SU1297954A1 - System of rolling mill passes - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной и цветной металлургии и может быть использовано дл  прокатки заготовок крупного сечени  в двухвалковых клет х . Цель изобретени  - повышение качества заготовок путем проработки их осевой зоны. Система калибров содержит четное число последовательно расположенных формирующих калибров 1-10 с различным углом наклона плоскости разъема к горизонтали. При этом ступенчатые калибры чередуютс  с гладкими. В каждой паре калибров, начина  с первой, плоскости разъема параллельны, а плоскости разъема смежных пар взаимно повернуты, и их угол наклона к горизонтали возрастает от первой до последней пары. Значительна  проработка осевой зоны заготовок достигаетс  сдвиговой деформацией их в различных плоскост х. 1 з.п. ф-лы i I о ил. I с  / 2 83 10 Риг.11The invention relates to ferrous and nonferrous metallurgy and can be used for rolling large section billets in two-roll cages. The purpose of the invention is to improve the quality of the blanks by working through their axial zone. The system of calibers contains an even number of consecutive forming calibers 1-10 with a different angle of inclination of the plane of the connector to the horizontal. In this case, the stepped gauges alternate with smooth ones. In each pair of calibers, starting from the first, the plane of the connector is parallel, and the plane of the connector of adjacent pairs are mutually rotated, and their angle of inclination to the horizontal increases from the first to the last pair. Considerable development of the axial zone of the blanks is achieved by their shear deformation in various planes. 1 hp f-ly i I about il. I c / 2 83 10 Rig.11

Description

Изобретение относитс  к черной и цветной металлургии и может быть использовано дл  прокатки заготовок крупного сечени  в двухвалковых клет х .The invention relates to ferrous and nonferrous metallurgy and can be used for rolling large section billets in two-roll cages.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества заготовок путем проработки их осевой зоны.The aim of the invention is to improve the quality of the blanks by working through their axial zone.

На фиг, 1-10 показаны последовательно расположенные калибры валков прокатного стана; на фиг. 11 - планировка прокатного стана, в котором реализуетс  предложенна  система калибров; на . 12 - конструкци  одной из прокатных клетей дл  прокатки квадратной заготовки.FIGS. 1-10 show successively located gauges of rolls of a rolling mill; in fig. 11 shows a layout of a rolling mill in which the proposed gauge system is implemented; on . 12 shows the construction of one of the rolling stands for rolling a square billet.

Система калибров прокатного стана преимущественно дл  прокатки заготовок крупного сечени  в двухвалковых клет х содержит четное число последовательно расположенных формирующих калибров 1-10 (фиг. 1-10) с различным углом наклона плоскости раъема к горизонтали. Нечетные калибры 1, 3, 5 и 7 выполнены ступенчатыми. После каждого ступенчатого калибра расположен гладкий калибр 2, 4, 6 и 8. В каждой последовательно расположенно паре калибров, начина  с первой,плоскости разъема калибров параллельны, а плоскости разъема смежных пар повернуты друг относительно друга, и их угол наклона к горизонтали возрастает от первой до последней пары. Стзшенчатые калибры 1, 3, 5 и 7 выполнены со смещением ступеней в одинаковом направлении в плоскости,перпендикул рной плоскости разъема и проход щей через центр калибра.The rolling mill calibration system, mainly for rolling large section billets in double-roller cages, contains an even number of consecutive forming calibers 1-10 (Fig. 1-10) with different angle of inclination to the horizontal plane. The odd calibers 1, 3, 5 and 7 are stepped. After each stepped gauge there is a smooth gauge 2, 4, 6 and 8. In each sequentially arranged pair of gauges, starting from the first, the gauge connector planes are parallel, and the connector planes of adjacent pairs are rotated relative to each other, and their angle of inclination to the horizontal increases from until the last pair. The step gauges 1, 3, 5, and 7 are made with steps shifted in the same direction in a plane perpendicular to the plane of the connector and passing through the center of the gauge.

