношения (,45) приведет к дополнительному переохлаждению (неравномерности температур) и в следующих проходах с обжатиями

[22]

При расчете параметров калибра предлагаемого вертикального валка целесообразно пользоваться следующими расчетными зависимостями:

[23]

в ,

[24]

ы-

[25]

oL2 в -d,; . ,1-h,/hi

[26]

i ( .i -i 4i,

[27]

Ч

[28]

35

[29]

-ha Hc- (1,0541,25); 1Ц:К±:К,:К4(1( 1-1,3): (1,2-1,6): ;(1,3-1,9):(1,5-3)

[30]

10 Ј. R Ј 20 мм.

[31]

Пример . Для условий ШСГП 1700 Карагандинского металлургическо го комбината (КарМК) оптимальными па раметрами при прокатке слябов толщи- 40 н°й 160-200 мм в вертикальной клети черновой группы стана являются следующие: odt/oi, 3,5; fi - 45р;а т - 10е; о 35°; h,/h4 0,7; ha 220 мм; h, 154 мм, I 75 мм{ Рч 15 мм; R 18 мм; Яэ 20 мм; R4 28 мм.

[32]

В качестве известного вертикально го валка использовался калибр, приме няемый на КарМК, с диаметром бочки

[33]

7436

[34]

целесообразно, чтобы поперечное сечение кромки стремилось к прямоугольной , хотя и при этом условии асимметрия калибра благоприятно сказывается на сохранении сплошности кромки раската. Поэтому дальнейшее уменьшение разницы ( 0,95) может способствовать тому, что деформация Ю по верхней и нижней частям кромки не обеспечит выравнивание до требуемого уровня неравномерности температуры данной асимметричностью очага деформации. Это приведет к потере

[35]

При расчете параметров калибра предлагаемого вертикального валка целесообразно пользоваться следующими расчетными зависимостями:

[36]

в ,

[37]

ы-

[38]

oL2 в -d,; . ,1-h,/hi

[39]

i ( .i -i 4i,

[40]

Ч

[41]

[42]

-ha Hc- (1,0541,25); 1Ц:К±:К,:К4(1( 1-1,3): (1,2-1,6): ;(1,3-1,9):(1,5-3)

[43]

10 Ј. R Ј 20 мм.

[44]

Пример . Для условий ШСГП 1700 Карагандинского металлургического комбината (КарМК) оптимальными параметрами при прокатке слябов толщи- н°й 160-200 мм в вертикальной клети черновой группы стана являются следующие: odt/oi, 3,5; fi - 45р;а т 10е; о 35°; h,/h4 0,7; ha 220 мм; h, 154 мм, I 75 мм{ Рч 15 мм; R 18 мм; Яэ 20 мм; R4 28 мм.

[45]

В качестве известного вертикального валка использовался калибр, приме - няемый на КарМК, с диаметром бочки



[46]

Изобретение относится к листопрокатному производству и может быть использовано в качестве вертикальных калиброванных валков в клетях черновой группы широкополосного стана горячей прокатки (ШСГП). Целью изобретения является повышение качества горячекатаных полос путем равномерной проработки боковых граней полок с учетом неравномерности температуры по толщине полос. Для этого в вертикальном валке широкополосного стана горячей прокатки, включающем бочку 1, по длине которой нарезан калибр CDEF, образованный сопряженными цилиндрическим участком DE и коническими выпусками CD и EF так, что выпуски ассиметричны между собой, угол Α1образующей верхнего конического участка выпуска по отношению к радиальной плоскости сечения валка, перпендикулярной продольной оси симметрии бочки валка, в 1,5-6 раз меньше угла Α2образующей нижнего конического участка выпуска так, что вместе между собой они составляют угол β=20-70°, а протяженность H1цилиндрического участка DE дна калибра составляет 0,45-0,95 максимальной его ширины H2. Для работы вертикальный валок устанавливают в универсальную клеть черновой группы клетей ШСГП в паре с аналогичным валком и в процессе деформации сляба 2 по верхней кромке его обжатия, обеспечиваемые верхним выпуском с углом Α1, ближе к всестороннему сжатию, чем со стороны нижнего выпуска с углом Α2, чем учитывается температурное различие, имеющее место по верхней и нижней кромкам сляба. 1 ил., 1 табл.



по ширине возникнут ситуации, способ- gQ 900 мм, длиной бочки 400 мм, имею- ствующие кромочным дефектам в виде - ™, ./ .,«/.- п

щий углы выпуска od 95 и ota 0 , п 0. Из анализа результатов сопо ставительных прокаток (см. таблицу следует, что во всем диапазоне пара сс метров предлагаемого вертикального валка обеспечивается достижение более высокого качества, чем при использовании извеетного, хотя он и близок по- эффективности к известном

поперечных трещин. Большую величину соотношения дна калибра с максимальной шириной калибра лучше назначать для профиля калибра, используемого в последних клетях чистовой. группы, где толщина раската близка к готовому уровню перед его подачей в чистовую группу клетей, и здесь

900 мм, длиной бочки 400 мм, имею- - ™, ./ .,«/.- п

щий углы выпуска od 95 и ota 0 , п 0. Из анализа результатов сопо ставительных прокаток (см. таблицу) следует, что во всем диапазоне пара- метров предлагаемого вертикального валка обеспечивается достижение более высокого качества, чем при использовании извеетного, хотя он и % близок по- эффективности к известному.

При этом оптимальные параметры обеспечивают снижение такого дефекта, как рваная кромка на экспертном металле на 9,1%. Объясняется это тем, что предлагаемый профиль калибра вертикального валка в максимальной степени учитывает характер деформации , обеспечиваемой профилем калибра, неравенство температур по верхней и нижней кромкам прокатываемого сляба (раската), создавая на верхней части кромки условия, близкие к всестороннему сжатию и сводя к минимуму долю линейного растяжения, перераспре- деляя данную деформацию к нижней части кромки, где температура выше, чем на верхней. В целом это исключает либо сводит к минимуму надрывы металла вдоль кромки полосы, снижая тем самым объем дефектов типа рваная кромка .

Основное технико-экономическое преимущество предлагаемого валка за- ключается в улучшении качества полос

Результаты сопоставительных опробований известного (И) и предлагаемого (П) вертикальных валков в условиях ШСГП 1700 КарМК в вертикальной клети черновой группы стана (при прокатке по 5 плавок на каэвдый вариант)

Долю эффективности определяли по зависимости: () 100%, где Б- и Б„

ьи объем брака по предлагаемому (П,, П4, П и известному вариантам.

путем снижения на их кромках деАек- тов типа рваная кромка.

Формула изобретения

Вертикальный валок прокатной клети широкополосного стана, включающий бочку с калибром, образованным центральным цилиндрическим участком и сопрягающимися с ним коническими асимметричными выпусками, отличающийся тем, что, с целью повышения качества горячекатаных полос путем равномерной проработки боковых граней с учетом неравномерности температуры по толщине полосы, угол образующей верхнего конического выпуска по отношению к радиальной плоскости сечения валка в 1 ,5-6 раз меньше угла образующей нижнего конического выпуска так, гчто угол между ними составляет величину, равную 20-70°, а протяженность центрального цилиндрического дна калибра составляет 0,45- 0,95 максимальной его ширины.



Цитирование НПИ

Авторское свидетельство СССР № 755350, кл. В 21 В 27/02, 1979. Авторское свидетельство СССР № 304004, кл. В 21 В 27/02, 1969. Авторское свидетельство СССР № 712152, кл. В 21 В 27/02, 1978.
Получить PDF