Способ прокатки металлов

 

Со1оз Советскмх

Социалистических

Республик

О И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 1791435

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.09.78(21) 2660758/22-02 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.80 Бюллетень 1 1о 48

Дата опубликования описания 301280 (51)м. к„.3

B 21 В 1/00

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 77.014. .01 (088. 8) (72) Автор изобретения

М.Я. Бровман

Краматорский научно-исследовательский и проектнотехнологический институт машиностроения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области черной и цветной металлургии, конкретнее — к способам прокатки, преимущественно листов и штрипса.

Технический уровень современных способов прокатки характеризуется широким применением ассиметричных процессов, обеспечивающих уменьшение давления на валки и разнотолщинности. 10

Известен способ деформации прокатываемого листа в валках, вращающихся с различными скоростями, при этом скорость попеременно меняют выше то на одном, то на другом валке j1) . 15

Также известен способ деформации металла в валках разных диаметров, при котором валок меньшего диаметра во время прокатки смещен по горизонтали относительно оси валка большего 20 диаметра (2) .

Недостатком известных способов является уменьшение допустимого по условиям захвата прокатываемого лис- 25 та обжатия, а следовательно, и производительности прокатных станов.

Буксование происходит на валке меньшего диаметра, а воэможности валка большего диаметра не используются. 30

Цель изобретения — увеличение, без увеличения диаметра валков, пре-. дельного угла захвата при деформации металла в валках разных диаметров.

Эта цель достигается за счет того, что перед пропуском валок меньшего диаметра перемещают в горизонтальном направлении относительно валка большего диаметра в направлении, противоположном направлению прокатки так, чтобы расстояние между вертикальными осями валков было равным 0,05-0,25 разности их диаметров.

На фиг. 1 изображена схема подачи проката в валки без смещения; на фиг. 2 — то же, по предлагаемому способу; на фиг. 3 - расположение рабочих валков в клети кварто.

Способ осуществляют следующим образом.

Первая операция заключается s подаче проката 1 к валкам. Как правило, металл полают горизонтально с помощью рольгангов или предыдущей клети непрерывного стана.

Вторая операция состоит в перемещении валка с меньшим диаметром на величину, равную 0,05-0,25 разности диаметров валков. Это перемещение осуществляют в направлении, 791435 противоположном направлению проката в любой иэ известных конструкций, например винтовым или гидравлическим механизмом.

Третья операция состоит в захвате проката валками, при этом благодаря перемещению валка меньшего диаметра на величину, равную 0,050,25 разности диаметров валков, обеспечивается равенство углом захвата на обоих валках. После заполнения очага деформации осуществляют четвертую операцию, заключающуюся в прокатке листа

1 валками 2 и 3 большего и меньшего диаметров соответственно.

После окончания прокатки производят пятую операцию: реверс валков и перемещение валка 3 относительно валка 2 по горизонтали так, чтобы .. расстояние между их вертикальными оеями было равно 0,05-0,25 разности диаметров валков. Это положение валков показано на фиг. 2 пунктиром.

Шестая операция состоит в прокате листа 1 в обратном направлении. Далее весь цикл операций повторяют.

Способ применим и при горячей, и при холодной прокатке.

Ниже приводится обоснование оптимальности указанного соотношения для величины горизонтального перемещения валка меньшего диаметра. Рассмотрим горизонтальную подачу проката в валки, так как.именно так осуществляют перемещение проката на большинстве станов (подача под углом требует применения специальных устройств подьемнокачающихся столов и т.д. и применяется редко). Из схемы на фиг.1 видно, что на прокат 1 действуют четыре силы: нормальные к валкам

М„, М и касательные: Т», Т . Если других сил нет, то зти четыре силы связаны тремя уравнениями равновесия, что позволяет выразить их через одну силу, например Т .

Проектируя все силы на оси х и у и приравнивая нулю сумму моментов относительно точки А, получим:

-N ь{исб,-Я sing{(g» Т{ оьо{, Т cîúÛg=Î, - Я, g C y Я с О об - ; Gin c6» {- T

Решение этой системы: +<=7 о(Я о({1 (NÄ= T, ct фeC,)

К Т СОЪ04 Т .Г Siп04 (2)

1 2 Sino(, » R 61псба, Иэ геометрических соображений:

Х,Ь ОЫ1=%тьмы

Х ооЪО »» R t >S4 +4р к + + h»

d» 0 .

А }1-h -»,=2R;S > 2ХР{п 2 Л) Приняв, Sin t6»/2 0,6Ь{пЫ,,получим

Siaa{,= — — — Sina{ = {»)

2R б{ . 2R б{ч

i{.i>i">a) б <б(Р-, Д, Разумеется, при валках равного диаметра

Х„=2.; min N»= %

5 h

Я {

Rq, При — „y 1,0 угол захвата будет и . большим на валке меньшего диаметра (фиг.1), т.е. на валке 3, и в предельном случае, когда — = tg/2 =/I

Т

Ng

1 начинается буксование, хотя на валке большего диаметра — )И где )У

Т»

N» коэффициент трения.

