SU1652007A1 - Способ прокатки полос на широкополосном стане - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к листопрокатному производству. Цель изобретени  - по- вышение качества путем увеличени  точности поперечного сечени  полосы и интенсификаци  процесса. При смещении раската вдоль горизонтальных валков и обжатии полосы в валках на свободные от полосы участки валков подают охладитель в 1,15...1,8 раза меньше по сравнению с подачей охладител  на участки валков, где в данный момент прокатывают полосу, и при этом при смещении полосы из среднего положени  по оси валков в крайнее положение обжатие полосы со стороны кромки, наход щейс  у кра  бочки, увеличивают, а со стороны кромки, наход щейс  в средней части длины валков, обжатие уменьшают по зависимости. 2 ил., 3 табл.

Description

Ё

Изобретение относитс  к листопрокатному производству.

Цель изобретени  - повышение качества путем увеличени  точности поперечного профил  полосы и интенсификации процесса .

На фиг.1 изображена схема расположени  оборудовани  непрерывного широкополосного стана гор чей прокатки; на фиг.2 - схема охлаждени  горизонтальных рабочих валков.

На фиг.1 показаны рабочий рольганг 1, линейки-манипул торы 2, нагретый сл б 3, клети черновой группы с горизонтальными 4 и вертикальными 5 валками, промежуточный рольганг 6, концевые ножницы 7, чистовой окалиноломатель 3, чистова  группа клетей 9 и отвод щий рольганг 10, на фиг.2 - рабочие валки 11, коллекторы 12-14, дл  подачи охладител  15 и полоса 16.

Способ осуществл ют следующим образом .

Нагретый сл б 3 с В Вм подают от нагревательной печи (не показана) по рольгангу 1 и смещают его линейками-манипул торами 2 в заданное положение перед первой клетью 4 черновой группы (Вм - максимальна  ширина полосы, прокатываема  на данном стане; В - текуща  ширина полосы ). При этом горизонтальные валки всех клетей стана установлены в соответствии с заданным режимом обжати , а вертикальные валки 5 установлены автоматически в соответствии с заданной программой обжати  и положением раската (сл ба) перед первой клетью черновой группы, т.е. правые по ходу прокатки валки сдвинуты в крайнее правое положение, а левые валки в положение , необходимое дл  обеспечени  поперечной деформации раската и получени  требуемой ширины полосы. При прокатке

О

ел ю о о VJ

полосы на левой стороне бочки горизонтальны валков левые вертикальные валки остаютс  в крайнем левом положении, а правые сдвигают в положение, необходимое дл  обеспечени  поперечной деформации раската и получени  требуемой ширины полосы, Соответствующим образом измен ют положение линеек 2 перед чистовой группой и перед каждой клетью чистовой группы стана. Все эти операции выполн ютс  по заранее отработанной программе от управл ющей вычислительной машины (УВМ).

В процессе прокатки на правом участке бочек (фиг.2) эта часть валков разогреваетс  от металла и поэтому требует посто нного интенсивного охлаждени . Лева  часть бочек валков не нагреваетс  от прокатываемого металла и поэтому интенсивность охлаждени  этой части валка должна быть меньше, причем интенсивность охлаждени  тем меньше, чем меньше ширина полосы. Наименьшее снижение интенсивности охлаждени  (в 1,5 раза) имеет место при прокатке узких пдлос. Например, дл  стана 1700 при прокатке полос с В 800-1030 мм (B/L 0,47-0,60) коэффициент уменьшени  подачи охладител  на край бочки составл ет Ко 1,8, а при прокатке полосы в средней части коэффициент К0 1,15. При прокатке широкой полосы В Вм 0.90L (В 1520 мм) смещени  полосы не производ т и охладитель подает равномерно из всех секций коллекторов 12-14. Управление работой коллектора осуществл ют через заранее подготовленную программу от УВМ.

Дополнительное регулирующее воздействие выполн ют нажимными устройствами клети.