Угол поворота плоскостей разъема, между каждами смежными парами ка- либро), например калибров 3-4 и 5-6, 10-45 , а угол между плоскост ми разъема первой и последней пар калибров 135-170°.The angle of rotation of the planes of the connector, between each adjacent pairs of calibres), for example, calibers 3-4 and 5-6, 10-45, and the angle between the planes of the connector of the first and last pairs of calibers is 135-170 °.

В процессе прокатки на стане (фиг,11) заготовки 11 нагревают в печах 12, подвергают деформации в черновых клет х 13 и 14 и направл ют в формирующую группу клетей 15, имеющую валки с калибрами 1-10. В перво клети (фиг. 1) валки горизонтальны и в сдвиговом калибре 1 осуществл етс  сдвигова  деформаци  заготовки 11. В следующей йлети (фиг. 2) калибр выполнен гладким, поэтому в нем осуществл етс  деформаци  сдвига в обратном направлении и восстанавлива0In the rolling process in the mill (Fig. 11), the billet 11 is heated in furnaces 12, subjected to deformation in roughing cages 13 and 14 and sent to the forming group of stands 15 having rolls with calibers 1-10. In the first stand (Fig. 1), the rolls are horizontal and shear deformation of workpiece 11 is carried out in shear caliber 1. In the next year (Fig. 2), the caliber is smooth, therefore, shear deformation is carried out in the opposite direction and restored

5five

етс  исходна  форма заготовки 11. Така  деформаци  обеспечивает нроработ- ку литой структуры в вертикальном слое (пунктир на фиг. 2). Если средн   степень деформации сдвига равна У, то накопление деформации в клет х с калибрами 1 и 2 создает степень де-. формации 2у. В следующей паре клетей валки параллельны друг другу, но по0 вернуты на угол oi по отношению к валкам первой пары клетей. Во второй паре клетей в первой из них валки выполнены со ступенчатым калибром, а во второй - с гладким, что обеспе5 чивает деформацию сдвига в пр мом и обратном направлени х вдоль плоскости , наклоненной к вертикали под углом «6 , и, следовательно, проработку структуры литого металла и в этой плоскости (фиг. 4). В ней также степень деформации равна 2у , но в осевой зоне после клети 14 степень деформации уже равна 4Х. Деформаци  в остальных клет х осуществл етс  аналогично .The initial shape of the workpiece is 11. Such deformation ensures the working of the cast structure in the vertical layer (dotted line in FIG. 2). If the average degree of shear deformation is Y, then the accumulation of strain in cells x with calibers 1 and 2 creates a degree of de-. formations 2y In the next pair of stands, the rolls are parallel to each other, but are turned back at an angle oi with respect to the rolls of the first pair of stands. In the second pair of stands in the first of them, the rolls are made with a stepped caliber, and in the second - with a smooth one, which ensures shear deformation in the forward and reverse directions along the plane inclined to the vertical at an angle of 6, and, therefore, the structure cast metal and in this plane (Fig. 4). It also has a degree of deformation equal to 2y, but in the axial zone after the stand 14, the degree of deformation is already equal to 4X. Deformation in the remaining cells is carried out similarly.

Таким образом, кажда  пара клетей осуществл ет проработку литой структуры (пунктир на фиг. 1-10) в плос- рост х, углы между которыми равны о,Thus, each pair of cages carries out a study of the cast structure (dotted in FIG. 1-10) in planes x, the angles between which are equal to

в слитках диаметрами 200-500 мм диаметр дефектной осевой зоны обычно равен 80-200 мм, именно в этой зоне желательно обеспечить более высокие степени деформации дл  выравнивани In ingots with diameters of 200–500 mm, the diameter of the defective axial zone is usually 80–200 mm;

5 ее свойств со свойствами основного объема. Сдвиг по схемам, представленным на фиг. 1-IO.i обеспечивает достаточную степень деформации при oi 10-45 . Увеличение этого угла5 of its properties with the properties of the main volume. The shift according to the schemes shown in FIG. 1-IO.i provides a sufficient degree of deformation at oi 10-45. Increasing this angle

0 свыше верхнего предеша приводит к тому, что не полностью прорабатываетс  осева  зона и в заготовке имеютс  (в отдельных секторах) участки пониженной прочности и пластичности.0 above the upper limit leads to the fact that the axial zone is not fully developed and in the workpiece there are (in some sectors) areas of reduced strength and ductility.