Захват полосы определяется валком рц меньшего диаметра и из формулы (4) следует, что предельное обжатие

+>Д

arctg (5) (приняв Gin a,» Cg Mg — расчеты с большей точйостью при углах захвата менее 30 не вносят ошибки более 5%) .

Смещение валка меньшего диаметра по горизонтали на величину (фиг.2) о уменьшает на нем угол захвата а:2, Оптимальным является случай, когда о »= 6, т.е. углы захвата на валках, хотя бы и различных диаметров, должны быть равны. Это обеспечивает равномерное использование сил трения на обоих валках. При этом в уравнении (1) Т„= Т, N» = М, усилия на обоих валках равны и схема нагрузки симметрична:

4О (У = (R{ - R<) Sin .

На практике применяют углы захвата 5-ЗЙ

5iпФ Об09-0,50 (б)

4> Следовательно, соотношение д = (O,05O 25) {0 -0 ), т.е. смещение., раВное

0,05-0,25 разности диаметров валков, обеспечивает возможность выравнивания углов захвата на валках во эО всем диапазоне, представляющем интерес для практики.

В этом случае из формулы (3) следует:

2. а предельнОе обжатие бО б{{= arcc{c p.(б{

Сравнение формул (5) и (8) показывает, что применение предлагаемого способа позволяет увеличить предельное обжатие в (9) дh R»

Ah R

791435

° °

0 3

350 600 о диаметра. на валке 2 большего раз, что обеспечивает существенное увеличение производительности станов. Разумеется, не во всех случаях обжатие ограничено углом захвата, но и тогда, когда оно определено величиной допустимых усилий, выравнивание сил, действующих на прокат со сТороНН валков 2 H 3 (Ny=Й2, Т„=Т ), является положительным фактором, уменьшая нагрузки и искривление полосы при ее захвате валками.

Мнение о том, что при различии в диаметрах валков неизбежно различны и углы захвата, неверно, это имеет место при известных способах прокатки. Углы захвата можно сделать равными, дополнив ассиметрию в диаметрах ассиметрией в расположении валков. Из фиг.2 видно, что полоса

1 выходит из валков 2 и 3 под углом

d б= L ; .;, Обычно этот угол очень мал и не влияет на процесс движения полосы.

Пример осуществления способа.

На стане Лаута осуществляется обжатие листов толщиной 150 мм из углеродистой стали, 0 = 700 мм, Dg = 500 мм, hu = 150 мм и предельное обжатие 6 h = 36 мм, что соответствует коэффициенту трения по формуле (4) с(9 250 ЬОО - О,4

При переходе на новый способ прокатки валок 3 смещается перед каждым пропуском по горизонтали в направлении, противоположном направлению прокатки. Валок 2 при этом неподвижен.

Благодаря новому способу прокатки предельное обжатие согласно фор700 муле (9) возрастает в 5 = 1,4 раза и составляет > h = 1,4 ° 36 50 мм.

При этом, следуя формуле (7)

Эпй= —,=0,41 д = 0,44 =4fw

g р) (70О -500)

ЬОО

Угол переноса, следуя формуле (10), равен

41 0

250 + 100 0,059 (3 24 ) Видно, что выигрыш в величине обжатия значителен и достигает 40t. При этом на обоих валках при обжатии

50 мм тангенс (синус) угла захвата равен 0,41, в то время при известном способе уже при обжатии 36 мм тангенс равен 0,42 на валке меньшего диаметра 3 и по первой из формуле (4) Предлагаемый способ позволяет в полной мере испольэовать возможности валка большего диаметра. В нереверсивных станах смещение валка произ15 водят один раз до начала прокатки.

Рабочие валки могут быть оперты на опорные валки 4 (фиг.3) и оба сдвинуты относительно вертикальной оси, проходящей через центры опорных вал2О ков.

Как и при эксплуатации нажимных устройств, возможно перемещение валка меньшего диаметра по горизонтали после каждого прохода в зависимости

25 от обжатия по заданной программе.

В предельном режиме смещение равно половине произведения разности диаметров валков йа коэффициент трения.

Формула изобретения

Способ прокатки металлов, включаю35 щий деформацию металла в валках разного диаметра, оси которых смещены друг относительно друга по горизонтали, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, перед каждым пропуском

40 в,ок меньшего диаметра перемещают в направлении, противоположном направлению прокатки на величину, равную 0,05-0,25 разности диаметров валков.

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

М 215185, кл.В 21 B 1/22, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

5О М 577055, кл. В 21 В 1/24, 1977.

791435 Рог.2

Составитель М. Реутова

Редактор Д. Павлова Техред A.Öåïàíñêàÿ Корректор О. Ковинская

Заказ 9176/9 Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4