Например, на непрерывном стане холодной прокатки с клет ми способ осуществл етс  следующим образом. После установки рулона в разматыватель стана щековины, имеющие индивидуальный привод устанавливают рулон в одно из крайних положений относительно средней линии стана. Перед заправкой полосы в клети стана зазор между валками клети выставл ют в соответствии с выражением Д Ик 0,5 К Д h (Вм/L - B/L). Установка валков выполн етс  автоматически от управл ющей вычислительной машины (УМ) по заранее подготовленной программе. Причем значени  коэффициента К дл  всего сортамента стана установлены заранее. По экс- перимента/ ьным данным дл  стана холодной прокатки коэффициент К равен К 0,12-0,58. Установку валков в вертикальной плоскости выполн ют нажимными устройствами или устройствами гидроизгиба

валков. При этом со стороны правой кромки полосы 24 (смещенной к краю бочки) обжатие полосы увеличивают на Л Ьк, а со стороны левой кромки обжатие на величины

уменьшают. Такое регулирование позвол ет выравн ть обжати  на кромках и устранить неплоскостность полосы при неизменной средней по ширине толщине полосы.

0 Прокатываема  полоса сматываетс  на моталке в рулон, а плоскостность ее контролируетс  секционным тензометрическим роликом. При наличии показаний неплоскостности полосы производитс  дополнитель5 мое регулирование межвалкового зазора в клети. Регулирование производитс  известными способами: гидроизгибом рабочих валков или тепловым профилированием их бочек, После выхода заднего конца полосы

0 из клети валки устанавливают (выравнивают ) дл  прокатки полосы в средней части длины бочки. При смещении полосы в крайнее левое положение выполн ют перекос валков при увеличении ДЬк со стороны ле5 вой кромки и уменьшении ДИк со стороны правой кромки полосы.

При прокатке полос минимальной ширины величина Дгцс будут иметь максимальные значени , а при прокатке полос

0 максимальной ширины Д Ик О, т.е. необходимость перекоса валков отсутствует, так как полосы с Вм не смещают вдоль валков. Способ опробован на непрерывном стане 1680 гор чей прокатки. В первой серии

5 полосы с конечной шириной В 1050-1250 мм прокатывали в течение всей смены в черновой группе по обычной технологии (без смещени  вдоль валка), а смещение производили перед чистовой группой (п 1/4). Во

0 второй серии в течение всей смены полосы прокатывали со смещением сл ба перед первой клетью черновой группы (п 1/4). В каждой серии полосы начинали прокатывать на новых рабочих валках. Зффектив5 ность способов оценивали п-.. средней скорости прокатки в последней (дес той) клети чистовой группы стана. Она оказалась следующей: при прокатке со смещением раската перед чистовой группой - Кю 8,6 м/с,

0 а при прокатке со смещением сл ба перед первой черновой клетью - 1)ю 9,1 м/с. Повышение средней скорости в чистовой группе при прокатке по предлагаемому способу обусловлено более равномерным

5 поперечным профилем полосы и ее устойчивостью против самопроизвольного смещени  вдоль бочки валков в процессе прокатки.

В табл. 1 представлены опыты по определению интенсивности охлаждени  свободных от полосы участков валков без регулировани  положени  левого и правого нажимных устройств. Опыты выполн ли при прокатке полос шириной В 1030 мм и h 3 мм. Расход воды на каждой секции коллектора измер ли расходомерами воды. Несколько плавок прокатывали при равномерном охлаждении всех участков валков клети 10, а во втором случае по предлагаемому способу на каждом участке прокатывали п 1/5 часть плавки, а эффективность охлаждени  оценивали разницей температур по длине бочек рабочих валков клети 10 (температуру измер ли хромель-копелевой термопарой в конце каждой серии опытов). Суммарный расход охладител  на рабочие валки клети 10 составил Рв 300 м /ч, В опыте 1 полосы прокатывали при неизменном охлаждении валков из коллекторов 12- 14 (фиг.2). В числителе дл  коллекторов 12 и 14 показана температура поверхности валков при прокатке на соответствующих участках , а в знаменателе - температура валков при прокатке на противоположных участках бочек, т.е. при прокатке на участке 12 в результате интенсивного охлаждени  валков температура участка 14 снижаетс  до t 26°C. Создаетс  значительный перепад в температурах между серединой и участков 14 ( 100 мм от торца валка), равный At 68 - 26 42°С, что ведет к утолщению кромок полосы при переходе к прокатке на этом участке вследствие уменьшени  диаметра валков. По опытным данным утолщение этой кромки по сравнению с другой при таком методе охлаждени  составл ло 0,07- 0,12 мм. В опытах 2-4 подачу охладител  на свободные участки валков уменьшали в К0 1,26-1,3 раза, а также уменьшали перепад температуры по длине бочки валка до At 22-28°С, при этом уменьшалась и кли- новидность кромок до 0,06-0,10 мм. В опытах 5-7 подачу охладител  на свободные участки валков уменьшали в К0 1,8 раза, что привело к уменьшению клиновидности полос от 0,05-0,07 мм, что находитс  в допуске дл  прокатываемой полосы. В опытах 8-10 при Ко 2,2-2,31 разнотолщинность кромок уменьшилась до 0,04-0,05 мм. однако температура валков в средней части превысила 80°С, что  вл етс  недопустимым, так как приводит к увеличению сетки разгара поверхности и повышенному износу валков .

