RU2684126C1 - Способ калибровки косорасположенных калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо для прокатки железнодорожных рельсов - Google Patents
Способ калибровки косорасположенных калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо для прокатки железнодорожных рельсов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684126C1 RU2684126C1 RU2018107192A RU2018107192A RU2684126C1 RU 2684126 C1 RU2684126 C1 RU 2684126C1 RU 2018107192 A RU2018107192 A RU 2018107192A RU 2018107192 A RU2018107192 A RU 2018107192A RU 2684126 C1 RU2684126 C1 RU 2684126C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolls
- open
- calibers
- rolling
- support cones
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/08—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
- B21B1/085—Rail sections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области прокатки железнодорожных рельсов. Способ включает позиционирование ручьев относительно друг друга по опорным конусам. Исключение влияния опорных конусов на сближение валков до нулевого значения по буртам обеспечивается за счет того, что осуществляют утонение открытых фланцев участков подошвы и головки при расточке валков и предварительный сдвиг открытых и закрытых ручьев калибров за счет утонения упомянутых открытых фланцев, при этом предварительно определяют величину уклона опорных конусов к вертикали, после чего определяют величину утонения открытых фланцев участков подошвы и головки по математическому выражению. Способ обеспечивает повышение качества продукции, увеличение производительности стана, стойкости валков и возможность позиционирования валков перед прокаткой по заложенной изготовителем схеме для работы в автоматизированном режиме прокатки на современных дуо-реверсивных клетях. 4 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при калибровке и последующей прокатке железнодорожных рельсов или других аналогичных профилей с применением калибров, предусматривающих опорные конуса для восприятия дополнительных осевых усилий.
Известен способ калибровки косорасположенных черновых и предчистовых калибров с чередующимся направлением наклонов для прокатки железнодорожных рельсов, включающий позиционирование открытых и закрытых ручьев относительно друг друга по опорным конусам без зазоров в процессе расточки валков и прокатки металла, что обеспечивает восприятие возникающих дополнительных осевых усилий и выполнение толщины фланцев в этих калибрах в соответствии с расчетными величинами по калибровке валков («Повышение качества железнодорожных рельсов при прокатке за счет усовершенствования системы черновых калибров в условиях нового универсального рельсопрокатного стана ЕВРАЗ ЗСМК», авторов А.В. Головатенко, К.В. Волков, В.В. Дорофеев и др. // Материалы заседания некоммерческого партнерства «Рельсовая комиссия» 7-9 октября 2014 г.: Сборник научных трудов. - Санкт-Петербург: ОАО «УИМ». 2015 г. с. 201-211).
К недостаткам этого способа калибровки косорасположенных черновых и предчистовых калибров с чередующимся направлением наклонов для прокатки рельсов следует отнести следующее:
1. Данный способ калибровки косорасположенных калибров в валках клети дуо обеспечивает выполнение толщины открытых фланцев в соответствие с расчетными значениями при зазоре по буртам валков, соответствующему процессу прокатки за счет первоначального отсутствия зазоров по опорным конусам валков воспринимающих возникающие осевые усилия при деформации металла в открытых фланцах рельсового калибра. Однако отсутствие зазоров по опорным конусам, имеющих противоположные уклоны в валках, при зазоре по буртам, соответствующем зазору процесса прокатки, ограничивает диапазон настройки профиля из-за невозможности сближения валков на величину меньшую величине зазора по буртам.
2. Невозможность сближения валков в клети до нулевого зазора по буртам не позволяет осуществить позиционирование валков по этим элементам перед прокаткой, что является обязательной операцией на современных дуо-реверсивных клетях для работы в автоматизированном режиме прокатки.
Известен способ калибровки дублирующих косорасположенных черновых и предчистовых калибров для прокатки железнодорожных рельсов, включающих предварительных сдвиг открытых и закрытых ручьев за счет утонения открытого фланца подошвы на возрастающую по ходу смены калибров при прокатке величину и фиксирование открытых и закрытых ручьев относительно друг друга при помощи опорных конусов (Патент №2410171 РФ, В21В 1/08, опубл. 27.01.2011 г.).
