Способ непрерывной холодной прокатки полос со сварными швами

 

Изобретение относится к прокатному производству и совершенствует способы прокатки полос со сварными швами как на станах непрерывной, так и бесконечной прокатки. Цель изобретения - повышение производительности за счет сокращения простоев путем предотвращения аварийной ситуации при ограниченном расстоянии от из мерителя толщины до первой клети стана . После упреждающей индикации шва производят перед входом ива в стан замер толщины полосы в зоне шва и в зависимости от знака и величины раз нотолщинности сваренных концов полос избирательно притормаживают стан. При зтом для того, чтобы успеть притормозить стан до пониженной скорости при малом расстоянии от измерителя толщины до первой клети стана, торможение начинают с момента индикации шва и подтормаживают полосу до момента входа щва в зону измерения толщины. Это позволяет предот- .вратить аварийные остановки стана из-за обрывов полосы. 1 з.п. ф-лы. О) и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (Н) (59 4 В 21 В 1 28 37/00

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ CSHPPТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЦТИЯМ (21) 4304368/23-02 (22) 10.09.87 (46) 30.12.88. Бюл. У 48 (71) Институт черной металлургии .(72) В.В.Акишин, Е.А.Парсенюк, П.П Чернов, В.Л.Masyp, А.В.Ноговицын, С.Г.Горбунков, Г.В.Горбунков, В.И.Куликов, Я.М;Критский, Е.А.Бендер, Ф.Г.Шек, Л,Г,Матюха и Г.В.Левыкин (53) б21.771.237.04(088.8) (56) Полухин П.И. и др. Прокатное производство. М.: Металлургия, 1982, с. 515.

Авторское свидетельство СССР

 342698, кл. В 21 В 37/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

В 1268217, кл. В 21 В 1/22, 1985.

Заявка Японии У 60-12206, кл. В 21 В 1/24, В 21 В 33/00, опубл. 1985 ° (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ХОЛОДНОЙ

ПРОКАТКИ ПОЛОС СО CBAPHMNH ШВАМИ (57) Изобретение относится к прокатному производству и совершенствует способы прокатки полос со сварными швами как на станах непрерывной, так и "бесконечной" прокатки. Цель изобретения — повышение производительнос" ти за счет сокращения простоев путем предотвращения аварийной ситуации при ограниченном расстоянии от измерителя толщины до первой клети стана. После упреждающей индикации шва производят перед входом шва в стан замер толщины полосы в зоне шва и в зависимости от знака и величины разнотолщинности сваренных концов полос избирательно притормаживают стаи.

При этом для того, чтобы успеть притормозить стан до пониженной скорости при малом расстоянии от измерителя толщины до первой клети стана, торможение начинают с момента индикации шва и подтормаживают полосу до момента входа шва в зону измерения толщины. Это позволяет предотвратить аварийные остановки стана из-за обрывов полосы. 1 з.п. ф-лы.

1447437

Пелью изобретения является повышение производительности за счет сокращения простоев путем предотвраще- 10 ния анарийной ситуации при ограниченном расстоянии от измерителя толщины до первой клети стана.

Сущность предлагаемого способа 15 состоит в следующем. где V

hî

P=-h„

В соответствии с предлагаемым способом с помощью измерителя толщины .перед первой клетью определяют относительную разнотолщинность концов состыкованных полос и ее алгебраический знак по формуле

К„= - — 100Х, 4h (2) ьн

Изобретение относится к прокатному производству и совершенствует способы прокатки полос со сварными швами как на станах непрерывной, так и

"бесконечной" прокатки.

В качестве критерия для оценки вероятности безобрывной прокатки свар" ных швов по предлагаемому способу используют информацию о разнотолщинности концов стыкуемых полос. Эту информацию получают от измерителя толщины, установленного перед первой клетью на ограниченном расстоянии.

Номинальная скорость на современных непрерывных станах холодной прокатки достигает 25-35 м/с. В случае получения от измерителя толщины неблагоприятного сигнала (т.е. вероятность обрыва полосы при пропуске шна оценивают как высокую) стан должен быть переведен на пониженную скорость Ч «(5 м/с одновременно с входом шва в первую клеть. Расчеты с 35 использованием формулы

v = и, 2.ь J + v, (1) скорость прокатки, при которой обеспечивается своевременный перевод стана на пониженную скорость шва, м/с; пониженная скорость шва, м/с; расстояние от измерителя толщины до первой клети, м; — коэффициент суммарной вытяжки полосы;

h, hg — толщина полосы на входе и на выходе непрерывного стана соответственно, мм;

Ь вЂ” темп замедления стана, и/с, показывают, что, например, при,Р-=

10 ° Ь = 4 м; Ч = 5 м/с, Ь = 3 м/с, S

V соснайляет 16,3 м/с, что ниже номинальной скорости прокатки (числоные значения взяты иэ режимов холодной прокатки на шести" клетевом стане 1400). Чтобы не снижать номинальную скорость прокатки (V„ ) ?5 м/с), необходимо иметь возможность заме лять стан с темпом не менее 7,5 м/с . Максимально возможный темп замедления современных станов меньше и составляет 5 м/с . Он применяется только при форсированных остановках, как правило при обрывах полосы. В период форсиронанного торможения не обеспечивается регулирование (стабилизация) межклетевых натяжений. Обычно применяют нормальный темп торможения, не превышающий