Таким образом, с точки зрени  получени  допустимых температур рабочих валков, нормального распределени  температуры по длине бочки валков оптимальным  вл етс  режим охлаждени  валков с Ко 1,25-1,8. Однако такое регулирование теплового профил  валков еще не обеспечивает устранени  клиновидности полос.

Проверку способа выполн ли также в лаборатории на четырехвалковом стане с

5 диаметром рабочих валков DI 70 мм и опорных 02 100мм, длина бочки L 300 мм, окружна  скорость валков 0,21 м/с. Прокатывали полосы из алюмини  толщиной ,0 мм и шириной 160 и 220 мм с обжа0 тием Ah-0,3 мм. Максимальна  возможна  ширина полосы дл  этого стана Вм 0,9 L 270мм, а величина осевого смещени 

ВМ-В 270-160 „ полосы а 55 мм.

5 Эффективность предлагаемого способа оценивали по разнице величин выт жек кромках полосы (см. табл. 2).

fin LnH/L nh in UiH/Uth,

где fin .fin коэффициенты выт жек по пра0 вой и левой кромкам полосы;

f-пн, Liw - длина между керновыми отметками на исходной полосе ( Ьш 100 мм); Lnh, Lnh - рассто ние между керновыми отметками на правой и левой кромках поло5 сы после прокатки.

При прокатке полосы с одинаковым обжатием кромок разница между/г,-, и ип равна нулю. Чем больше различие между fin и«л. тем больша  неравномерость деформации

0 по ширине. В опыте полосы 1 и 9 прокатывали в середине длины бочек валков, а остальные полосы смещали на правую сторону валков. При прокатке в середине длины бочек валки настраивали на получе5 ние одинаковых выт жек по кромкам полосы и выставл ли одинаковые зазоры на концах валков. При прокатке в середине длины валков (опыты 1 и 9) получили одинаковые коэффициенты выт жек по кромкам,

0 т.е. fin -ftn -В опытах 2 и 10 при смещении полос на правую сторону валков без регулировани  положени  валков получили максимальную разницу в //п и //л. При этом толщина правой кромки полосы сущест5 венно меньше чем левой и разница f n-fin 0,029-0,031. Этот результат обусловлен тем, что на правой части валков (участок ОС на фиг.2) усилие прокатки и упругие деформцаии валков и клети существенно

0 больше, чем на участке АО, где ширина рабочего участка валков и сила прокатки меньше . По этой причине упругие деформации клети и валков меньше, а обжатие полосы и коэффициент выт жки больше. Увеличение

5 обжати  на правой кромке полосы и уменьшение обжати  полосы на левой кромке за счет перекоса валков обеспечивает выравнивание выт жек, Выравнивание выт жек с допустимой разнотолщинностью имеет место при Д пк 0,02-0,07 мм при К 0,12-58 в опытах 4-7, 12-14. В этих опытах разли- и/гл находитс  в пределах 0-0,005. При начальной толщине полос Н 1,0 мм толщины кромок полос прокатки будут иметь значени  (дл  опыта 4) пл 0,771 мм и hn 0,773 мм, т.е. различие составл ет всего 0,002 мм, что допустимо (различие не превышает 0,3%).