Недостатком известного способа является его использование только для дублирующих косорасположенных калибров, т.е. калибров с одинаковым направлением наклона, расположенных на бочке валков, так как жесткая фиксация открытых и закрытых ручьев по опорным конусам без зазора в случае расположения на бочке валков косорасположенных калибров с чередующимся наклоном не позволяет достигать нулевого значения по буртам при сближении валков, что ограничивает диапазон настройки профиля из-за невозможности сближения валков на величину меньшую величине зазора по буртам, а также исключает обязательную операцию позиционирования валков по буртам перед прокаткой, для работы в автоматизированном режиме прокатки на современных дуо-реверсивных клетях.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ калибровки в валках для прокатки железнодорожных рельсов косорасположенных черновых и предчистовых калибров с чередующимся направлением наклонов, образованных открытыми и закрытыми ручьями, включающий позиционирование открытых и закрытых ручьев относительно друг друга с зазором по опорным конусам (Патент №2530609 РФ, В21/В1/085, опубл. 10.10.2014 г.).
Недостатком данного способа является сложность соблюдения требуемых параметров профиля в процессе прокатки, так как изначально калибровка валков производится по расчетным величинам и любое осевое смещение валков в процессе прокатки, за счет возникающих осевых усилий, не позволяет выдерживать необходимые параметры калибров, что приводит к дополнительным затратам времени на его настройку.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является исключение влияния опорных конусов в валках с косорасположенными черновыми и предчистовыми калибрами с чередующимся направлением наклонов на сближение валков до нулевого значения по буртам, расширение диапазона настройки профиля, повышение качества проката, стойкости валков и производительности стана.
Технический результат заключается в том, что предлагаемый способ калибровки косорасположенных черновых и предчистовых калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо крупносортных станов для прокатки железнодорожных рельсов позволяет достичь качественного оформления геометрических параметров профиля в процессе прокатки.
Технический результат достигается тем, что в способе калибровки косорасположенных черновых и предчистовых калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо крупносортных станов для прокатки железнодорожных рельсов, включающем позиционирование ручьев относительно друг друга по опорным конусам, осуществляют утонение открытых фланцев участков подошвы и головки при расточке валков и предварительный сдвиг открытых и закрытых ручьев калибров за счет утонения упомянутых открытых фланцев, при этом предварительно определяют величину уклона опорных конусов к вертикали по выражению:
где tgα - величина уклона опорных конусов к вертикали, выраженная в долях;
tgβ=10÷25 - величина уклона наклонных калибров к горизонтали, %;
а величину зазора открытых и закрытых ручьев по опорным конусам (а) по выражению:
где a - величина зазора по опорным конусам, мм;
S=(0,006÷0,014)⋅D - величина зазора по буртам, мм;
где (0,006÷0,014) - рекомендуемый диапазон значений для черновых и предчистовых калибров крупносортных станов;
D - начальный диаметр валка, мм;
после чего определяют величину утонения открытых фланцев участков подошвы и головки по выражению:
где X - величина утонения для открытых фланцев участков подошвы и головки при расточке валков, мм;
b - суммарная величина износа опорных конусов, мм.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ калибровки косорасположенных черновых и предчистовых калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо крупносортных станов для прокатки железнодорожных рельсов исключает влияние опорных конусов на сближение валков до нулевого значения по буртам, что расширяет диапазон настройки профиля, позволяет осуществлять процесс позиционирования валков перед прокаткой на современных дуо-реверсивных клетях по заложенной схеме и учитывает особенности технологии прокатки в косорасположенных калибрах с чередующимся направлением наклонов, а именно, фактический износ опорных конусов и утолщение открытых фланцев подошвы и головки при осевом перемещении валков до соприкосновения опорных конусов в момент прокатки металла в калибрах. Величина зазора открытых и закрытых ручьев по опорным конусам, рассчитанная по формуле (2) дает возможность позиционирования валков без зазора по буртам.
