Способ горячей прокатки полос

 

Использование: листовой прокат, заготовка для профильного проката. Сущность изобретения: в черновом проходе полосы обжимают между валками с зубчатым профилем и получают за один оборот валков волнистый раскат с числом волн не менее двух с высотой волны, превышающей толщину раската. Перед чистовым проходом проводят ребровое обжатие волнистого раската в вертикальном ящичном калибре с подпором раската. Чистовой проход осуществляют с натяжением в гладких валках и выравнивают волнистую поверхность до плоской формы, при этом скорость прокатки в чистовом проходе увеличивают кратно величине вытяжки с превышением на величину вытягивания - разгиба волн. Для исключения перегрева прокатываемого металла в черновом проходе снижают температуру нагрева исходной заготовки относительно нормированной температуры начала прокатки для данной марки стали. Истинную температуру начала прокатки определяют по рекомендуемой зависимости, также по зависимости определяют подпор в ребровом проходе. 5 з.п.ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, более конкретно к прокатке профилей преимущественно из непрерывно-литых заготовок в некруглых валках. Известен способ горячей прокатки полос, включающий первоначальное обжатие заготовки в черновом проходе между валками с зубчатым профилем, получение волнистого по длине раската с числом волн за один оборот валков не менее двух при высоте волны, превышающей толщину раската, и последующий чистовой проход в гладких валках для выравнивания волнистых поверхностей до плоской формы. Способ позволяет осуществлять прокатку с относительно большими фазовыми обжатиями (при углах захвата около 35^о) по сравнению с обычной прокаткой, но без создания продольной разнотолщинности полосы. Однако способ не обеспечивает большие обжатия с углами захвата более 40^о, что ограничивает разогрев полосы в валках и экономию энергозатрат процесса, снижается проработка литого металла и его качество. Целью изобретения является повышение качества проката путем интенсификации процесса деформации и снижение энергозатрат посредством исключения перегрева прокатываемого металла. Это достигается благодаря комплексному сверхобжатию по сечению в двух взаимно перпендикулярных направлениях, вначале в первом проходе в волнообразных валках, затем - во втором проходе, где интенсивно обжимается в ребровом калибре волнообразный раскат перед его последующим выраниванием. На фиг. 1 дана схема прокатки в волнообразных валках, в ребровом калибре и на гладкой бочке; на фиг. 2 - смещение раската при повороте волнообразных валков; на фиг. 3 - поперечное смещение волнообразных валков. Согласно предлагаемому способу исходную заготовку 1 сечением 2 нагревают, затем выполняют черновую горячую прокатку ее в некруглых валках 3 и 4 с получением волнистого по длине раската 5 сечением 6 и последующую чистовую прокатку в валках 7 и 8 с выравниванием поверхности до плоской формы сечения 9. По заявленному способу при формировании за один оборот валков 3 и 4 на раскате с числом волн не менее двух с превышением высоты волны А над толщиной раската h₁ черновую прокатку заготовки ведут при температуре Т₂, которую устанавливают из зависимости T₂=T0.87+0.051- , где Т₁ - нормированная температура начала прокатки для марки стали прокатываемого металла, ^оС; ε₁ - величина относительного обжатия при обычной горячей прокатке при углах захвата не более 30^о; ε₂ - величина относительного обжатия в валках с зубчатым профилем при углах захвата 40-60^о. Обжатие заготовки осуществляют в режиме непрерывной прокатки, причем ребровое обжатие проводят с подпором, а чистовой проход - с регулируемой петлей. Перед выравниванием волнообразного раската осуществляют вертикальными валками 10 и 11 в универсальном четырехвалковом калибре ребровое обжатие раската 12 до размера b₂ x h₂, осуществляемое с задним подпором до выполнения условия а₁/l = 0,3-1,0, где l= , где R - радиус валков 10 и 11 по дну вертикального ящичного калибра; b₁ и b₂ - соответственно ширина раската до и после ребрового калибра; а₁ - шаг укороченной волны с учетом подпора. Скорость прокатки раската h₃ х b₃ в чистовом проходе валков 7 и 8 увеличивают относительно предшествующего ребрового в валках 10 и 11 кратно величине вытяжки в чистовом проходе с увеличением на величину вытягивания - разгиба волн. За один оборот строго фиксированным межосевым расстоянием валков 3 и 4 (см. фиг. 2) задаваемая заготовка 1 в положении валков 3а и 4а смещается по вертикали на величину С₁. Кроме того, черновую прокатку можно вести при повороте валков 3 и 4 в положение 3а и 4а с возможностью свободного смещения их в радиальном направлении на величину С₂ (см. фиг. 3). Ребровое обжатие могут осуществлять в универсальном черновом калибре. В процессе работы стана с последовательно расположенными клетями - горизонтальной с некруглыми валками, вертикальной с ящичным калибром и горизонтальной с гладкими валками - прокатку ведут в непрерывном режиме со скоростями, обепечивающими получение заданной волнообразности раската перед ребровым проходом и возможностью последующего выравнивания его для окончательной прокатки для готового профиля. Так, например, при производстве профиля 25х20 мм на стане 250 опытного завода УкрНИИМета непрерывнолитую заготовку размерами 80х80х600 мм из стали Ст3 нагревали до температуры 950^оС. После выдачи из печи заготовку прокатывали в клети с волнообразными валками, бочка которых образована четырьмя волнами. Диаметр валков по гребням 220 мм, по впадинам 122 мм. Максимальная амплитуда волн составила 49 мм, ширина бочки валков 180 мм. Толщина выходящей из валков волнообразной полосы составила 18 мм, шаг волн выходящей полосы после подпора 25 мм, ширина раската 88 мм. Длина волны по среднему диаметру валка a_о= =134 мм. Длина раската по шагу после разгиба волны S==3,14 =180 мм. Сводные технологические параметры и режимы прокатки приведены в табл. 1. Нормированная температура прокатки заготовки из Ст3 1150^оС. Требуемую температуру прокатки металла устанавливали в соответствии с формулой
