Вертикальный валок прокатной клети широкополосного стана

 

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 Α<SB POS="POST">1</SB> образующей верхнего конического участка выпуска по отношению к радиальной плоскости сечения валка, перпендикулярной продольной оси симметрии бочки валка, в 1,5-6 раз меньше угла Α<SB POS="POST">2</SB> образующей нижнего конического участка выпуска так, что вместе между собой они составляют угол β=20-70°, а протяженность H<SB POS="POST">1</SB> цилиндрического участка DE дна калибра составляет 0,45-0,95 максимальной его ширины H<SB POS="POST">2</SB>. 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 Α<SB POS="POST">1</SB>, ближе к всестороннему сжатию, чем со стороны нижнего выпуска с углом Α<SB POS="POST">2</SB>, чем учитывается температурное различие, имеющее место по верхней и нижней кромкам сляба. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Д1) 4 В 21 В 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4 341 91 8/23-02 (22) 26.10,87 (46) 30.05.89. Бюл. № 20 (?1) Институт черной металлургии и Карагандинский металлургический комбинат (72) Л.В.Тимошенко, О.Н.Логак,.

А. Г.Володин, С,А.Бурлаков, В.Д.Китайгородский и Б.В.Баландин (53) 621.771.067(088.8) (56) 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. (54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ВАЛОК ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ ШИРОКОПОЛОСНОГО СТАНА (57) Изобретение относится к листопрокатному производству и может быть использовано в качестве вертикальных калиброванных валков в клетях черновой группы широкополосного стана горячей прокатки (ШСГП). Цель изобретения — 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

2 прокатки, включающем бочку 1, по длине которой нарезан калибр cdef образованный сопряженными цилиндрическим участком Йе и коническими выпусками cd u ef так, что выпуски . асимметричны между собой, угол с < образующей верхнего конического участка выпуска по отношению к радиальной плоскости сечения валка, перпендикулярной продольной оси симметрии бочки валка, в 1,5-6 раз меньше угла Ы. образующей нижнего конического участка выпуска так, что вместе между собой они составляют тол В о

= 20-70, а протяженность h< цилиндрического участка de дна калибра сос- д тавляет 0,45-0,95 максимальной его ширины Ь . Дпя работы вертикальный валок устанавливают в универсальную клеть черновой группы клетей ШСГП в С паре с аналогичным, валком. В процессе прокатки сляба 2 деформации по верхней кромке его обжатия, обеспечиваемые верхним выпуском с углом о(, ближе к всестороннему сжатию, чем . р со стороны нижнего выпуска с углом с(., чем учитывается температурное различие, имеющее место по верхней и нижней кромкам .сляба. 1 ил., .1 табл.

1482743

Изобретение относится к обработке металлов давлением и. может быть использовано в листопрокатном производстве при прокатке полос на широкопо5 лосном стане горячей прокатки (НСГП), например в универсальных клетях черновой группы стана в качестве вертикальных валков для обжатия сляба (раската) по его ширине. 1О Целью изобретения является повышение качества горячекатаных полос путем равномерной проработки боковых граней с учетом неравномерности температуры по толщине полосы. 15

На чертеже представлено схематическое изображение валка с выполненным на нем калибром, общий вид, Вертикальный валок включает бочку 1. На длине бочки аЬ выполнен ка- 20 либр cdef. Калибр образован цилиндрическим участком de и коническими выпусками cd и е(, сопряженными между собой радиусами R> и R . Выпуски

cd u ef асимметричны между собой.

Угол aL образующей верхнего конического участка cd выпуска по отношению к радиальной плоскости сечения валка, перпендикулярного продольной оси 00 симметрии бочки валка, в 1,5- 30

6 раз меньше угла ь образующей нижнего конического участка ef выпуска то есть 1,5 с /,М, 6. Вместе между собой оба конических участка cd и ef .образуют угол 8,(8 = 20-70 )..

Ф

Протяженность h> цилиндрического участка de дна калибра составляет долю от максимальной ширины h ручья,и между ними существует следующая связь

0,45 — h (/h 6 0,95. Глубина калиб- 40 ра характеризуется параметром 1.

Валок, установленный в универсальной клети в качестве эджерного валка в паре с аналогичным валком, работает следующиМ образом, 45

Подаваемый по рольгангу сляб (раскат) 2 захватывается выпусками

cd u ef и проталкивается вперед по направлению прокатки. При этом со стороны верхней кромки металл под- 5 > вергается более всесторонней проработке, чем со стороны нижней, что соответствует малой величине угла р, верхнего выпуска по сравнению с нижним, определяемым углом ю . На нижней >5 стороне металл более мягкий (из-за разницы температур на верхней и нижней кромках) и повышенные отклонения от верхней грани не создают экстремальных ситуаций, чреватых нарушением сплошности металла, После прокатки в вертикальных валках сляб (раскат) подают в горизонтальные валки, где подвергают обжатию по толщине. При этом на верхней грани нет избыточных вспучиваний металла, а стало быть,нет ° причин для нарушения сплошности.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что.угол верхнего выпуска меньше угла нижнего

1,5 и оС /ьС, 6, что создает асимметричность. калибра, профилировка которого определяет температурно-деформационное 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 оС /Ы, 6 назначают при малых дедюрмацих 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 о /о, 1,5 целесообразно назначать при больщих 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 профилировкай валка, так что на верхней грани у кромки возникнут напряжения, приводящие к нарушению сплошности металла, то есть к снижению качества горячекатаных полос.

