SU755350A1 - Вертикальный валок для деформирования боковых кромок раската 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к горячей прокатке толстых листов и плит из цветных и черных металлов и сплавов. Известен вертикальный валок с кли- ^э новидным калибром [1].

Однако при прокатке раскатов в вертикальных валках с клиновидным калибром на оси симметрии боковой грани реализуется схема напряженного состояния с преимущественным развитием растягивающих напряжений, приводящих в процессе деформации к образованию поверхностных дефектов.

Известен также вертикальный валок с калибром, выполненным по\Г -образной образующей (2].

Недостатками указанного вертикального валка являются создание Неблагоприятных условий деформирования участков металла, примыкающих к боковой грани раската; неравномерное распределение вытяжек по высоте полосы (так как сильно обжимаемые участки раската, преимущественно в его углах увлекают за собой малообжимаемые или недеформирующие участки, расположенные на оси симмет рии боковой грани),что способствует

2

возникновению растягивающих напряжений, приводящих к образованию не только дефектов поверхности, но и к разрывам, расслоениям центральных слоев на некотором удалении от. боковой грани. Кроме того, при повышенном обжатии валками кромок средних и низких полос появляется опасность выполнений боковой грани с заострением на оси симметрии, что при горячей прокатке способствует быстрому остыванию этих участков боковой грани, приводящему к снижению пластических свойств и повышающему при дальнейшей 15 деформации вероятность разрушения поверхностных слоев на боковой грани раската.

Цель изобретения - уменьшение поверхностных дефектов путем улучше20 ния условий прокатки.

Цель достигается тем, что валок реверсивного стана имеет профиль, состоящий из трех участков: верхнего участ25 ка, выполненного коническим, сужающимся книзу, среднегоучастка цилиндри ческой формы и участка эллиптической формы с наличием в нем в средней часз;и выпуклости, придающей боковой грани раската форму двойной бочки, при..

3

755350

4

этом длина эллиптического участка, вогнутого в тело валка* равна высоте раскатов со стрелой вогнутости, равной 0,08-0,12 длины эллиптического участка, а выпуклость в средней части эллиптического участка равна половине стре- . лы вогнутости при ее длине, составля- ³ ющей половину длины эллиптического участка.

| На фиг. 1 показана предлагаемая профилировка вертикального? валка и по- . Т^ожение раската на разных этапах . деформирования; на фиг. 2 - элементы эллиптического участка вертикального валка.

Сляб или раскат 1, нагретый перед деформацией до температуры максималь- 15 ной пластичности, поступает по транспортному рольгангу к клети с вертикальными валками 2, выполненными с соответ-', ствующей профилировкой. В вертикальной клети раскат обжимается по 20 кромкам, вследствие чего происходит уплотнение металла. Подготовленный таким образом раскат подается к клети с горизонтальными валками, в которых после нескольких проходов полу- *_ чает деформацию в высотном направлении, после чего основа направляется в клеть с вертикальными валками для снятия уширения, полученного в процессе деформации в горизонтальных валках,

и дальнейшего уплотнения участков ме- 30 талла, расположенных у боковой грани, во многом ответственных за образование поверхностных дефектов, разрывов, расслоений. Существенную роль в формировании качественной кромки 35 раската играет профилировка вертикальных валков.

Особенность разработанной профилировки заключается в том, что валок 40 2 имеет профиль, состоящий из трех участков по длине бочки валков, выполняющих определенные функции при деформировании раската, а именно: . верхний участок 3 профиля, служащий для повышения устойчивости высокого раската, выполнен коническим книзу; средний участок 4 для улучшения прорабатываемое™ металла на оси симметрии боковой грани выполнен цилиндрическим; нижний участок 5 эллиптической ^эи формы с наличием в средней части выпуклости, придающей боковой грани раската форму двойкой бочки, способствует предотвращению разрывов и расслоений.

Конический участок 3 выполнен под 55 небольшим углом (порядка 2-3°) для того, чтобы цилиндрический (переходной) участок оказался как можно ближе к образующей валка по буртам 6.