3 м/с . Поэтому, в соответствии с

2 предлагаемым способом, после каждой упреждающей индикации сварного шва, например, путем фотосчитынания отверстия в полосе, пробитого перед швом, осуществляют следующие огерации. Измеряют установленную оператором (номинальную) скорость прокатки и сравнивают ее со значением, рассчитанным по формуле (1). Если VH 0 V то своевременный перевод стана на пониженную скорость после выхода шна из зоны визирования измерителя толщины до его входа в первую клеть не обеспечивается. Согласно предлагаемому способу, синхронно с входом шва в зону измерителя толщины скорость стана снижают до значения V (одновременный переход стана на скорость V обеспечинагот путем сравнения текущего объема металла между швом и измерителем толщины с заданным объемом, который является функцией pclsHocTH номинальной скорости Чр и скорости ).

После индикации сварного шна перед измерителем толщины скорость стана может не соответствовать номинально»у уровню и быть меньше или разной

V (где V рассчитано по (1). В этом случае, согласно предлагаемому способу, подтормаживания не осуществляют.

3 144 где +ah = h — h< — разнотолщинность

Я концов стыкуемых полос, мм;

h<, h< — толщина переднего и заднего по ходу прокатки концов состыкованных по7437

55 лос, соответственно, мм;

hц — номинальное значение толщины полосы на входе в стан (уставка толщины подката), мм.

По алгебраическому знаку разнотолщинности определяют ориентацию стыка относительно направления прокатки.

Положительная разнотолщинность означает, что вначале (до стыка) прокатывается более тонкая полоса, а после стыка — более толстая. Отрицательная разнотолщинность — наобо,рот. От величины и знака относительной разчотолщинности стыка зависит коэффициент динамичности натяжения при его прокатке. Коэффициент динамичности равен отношению максимального натяжения в полосе при прокатке сварного шва к его начальному значению (до прокатки шва), Коэффициент динамичности .возрастает при увеличеI нии разнотолщинности концов стыкуемых полос. Если непосредственно перед швом полоса толще, чем за ним (отри- . цательная разнотолщинность), то рывок натяжения при прокатке больше, чем в случае обратной схемы поступления шва в стан при равной абсолютной величине разнотолщинности. Различие в коэффициентах динамичности достигает 40Х. К рывкам натяжения более чувствительны швы полос меньшей номинальной толщины. Таким образом, относительная разнотолщинность концов стыкуемых полос с учетом ее знака является более полным оценочным показателем вероятности обрыва полосы при прокатке шва, чем только разнотолщинность. Этот показатель по предлагаемому способу получают с использованием измерителя толщины полосы, установленного перед первой клетью.

Для определения заданных пороговых значений относительной разнотолщинности проведены теоретические исследования с использованием математической модели прокатки сварных

10 IS

50 швов, а также экспериментальные исследования на шестиклетевом стане

1400. Растягивающие напряжения на участке шва с учетом их неравномерного распределения по ширине полосы не достигают допустимого значения (предела прочности металла), если абсолютное значение относительной раэнотолщинности не превосходит BX при ее положительном знаке и 4Х при отрицательном знаке. Если разнотолщинность концов состыкованных полос превосходит пороговое значение 8Х при положительном знаке или 4Х при отрицательном знаке, то рывки натяжения при пропуске швов могут вывести среднее удельное натяжение в полосе за пределы допустимого значения (0,4 6, ). В этом случае при неравномерной эпюре удельных натяжений растягивающие напряжения на отдельных участках ширины полосы превышают предел прочности металла. В результате происходит обрыв в районе сварного шва. Поэтому, по предлагаемому способу в качестве заданных порогов разнотолщинности для избирательного снижения скорости прокатки приняты значения 8 и 4Х соответственно двум вариантам ориентации стыка.

Пример. По предлагаемому способу осуществляли прокатку полос со сварными швами на шестиклетевом стане

1400 бесконечной прокатки. Измеритель толщины устанавливали на расстоянии 4 м от первой клети этого стана. Прокатку полос размером

2,4/0,22х850 мм вели на рабочей скорости Ч„ = 2S м/с. Установка пониженной скорости пропуска шва составляла Чш = 5 м/с. Снижение скорости осуществляли с нормальным темпом

Ь = 3 м/с . При подходе сварного шва к измерителю толщины осуществляли его упреждающую индикацию (обнаружение) путем визуального считывания метки, нанесенной на полосу перед швом. Согласно предлагаемому способу расчетное значение скорос" ти предварительного подтормаживания определяли по формуле (1). Для приведенных условий прокатки оно составило.

16,9 (м/с). ,22

Во зремя реализации способа определение относительной разнотолщиннос5 14474 ти концов стыкуемых полос осуществляли путем визуального анализа соответствующего сигнала радиоизотопного измерителя толщины. Его записы5 вали с помощью автоматического самописца Н338-81 на диаграммную бумагу с миллиметровой сеткой. В среднем на анализ сигнала затрачивали

1,5 - 2,0 с. Затраты времени на анализ сигнала измерителя толщины при реализации предлагаемого способа равносильны сокращению расстояния от измерителя до первой клети стана.