При небольших обжати х Д пк (опыты 3 и 11) различие в коэффициентах выт жек значительно и составл етс  -//п 0,012-0,021 а при больших обжати х и перекосах валков (опыты 8 и 15) наблюдаетс  утонение правых кромок полосы и значительна  разница в коэффициентах выт жек кромок (-0,01-0,012) при К 1,08-1,39.

Таким образом, оптимальными  вл ютс  значени  коэффициента, равные К 0,12- 0.58. В определенных услови х (новые рабочие валки с большим диаметром, прокатка малоуглеродистой стали) на каждом участке длины валков прокатывают последовательно несколько полос данной плавки до получени  допустимой минимальной неравномерности износа, а затем очередные полосы передают на следующий участок. С целью определени  допустимого количества полос, последовательно прокатываемых на одном участке, проведены специальные исследовани ,-Прокалывали полосы 2,7 х 1030 мм со смещением полосы вдоль оси горизонтальных валков с предлагаемыми режимом охлаждени  валков и регулированием межвалкового зазора в клет х стана. Плавки содержали 30-32 сл ба. В опытах смещение сл бов выполн ли каждый раз после прокатки 2 сл бов (п 1/25-1/16 часть плавки) через 4 сл ба (п 1 /7,5-1,8), через 6 сл бов (п 1/5-1/5,3), через 8 сл бов (п 1/3,75- 1/4), через 10 сл бов (п 1/3) и через 15-16 сл бов (п 1 /2 часть). После каждой плавки узких полос прокатывали плавку широких полос с размерами 3,5 х 1410 мм и на первом рулоне измер ли поперечный профиль полосы .

Как следует из1 табл. 3, при прокатке указанного профил  частота включени  находитс  в пределах 120 в 1 ч, что неблагопри тно дл  условий работы привода вертикальных валков. В опытах 2-4 частота включений привода вертикальных валков уменьшаетс  в 2-5,5 раза, а местное утолщение на широкой полосе на участках А (фиг.2). соответствующих кромкам узкой полосы , не превышает допустимых величин. В опыте 5 при п 1/2 узкие кромки полосы

вырабатывают участки А валков и на широкой полосе остаютс  местные утолщений высотой бут 0,02-0,03 мм, что при дальнейшей холодной прокатке вызывает образование местной волнистности. Таким образом,

оптимальным дл  предлагаемого способа  вл етс  отношение п 1/3-1/8.

На непрерывных широкополосных станах гор чей прокатки дл  получени  качественного профил  полос в чистовой группе

клетей производ т 4-5 перевалок рабочих валков в сутки. Использование способа прокатки полос по прототипу обеспечивает снижение числа перевалок рабочих валков чистовой группы до 2-3 в сутки. Предлагаемый способ с рекомендуемым регулированием теплового профил  валков и межвалкового зазора позвол ет сократить число перевалок до 1-2 в сутки.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ прокатки полос на широкополосном стане, включающий смещение раската вдоль горизонтальных валков, установку несимметричных зазоров между

   валками, неоднородную подачу охладител  по длине бочки валков и обжатие полосы валками, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества путем увеличени  точности поперечного сечени  полосы и

   интенсификации процесса, охладитель подают на свободные от полосы участки бочки в 1,15...1,8 раза меньше, чем на участки, контактирующие с полосой, а обжатие по кромкам полосы измен ют по сравнению

   с обжатием в средней части на величину Дпк 0,5 -К A h-(BM/L - B/L). повыша  его со стороны кра  бочки, к которому смещена полоса, и уменьша  с противоположной стороны, где 0,5 - численный коэффициент , распредел ющий обжатие между правой и левой кромками полосы; К - коэффициент, учитывающий вли ние жесткости валкового узла,клети и полосы , а также величину абсолютного обжати  (К 0,11...0,58); h - длина бочки валков, мм; Вм и В - максимальна  и текуща  ширины полосы; Д h - обжатие в средней части полосы, мм.

   / 2 3

   Таблица 1

   Таблица 2

   Таблица 3

   №«./

   Фиг. 2