Величина утонения для открытых фланцев участков подошвы и головки (X) рассчитанная по формуле (3), позволяет в процессе прокатки выдерживать необходимые параметры калибра.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к устанавливаемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения, поэтому они обеспечивают техническому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».
Способ калибровки косорасположенных черновых и предчистовых калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо крупносортных станов с позиционированием ручьев относительно друг друга по опорным конусам, с утонением открытых фланцев участков подошвы и головки при расточке валков и предварительный сдвиг открытых и закрытых ручьев калибров за счет утонения упомянутых открытых фланцев позволяет обеспечивать заданные параметры профиля в процессе прокатки, когда возникающие осевые усилия сдвигают валки до нулевых значений зазора по опорным конусам. Прокатка профиля в косорасположенных калибрах по предложенному способу калибровки с утонением открытых фланцев подошвы и головки на величину, определяемую по предложенной зависимости (1) позволяет осуществлять прокатку согласно рассчитанного калибровкой формоизменения металла в этих калибрах, что стабилизирует качественное оформление геометрических параметров профиля, уменьшает выработку калибров и увеличивает производительность стана за счет снижения времени на настройку профиля.
На фиг. 1 и 2 показаны калибровка косорасположенных черновых и предчистовых калибров с чередующимся направлением наклонов в валках и фактическое положение при прокатке ручьев 1-го и 2-го косорасположенных калибров.
Положение ручьев калибров и положение опорных конусов при калибровке в валках показано пунктирной линией. Положение открытых фланцев подошвы и головки и положение опорных конусов во время прокатки показано сплошной линией.
На фиг. 3 и 4 изображено положение валков в процессе прокатки раската в 1-ом и 2-ом калибрах. Стрелками «Р» указано направление действия осевых усилий, возникающих в процессе прокатки раската в косорасположенных калибрах, здесь же цифрами 1 и 2 показана последовательность прокатки в калибрах. В процессе прокатки в 1-м и 2-м косорасположенных калибрах за счет возникающих осевых усилий при деформировании металла в открытых фланцах валки смещаются в противоположные стороны на величину зазора по опорным конусам (а) до их соприкосновения с одной стороны и увеличения зазора по опорным конусам с противоположной стороны на эту же величину, делая его равным 2а.
Конкретный пример предлагаемого способа калибровки косорасположенных черновых и предчистовых калибров с чередующимся направлением наклона, размещенных по длине бочки валков реализован на новом крупносортном рельсобалочном стане АО «ЕВРАЗ ЗСМК» при прокатке железнодорожных рельсов широкой колеи типа Р65 в дуо-реверсивной клети BD2.
Прокатка рельсов типа Р65 в клети BD2 осуществляется с использованием трех рельсовых калибров, два из которых косорасположенные с чередующимся направлением уклона и один симметричный рельсовый открытого типа. Прокатка рельсов в косорасположенных калибрах осуществляется в последовательности, приведенной на фиг. 3 и 4.
Для проведения калибровки по предлагаемому способу определяем величину уклона опорных конусов tgα к вертикали, принимая величину уклона наклонных калибров к горизонтали tgβ из рекомендуемого диапазона 10÷25% (Калибровка прокатных валков. Смирнов В.К., Шилов В.А., Игнатович Ю.В. Учебное пособие для ВУЗов, Изд. 2-е, Теплотехник, 2008 г., стр. 369). Принимаем tgβ=18%. Величина угла уклона наклонных калибров к горизонтали β составляет 10°12'. Величина уклона опорных конусов к вертикали в косорасположенных калибрах I-I и II-II рассчитываем как tgα=18+7=25% или в долях tgα=0,25. Величина угла наклона опорных конусов составляет 14°2'.