5 Уменьшение угла об менее нижнего предела приводит к чрезмерно высокому числу обжатий клетей стана, увеличению его размеров и массы оборудовани . Дл  проработки всего сечени 5 A decrease in the angle about less than the lower limit leads to an excessively high number of reductions in the mill stands, an increase in its size and equipment mass. To work out the entire section

0 надо, чтобы плоскость сдвига совершила относительно заготовки поворот на угол (180 -ai), а поскольку об 10-45, то угол между ос ми валков первой и последней пар рабочих клетей стана0 it is necessary for the shear plane to make an angle (180 -ai) relative to the workpiece, and since about 10-45, the angle between the rolls' axes of the first and last pairs of mill stands

5 равен 135-170.5 is equal to 135-170.

При прокатке круга следует примен ть круглые калибры (фиг. 1-10). Схема исключает кантовку заготовкиWhen rolling a circle, round gauges should be used (Fig. 1-10). The scheme excludes the folding of the workpiece.

3131

между клет ми, котора  требует скручивани  заготовки или увеличени  рассто ни  между клет ми. При отношении величины сдвига е к средней толщине в данном сечении h, превышающем 0,4- 0,6, происходит разрушение срезом. Дл  того, чтобы разрушени  не произошло , надо, чтобы величинаbetween the cages, which requires twisting the workpiece or increasing the distance between the cages. When the ratio of the magnitude of the shift e to the average thickness in this section h, exceeding 0.4-0.6, destruction by the cut occurs. In order for destruction not to occur, it is necessary that

180-2 е180-2 e

т- не превышала указанных веЛ h личин, т.е.t - did not exceed the specified values of h masks, i.e.

360 е360 e

зs

60,4-0,6; (1,10-1,67)-10 об60.4-0.6; (1.10-1.67) -10 vol.

при 06 10-45at 06 10-45

Д (1,1-7,5)-10 D (1,1-7,5) -10

и h 300-500 мм, еб 3,3-37,5 мм в зависимости от размеров сечени .and h 300-500 mm, fc 3.3-37.5 mm, depending on the dimensions of the section.

Определение силовых параметров прокатки с использованием предложенной системы калибров осуществл етс  следующим образом.The determination of the rolling power parameters using the proposed calibration system is carried out as follows.

Длина зоны деформации. 1 л|2Ке, гд R - радиус валка в центре сечени , где осуществл етс  сдвиг. Сила деформации среза на этой длине плоравна KF, -- h-J2Re,The length of the deformation zone. 1 l | 2Ке, gd R - the radius of the roll in the center of the section where shear is carried out. The shear deformation force at this length is equal to KF, - h-J2Re,

где К - предел текучести при срезе, а G - при раст жении. Взаимодействие с внешней зоной характеризуетс  мощностью среза по площади половины круга (дл  круглой заготовки) F,j 0,5-0,, а полна  силаwhere K is the yield point at shear, and G is at stretch. The interaction with the external zone is characterized by the cutoff power over the area of a half circle (for a round billet) F, j 0.5-0 ,, and the total force

щадью FJ 1 hFJ 1 h

(F,-I-F, )0,(UO,28) V3 4Ке (F, -I-F,) 0, (UO, 28) V3 4Ke

Момент прокатки на верхнем валке равенThe moment of rolling on the upper roll is

,,586,hRe(1+ Д ).,, 586, hRe (1+ D).