T₂=T0,87+0,051- =11500,87+0,051- =910°C. Перед выравниванием волнообразный раскат пропускали через два вертикальных калибра, обжатия в которых составили
100 % =35 %и 100 %=40 % . Катающий диаметр валков 250 мм, длина дуги захвата соответственно
=62 мм и =53 мм . Параметр составил в первом и во втором ребровых проходах
25/62 = 0,4 и 30/53 = 0,56. Выравнивание раската в горизонтальной клети выполняли со скоростью, превышающей в 1,4 раза скорость прокатки в ребровом проходе, что обеспечило качественное выравнивание раската сечением 25х20 мм. Таким образом, общая вытяжка заготовки, прокатанной в четырех клетях, составила 80х80/25х20 = 12,8. При прокатке традиционным способом для выполнения тринадцатикратной вытяжки потребуется не менее 10 проходов. Для проверки возможностей свободного смещения волнообразных валков последние были смонтированы в кассеты, установленные в специальных пазах в станине клети. Прокатка в такой клети стабилизировала положение раската, а валки смещались в диаметральной плоскости. С учетом сокращения числа проходов как минимум на шесть увеличивается производительность стана на 25-35%, снижается температура нагрева заготовок на 100-200^оС, обеспечивая экономию энергоресурсов. В результате прокатки прямоугольного профиля из непрерывнолитой заготовки повысились механические характеристики металла (см. табл. 2) σ_в на 36%, σ_т на 40%, δ на 58%. 1. СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС, включающий нагрев, обжатие заготовки в черновом проходе между валками с зубчатым профилем для получения волнистого по длине раската с числом волн за один оборот валков не менее двух при высоте волны, превышающей толщину раската, и последующий чистовой проход в гладких валках для выравнивания волнистых поверхностей до плоской формы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества проката при интенсификации процесса деформации и снижения энергозатрат посредством исключения перегрева прокатываемого металла, температуру нагрева заготовки в черновом проходе определяют по зависимости
T₂=T0.87+0.051- ,
где T₁ - нормированная температура начала прокатки для марки стали прокатываемого металла, ^oС;
ε₁ - величина относительного обжатия при обычной горячей прокатке при углах захвата не более 30^o;
ε₂ - величина относительного обжатия в валках с зубчатым профилем при углах захвата 40 - 60^o,
а перед чистовым проходом дополнительно проводят ребровое обжатие волнистого раската в вертикальном ящичном калибре. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обжатие заготовки осуществляют в режиме непрерывной прокатки, причем ребровое обжатие проводят с подпором, а чистовой проход осуществляют с регулируемой петлей. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что величину подпора определяют из соотношения
= 0,3-1,0,
где a₁ - шаг укороченной волны с учетом подпора;
l - длина дуги захвата в ребровом проходе, мм,
l=,
где R - радиус по дну вертикального ящичного калибра;
b₁ и b₂ - соответственно ширина раската до и после ребрового калибра. 4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что скорость прокатки в чистовом проходе увеличивают относительно предшествующего ребрового кратно величине вытяжки в чистовом проходе с увеличением на величину вытягивания - разгиба волн. 5. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что обжатие в черновом проходе проводят с возможностью свободного перемещения зубчатых валков в радиальном направлении. 6. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что ребровое обжатие осуществляют в универсальном четырехвалковом калибре.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС, включающий нагрев, обжатие заготовки в черновом проходе между валками с зубчатым профилем для получения волнистого по длине раската с числом волн за один оборот валков не менее двух при высоте волны, превышающей толщину раската, и последующий чистовой проход в гладких валках для выравнивания волнистых поверхностей до плоской формы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества проката при интенсификации процесса деформации и снижения энергозатрат посредством исключения перегрева прокатываемого металла, температуру нагрева заготовки в черновом проходе определяют по зависимости
T₂=T0.87+0.051- ,
где T₁ - нормированная температура начала прокатки для марки стали прокатываемого металла, ^oС;
ε₁ - величина относительного обжатия при обычной горячей прокатке при углах захвата не более 30^o;
ε₂ - величина относительного обжатия в валках с зубчатым профилем при углах захвата 40 - 60^o,
а перед чистовым проходом дополнительно проводят ребровое обжатие волнистого раската в вертикальном ящичном калибре. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обжатие заготовки осуществляют в режиме непрерывной прокатки, причем ребровое обжатие проводят с подпором, а чистовой проход осуществляют с регулируемой петлей. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что величину подпора определяют из соотношения
= 0,3-1,0,
где a₁ - шаг укороченной волны с учетом подпора;
l - длина дуги захвата в ребровом проходе, мм,
l=,
где R - радиус по дну вертикального ящичного калибра;
b₁ и b₂ - соответственно ширина раската до и после ребрового калибра. 4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что скорость прокатки в чистовом проходе увеличивают относительно предшествующего ребрового кратно величине вытяжки в чистовом проходе с увеличением на величину вытягивания - разгиба волн. 5. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что обжатие в черновом проходе проводят с возможностью свободного перемещения зубчатых валков в радиальном направлении. 6. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что ребровое обжатие осуществляют в универсальном четырехвалковом калибре.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---