Это связано с тем, что высокий раскат,^ получивший деформацию в горизонтальной клети, имеет профиль боковой грани в виде двойной бочки и для того, чтобы продеформировать слои металла на оси симметрии боковой грани,

необходимо дать большие обжатия в вертикальной клети, что не всегда возможно вследствие ограниченной мощности привода валков вертикальной клети. Приближение цилиндрического участка 4 к образующей валков позволяет уже при небольших обжатиях проработать срединные слои боковой грани, обеспечивая тем самым в этих местах смягчение схемы напряженного состояния с преимущественным преобразованием напряжений сжатия. Рекомендация по выбору протяженности конического и цилиндрического участков, общих для Всех вертикальных клетей (за исключение τοχό, что конический участок должен быть, выполнен под минимально возможным углом, обеспечивающим устойчивость раската, и цилиндрический участок должен быть расположен как можно ближе к образующей валка), дать невозможно, так как эти соотношения должны выбираться из конкретных условий (для конкретного стана), учитывающих геометрические размеры валков и подлежащих деформации слитков или слябов.

При выборе геометрии третьего участка 5 эллиптической формы исходили из имеющегося в практике прокатки(например , алюминиевых сплавов,, сталей с вязч ким изломом) того факта, что при дос- , тижении толщины раската порядка 80120 мм (низкие полосы) имеют место _ч частые расслоения (раскрытия) и повышенное трешинообразование. по кромкам прокатываемой полосы.

Длина Ь эллиптического участка, вогнутого в тело валка, составляет 80-120 мм; стрела его вогнутости 5 равна 0,08-0,12 длины к эллиптического участка, а выпуклость Е средней части эллиптического участка равна половине δ при ее длине в высотном направлении, равной'половине длины 0 . Такая геометрия эллиптического участка обеспечивает в углах раската (за счет стеснения образующими валком) наличие сжимающих напряжений, благоприятно сказывающихся на качестве поверхности боковой грани. Выпуклость средней части эллиптического участка: способствует интенсивной проработке металла на оси симметрии боковой грани низкой полосы, поступившей в вертикальную клеть (после обжатия в горизонтальной) с профилем боковой грани с одинарной выпуклостью.’

В лабораторных условиях было исследовано влияние различных профилировок вертикальных валков на течение металла в поперечном сечении раската.

Среднее обжатие составило 1,1% для . всех образцов, геометрические размеры которых подобны случаю прокатки полосы высотой 10.0 мм и шириной 1200мм на валках диаметром 800мм. В горизонтальной продольной плоскости симметрии каждого образца, состоящего |из двух половинок, были нанесены

5

755350

6

системы рисок с шагом 0,2 мм. После склейки образцов сплавов Вуда, деформации в вертикальных валках и расклейки с использованием метода муаровых полос, получены картины поперечных скоростей течения металла, с использо-5 ванием которых определены деформации на оси симметрии образцов на расстоянии 10 мм от боковой грани.

Наиболее неблагоприятные условия деформирования,'с точки зрения образования. поверхностных дефектов, наблюдаются для профилировки, выполненной по прототипу,а наилучшие условия - для предложенной профилировки вертикального валка. Дальнейшее увеличение выпуклости средней части эллиптического участка не целесообразно, так как при прокатке раската с большой двойной бочкообразностью в горизонтальных

10

15

валках появляется опасность получения' закатов. 20

Использование изобретения дает следующие преимущества: повышается устойчивость раската при деформировании его вертикальными валками, улучшается проработка центральных слоев 25 боковой грани высокого раската, уменьшаются дефекты поверхности, устраняется опасность образования разрывов* и расслоений.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Вертикальный валок для деформирования боковых кромок раската с профилированной образующей, у которой верхний участок выполнен коническим, сужающимися книзу, отличающийся тем, что, с целью уменьшения -поверхностных дефектов путем улучшения условий прокатки, средний участок образующей выполнен цилиндрической формы, а нижний участок - эллиптической формы с выпуклостью в средней части, при этом длина эллиптического "участка, вогнутого в тело валка, равна высоте раскатов со стрелой вогнутости, равной 0,08- 0,12 длины эллиптического участка, а выпуклость в средней части эллиптического участка равна половине стрелы вогнутости при ее длине, составляющей половину длины эллиптического участка.