Суммарный угол 8 образованный двумя конусами, имеет пределы 20 "= 8 70 и выбирается так, что при большем различии углов выпуска (о . /Ы, 6 6) назначаются меньшие значения, вплоть до

8.> 20, а при меньшем различии в уго лах (вплоть до oC /cC, 1,5) назначается большее значение общего угла включая 8 ..< 70 . Объясняется это тем, что при большом различии углов абсолютное значение этих углов должна

g= 8-а

I э — Ис (1, 05-.1, ); (1 э3 1 э9): (1 э5 3) 5

14827 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 - 20 может привесd ти к избыточным напряжениям на гранях по верхней кромке и поперечным надрывам металла, что нежелательно, так 10 как снизится качество горячекатаных полос. Большая величина угла между о выпусками, вплоть до 8 а 70 выбирается при малом различии в углах (о j Ы, .. 1,5), назначается при больших 15 обжатиях по ширине раската. Еще о большая величина В ) 70 нежелательна, поскольку приведет к тому, что на верхней кромке сляба будет излиш нее утолщение, которое при последующем 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 ви де поперечных надрывов на металле способствует также протяженность цилиндрического участка дна калибра, составляющая по отношению к максимальной ширине пределы со следующими значениями: 0,45. - h /hz 4 0,95. Так что меньшую величину данного соотношения (до h /h< h 0,45) рационально. назначать в первых универсальных 40 .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 (h

143

6 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 (h,/h< ) 0,95) может способствовать тому, что деформация по верхней и нижней частям кромки не обеспечит выравнивание до требуемого уровня неравномерности температуры данной асимметричностью очага деформации. Это приведет к потере сплошности металла, т.е. к снижению качеатва полос.

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

6 о - - о

1+о /о, R,: В,: R,: R+=(1,1-1,3): (1,2-1,6):

10 R « 20 мм.

Пример . Для условий ИСГП

1700 Карагандинского металлургического комбината (КарМК) оптимальными параметрами при прокатке слябов толщиной 160-200 мм в вертикальной клети черновой группы стана являются следующие: оС /о i = 3,5; и = 45 ; и о, = 220. мм; Ь = 154. мм, 1 = 75 мм, Р, =. 15 мм, R< = 18 мм, э 20 мм, R4 = 28 мм.

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

900 мм, длиной бочки 400 мм, имеющий углы выпуска ос = 95 и о = 0 о 0„

h = О. Из анализа результатов сопоФ ставительных прокаток (см. таблицу) следует, что во всем диапазоне параметров предлагаемого вертикального валка обеспечивается достижение более высокого качества, чем при использовании извеетного, хотя он и близок по- эффективности к известному.

1482743 путем снижения на их кромках дефектов типа рваная кромка. формула изобретения

Основное технико-экономическое преимущество предлагаемого валка заключается в улучшении качества полос

Результаты сопоставительных опробований известного (И) и предлагаемого (П)

I вертикальных валков в условиях !!!СГП !700 КарМК в вертикальной клети черновой группы стана (при прокатке по 5 плавок на каждый вариант)

?i, /h„

Тип валка

Il ?..и h, 1HM 1у

2-р

Объем брака по рваной кромке,Х

ОтносительЫ э град

К град град ная доля эффективности*, Х

95 0

28 42.

1О 3Ъ

2,8 17,2

350

0,45 220

0,70 220

0,95 220

11,3

10 5

2,2 0,8

И - 95

П1 1в5 70

П 3,5 45

D) 6 0 20

0 50

99 10,5

154 2,2

209 10,8

81

" Лолв эффективности определяли по зависимости: (1- -Бп) 100Х, где Б„и Б„Б

И объем брака по предлагаемому (и!, и, пз) и известному вариантам..!

Составитель В. Васильева

Редактор А.Маковская Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Заказ 2737/11 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

При этом оптимальные параметры обеспечивают снижение такого дефекта, как рваная кромка на экспертном металле на 9,1Х. Объясняется это тем, что предлагаемьгй 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- 15 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 20 самым объем дефектов типа рваная кромка.

Вертикальный валок прокатной клети широкополосного стана, включающий бочку с калибром, образованным центральным цилиндрическим участком и сопрягающимися с ним коническими асимметричными выпусками, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения 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, что угол между ними составляет величину, равную 20-70, а о протяженность центрального цилиндрического дна калибра составляет 0,450,95 максимальной его ширины.