Для расчета величины зазора по буртам (S) (Калибровка прокатных валков. Смирнов В.К., Шилов В.А., Игнатович Ю.В. Учебное пособие для ВУЗов, Изд. 2-е, Теплотехник, 2008 г., стр. 13, табл. 1.1.) для крупносортных станов (черновые и предчистовые калибры) принимаем диапазон (0,006÷0,014)⋅D. Зазор по буртам при расточке валков равен S=0,0073⋅1100≈8 мм, где 1100 мм - начальный диаметр валков дуо-реверсивной клети.
Величина зазора по опорными конусами при расточке валков равна, α=8⋅0,25=2 мм. При регламентированном объеме металла, прокатываемого в косорасположенных калибрах, величина износа опорных конусов в каждом валке составляет b=0,5 мм, суммарный износ конусов двух валков ∑b=1,0 мм.
Таким образом, величина утонения для открытых фланцев участков подошвы и головки косорасположенных калибров в валки клети дуо при расточке валков составляет:
Выбор рекомендованных значений уклона опорных конусов (tgα) при врезке калибров, обусловлен следующими факторами:
Величина уклона опорных конусов к вертикали tgα (%) больше величины уклона наклонных калибров к горизонтали tgβ (%) на величину от 2 до 7 единиц обеспечивает стабильность процесса прокатки с точным выполнением геометрии профиля.
Величина уклона опорных конусов к вертикали tgα (%) больше величины уклона наклонных калибров к горизонтали tgβ (%) менее чем на 2 единицы, не позволит гарантированно восстановить выработку опорных конусов при ремонтах валков с регламентированным уменьшением диаметров. Величина уклона опорных конусов к вертикали tgα (%) больше величины уклона наклонных калибров к горизонтали tgβ (%) более чем на 7 единиц, приведет к значительному увеличению зазора по конусам, а, следовательно, к увеличению осевого смещения валков в процессе прокатки, что отрицательно влияет на точность выполнения профиля.
Использование предлагаемого способа калибровки косорасположенных черновых и предчистовых калибров с чередующимся направлением наклонов в валки клети дуо крупносортных станов при прокатке железнодорожных рельсов обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества:
1. Исключает влияние опорных конусов на сближение валков до нулевого значения по буртам, что позволяет осуществлять процесс позиционирования валков перед прокаткой на современных дуо-реверсивных клетях по заложенной изготовителем схеме.
2. Расширяет диапазон настройки профиля, что повышает качество продукции за счет стабильного оформления геометрических параметров профиля, увеличивает производительность стана, снижает расходный коэффициент валков за счет уменьшения выработки калибров.
Claims (14)
- Способ калибровки косорасположенных черновых и предчистовых калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо крупносортных станов для прокатки железнодорожных рельсов, включающий позиционирование ручьев относительно друг друга по опорным конусам, отличающийся тем, что осуществляют утонение открытых фланцев участков подошвы и головки при расточке валков и предварительный сдвиг открытых и закрытых ручьев калибров за счет утонения упомянутых открытых фланцев, при этом предварительно определяют величину уклона опорных конусов к вертикали по выражению:
- tgα=tgβ+(2÷7),
- где tgα - величина уклона опорных конусов к вертикали, выраженная в долях;
- tgβ=10÷25 - величина уклона наклонных калибров к горизонтали, %;
- а величину зазора открытых и закрытых ручьев по опорным конусам (а) - по выражению:
- а=S⋅tgα,
- где а - величина зазора по опорным конусам, мм;
- S=(0,006÷0,014)⋅D - величина зазора по буртам, мм;
- где (0,006÷0,014) - рекомендуемый диапазон значений для черновых и предчистовых калибров крупносортных станов;
- D - начальный диаметр валка, мм,
- после чего определяют величину утонения открытых фланцев участков подошвы и головки по выражению:
- где X - величина утонения для открытых фланцев участков подошвы и головки при расточке валков, мм;