Поэтому осуществляли предварительное иодтормаживание до скорости 10 M/с.

Во время анализа сигнала измерителя толщины определяли также знак разнотолиинности концов состыкованных полос. При положительном знаке абсолютное значение зафиксированной относительной разнотолщинности сравни.вали с заданным пороговым значением ВЖ, а при отрицательном знаке — с задапньм пороговым значением 4Х. В слу- 25 чае превышения заданных порогов относительной разнотолщинности скорость стана снижали до пониженной сйорости 7щ = 5 м/с синхронно с входом шва в первую клеть. В противоположном случае скорость стана не изменллн, Прокатк.. 1 во - о".уществляли на скорости 10 и/с (на скорости предварительного подтормаживания). Всего по предлагаемому способу прокатали

48 состыкованных полос :,47 сварнь|х швов), причем у 25 стыков относительная разнотолщинность (с учетом знака) не преiIoc.IÎöIIëÿ заданных по рогов. Во время пропуска этих швов скоiQ ростной режим стана после предваритель-ного подтормаживапия : изменяли. У остальных 22 швов относител..ная разнотолщинность превосходила заданные пороговые значения. Б 1Я случаях за45 фиксирована отрицательная разнотолщинность, а в 4 — положительная разнотолщинность. Заданные пороги, соответственно 4 и 8Х. При прокатке . I этих швов сннхрОннО с нх входом Б первую клеть стан переводили на поЙиженную скорость 1 „ = 5 м/с. При прокатке двух швов с отрицательной относительной разнотолщннностью (= -ОЕ) концОв стыкованных пьлос 55 произошли обрывы. По..кольку обрывы произошли на пониженной скорости, аварийная ситуация была предупреждена. Повреждения валков и накопле3", б ния смятой полосы в межклетевых промежутках не произошло. После занравки оборванного конца полосы на моталку продолжали процесс прокатки.

Простои стана в каждом из двух случаев не превысили 1 мин.

С целью сопоставления предлагаемого способа с прототипом осуществля" ли прокатку состыкованных полос без подтормаживания и без оценки знака разнотолщинности концов.

Два шва разнотолщинностью =0,15 мм прокатывали на пониженной скорости

= 5 M/ñ. Знак разнотолщинности концов состыкованных полос на этих швах был положительным, Относительная разнотолщинность составляла

0 15 — 100Х = 6 2SX. Согласно предла2,4 гаемому способу, эти швы были бы прокатаны на скорости предварительного подтормаживания Ч„г = 10 м/с. Длина прокатных участков с повьппенной разнотблщинностью была бы меньше. Обрыв шва фиксировали при пропуске шва с отрицательной разнотолщинностью

0 098 мм (с = -ь — — .100X = -4 1?)

dr 0098

Э

2,4 на рабочей скорости стана 1 „=?5 м/с.

В результате обрыва произошло повреждение валков 3-й клети (порезп) и накопление смятой полосы {длиной около 6 м) во втором межклетьевом промежутке. Простой стана для перевалки рабочих валков и удаления смятой полосы составил 10 мин.

Производительность стана при прокатке по предлагаемому способу повышается за счет сокращения простоев путем предотвращения аварийной ситуации в случае обрыва полосы при пропуске швов ° Улучшение качества полос постигается за счет сокращения сб,"-й длины участков полос, прокатанных на пониженноч скорости и имеющих повышенную разнотолщинность. Кроме того, устраняются потери металла в виде смятой. полосы (негабаритной обрези), которые неизбежны в сл чае обрыва полосы при пропуске шва без предварительного IiogTopMBRIIBRHH$

Сокращение простоев позволяет стабилизировать тепловой режим рабочих валков. В результате дополнительно улучшается плоскостность готовых листов и полос.

1447437

Формула из обретения

Составитель Б. Бейнфест

ТехредЛ. Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Редактор Т. Парфенова

Заказ 6782/8

Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

1t3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Узгород, ул. Проектная, 4

1. Способ непрерывной холодной прокатки полос со сварными швами, 5 включающий обжатие полосы в валках на номинальной скорости, упреждающую индикацию шва, измерение толщины полосы перед прокаткой и избирательное снижение скорости прокатки шва при 1ð превышении в зоне шва заданного порога разнотолщинности концов сварных полос, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности эа счет сокращения простоев путем предотвращения аварийной ситуации при ограниченном расстоянии от измерителя толщины до первой клети стана, после каждой индикации шва производят предварительное подтормакивание полосы до момента входа шва в зону измерения толщины.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что при измерении толщины полосы определяют знак pasнотолщинности концов сваренных полос в зоне шва, а для избирательного снижения скорости прокатки шва устанавливают различные заданные пороги относительной разнотолщинности в за- висимости от укаэанного знака: 8Х в случае положительной разнотолщинности (толщина полосы возрастает) и 4Х в случае отрицательной разнотолщинности (толщина полосы убывает).