НКеNk

Если прин то е(1-7)If accepted (1-7)

,,

тоthat

Ш (0,10-0,27) TJlS. Например, при мм, мм и МПа. е 15 мм,4Ке 67 мм, ,66 МН, М 2,75« 1(Г МН-м. Прио 45° число двойных циклов сдвига 180/45 4, а оди1W (0.10-0.27) TJlS. For example, with mm, mm and MPa. e 15 mm, 4Ke 67 mm,, 66 MN, M 2.75 «1 (G MN-m. Prio 45 °, the number of double shear cycles is 180/45 4, and one

нарных 360/45 8. При 0,05 в осекрурасении ине 0,4- м. овеWnarcotic 360/45 8. At 0.05, in the fragmentation of the frost, another 0.4 m.

зs

0 об0 about

J5J5

в at

ов жентс  ov zhents

где  , еe ,where, her,

зе, тс  ины se, ts ins

2020

2525

Л)L)

3535

). 4Ке). 4Ke

ке ke

4040

оabout

ри е М войди50ri e M log 50

осевой зоне обеспечена величина деформации 0,4. Така  деформаци  в услови х всестороннего сжати  (ввиду стесненности деформации в калибре вследствие воздействи  его боковых стенок) обеспечивает высокую проработку литой структуры.the axial zone is provided with a deformation value of 0.4. Such deformation under conditions of all-round compression (due to the constraint of the deformation in the caliber due to the effects of its side walls) provides a high degree of development of the cast structure.

Предложенна  система калибров позвол ет осуществить деформацию осевой зоны крупных заготовок без изменени  ее площади поперечного сечени  и ее размеров, что обеспечивает повьшгение качества металла за счет получени  требуемых свойств в осевой зоне.The proposed calibration system allows the deformation of the axial zone of large workpieces without changing its cross sectional area and size, which ensures a reduction in the quality of the metal by obtaining the required properties in the axial zone.

Claims (2)

1. Система калибров прокатного стана преимущественно дл  прокатки заготовок крупного сечени  в двухвалковых клет х, включающа  р д последовательно расположенных формирующих калибров с различным углом наклона плоскости разъема к горизонтали,часть из которых выполнена ступенчатыми, о тличающа  с  тем, что, с целью повышени  качества заготовок путем проработки их осевой зоны,фор- i мирующие калибры выполнены в виде последовательно расположенных пар калибров, кажда  из которых имеет параллельные между собой плоскости разъема калибров, а плоскости разъема смежных пар калибров повернуты относительно одна другой, и их угол наклона к горизонтали возрастает от первой до последней пары, причем первые калибры в каждой паре выполнены ступенчатыми со смещением ступеней в одинаковом направлении в плоскости, перпендикул рной плоскости разъема и проход щей через центр калибра, а вторые калибры - гладкими. .1. The system of rolling mill calibers mainly for rolling large section billets in two-roll cages, including a series of sequentially forming forming gauges with a different angle of inclination of the plane of the connector to the horizontal, some of which are stepped, which means that blanks by developing their axial zone, forming caliber gauges made in the form of successive pairs of gauges, each of which has gauge connector planes parallel to each other, and the plane of the connector of adjacent pairs of calibers are rotated relative to one another, and their angle of inclination to the horizontal increases from the first to the last pair, with the first calibers in each pair made stepwise with steps in the same direction in the plane perpendicular to the plane of the connector and passing through the center of the gauge and the second calibers are smooth. . 2. Система по п. 1, отличающа с  тем, что угол поворота плоскостей разъема между каждыми смежО2. The system according to claim 1, characterized in that the angle of rotation of the planes of the connector between each adjacent ными парами калибров равен 10-45 , а угол между плоскост ми разъема первой и последней пар калибров составл ет 135-170°С.The caliber pairs are 10-45, and the angle between the planes of the first and last pair of calibers is 135-170 ° C. ЛТLT «" Фиг. 1FIG. one Фиг. 2FIG. 2 Фиг.ЗFig.Z ФигЛFy 7 . 77 7 Фиг.55 Фс/г.6FS / g6 0г/г70g / g7 11eleven Фиг. 8FIG. eight иг.3ig.3 Фаг. /Phage. /