- b - суммарная величина износа опорных конусов, мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018107192A RU2684126C1 (ru) | 2018-02-26 | 2018-02-26 | Способ калибровки косорасположенных калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо для прокатки железнодорожных рельсов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018107192A RU2684126C1 (ru) | 2018-02-26 | 2018-02-26 | Способ калибровки косорасположенных калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо для прокатки железнодорожных рельсов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2684126C1 true RU2684126C1 (ru) | 2019-04-04 |
Family
ID=66090220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018107192A RU2684126C1 (ru) | 2018-02-26 | 2018-02-26 | Способ калибровки косорасположенных калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо для прокатки железнодорожных рельсов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2684126C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2068282A (en) * | 1980-02-04 | 1981-08-12 | Sacilor | Rolling sections |
SU1738394A1 (ru) * | 1990-03-05 | 1992-06-07 | Украинский научно-исследовательский институт металлов | Способ прокатки тавровых профилей |
RU2410171C1 (ru) * | 2009-08-03 | 2011-01-27 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Способ калибровки дублирующих косорасположенных калибров |
RU2530609C2 (ru) * | 2009-03-16 | 2014-10-10 | ТАТА СТИЛ ЮКей ЛИМИТЕД | Способ прокатки рельсов, устройство для прокатки рельсов и рельс, изготовленный указанным способом |
-
2018
- 2018-02-26 RU RU2018107192A patent/RU2684126C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2068282A (en) * | 1980-02-04 | 1981-08-12 | Sacilor | Rolling sections |
SU1738394A1 (ru) * | 1990-03-05 | 1992-06-07 | Украинский научно-исследовательский институт металлов | Способ прокатки тавровых профилей |
RU2530609C2 (ru) * | 2009-03-16 | 2014-10-10 | ТАТА СТИЛ ЮКей ЛИМИТЕД | Способ прокатки рельсов, устройство для прокатки рельсов и рельс, изготовленный указанным способом |
RU2410171C1 (ru) * | 2009-08-03 | 2011-01-27 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Способ калибровки дублирующих косорасположенных калибров |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102303050A (zh) | 一种粗轧宽度自学习的方法 | |
CN106269900B (zh) | 一种基于热轧中间坯平面形状的镰刀弯分段控制方法 | |
RU2684126C1 (ru) | Способ калибровки косорасположенных калибров с чередующимся направлением наклонов в валках клети дуо для прокатки железнодорожных рельсов | |
RU2207204C1 (ru) | Способ оптимизации технологии производства проката | |
US11872613B2 (en) | Rolling mill, and method for setting rolling mill | |
RU2410171C1 (ru) | Способ калибровки дублирующих косорасположенных калибров | |
RU2721265C1 (ru) | Способ прокатки швеллеров | |
RU2668626C1 (ru) | Способ прокатки рельсов | |
Kharitonov et al. | Sleeve deformation in a three-roller screw-rolling mill | |
RU2764911C1 (ru) | Способ прокатки железнодорожных рельсов с двойными уклонами внутренних граней фланцев подошвы | |
RU2595082C1 (ru) | Способ прокатки рельсов | |
CN109334085A (zh) | 一种压力机偏载的测试方法 | |
RU2409432C1 (ru) | Способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением | |
US11612921B2 (en) | Rolling mill, and method for setting rolling mill | |
RU2793621C1 (ru) | Способ прокатки труб повышенной точности | |
RU2394660C2 (ru) | Способ прокатки рельсов | |
RU2721968C1 (ru) | Способ прокатки несимметричных рельсовых профилей в черновых калибрах | |
RU2408444C1 (ru) | Способ регламентирования упругих перемещений ручьев калибра валков сортопрокатной клети | |
RU2393932C1 (ru) | Способ изготовления пластин для теплообменников | |
Struin et al. | Increasing the service life of continuous rolling mill mandrels | |
Naizabekov et al. | Study of axial forces with the purpose to realize a combined process «helical rolling-pressing». | |
RU2515781C1 (ru) | Способ производства металлических ромбических профилей | |
RU2613263C2 (ru) | Способ горячей прокатки на широкополосном полунепрерывном стане | |
RU2784961C1 (ru) | Система черновых калибров для прокатки железнодорожных рельсов | |
RU2574632C1 (ru) | Способ прокатки двутавровых профилей |