Система калибров прокатного стана

 

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано для прокатки заготовок крупного сечения в двухвалковых клетях . Цель изобретения - 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 чередуются с гладкими. В каждой паре калибров, начиная с первой, плоскости разъема параллельны, а плоскости разъема смежных пар взаимно повернуты, и их угол наклона к горизонтали возрастает от первой до последней пары. Значительная проработка осевой зоны заготовок достигается сдвиговой деформацией их в различных плоскостях. 1 з.п. ф-лы i I о ил. I ся / 2 83 10 Риг.11

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 В 2! В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3943634/33-02 (22) 16.08.85 (46) 23.03.87. Бюл. 9 11 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно технологический институт машиностроения (72) М.Я.Бровман (53) 621.771 22.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 452375, кл. В 21 В 1/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

В 667307, кл. В 21 Л 1/04, 1978, (54) СИСТЕМА КАЛИБРОВ ПРОКАТНОГО

СТАНА (57) Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано для прокатки заготовок крупного сечения в двухвалковых клетях. Цель изобретения — 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 чередуются с гладкими. В каждой паре калибров, начиная 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 достигается сдвиговой деформацией пх в различных плоскостях. 1 з.п. ф-лы; !О ил.

1 12979

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано для прокатки заготовок крупного сечения в двухвалковых клетях. 5

Целью изобретения является повышение качества заготовок путем проработки их осевой зоны.

На фиг. 1-10 показаны последовательно расположенные калибры валков 10 прокатного стана; на фиг. 11 — планировка прокатного стана, в котором реализуется предложенная система калибров; на фиг. 12 - конструкция одной иэ прокатных клетей для прокатки квадратной заготовки.

Система калибров прокатного стана преимущественно для прокатки заготовок крупного сечения в двухвалковых клетях содержит четное число после- 20 довательио 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

25 каждого ступенчатого калибра расположен гладкий калибр 2, 4, 6 и 8. В каждой последовательно расположенной паре калибров, начиная с первой,плоскости разъема калибров параллельны, 30 а плоскости разъема смежных пар повернуты друг относительно друга, и их угол наклона к горизонтали возрастает от первой до последней пары.

Ступенчатые калибры 1, 3, 5 и 7 вы- 35 полнены со смещением ступеней в одинаковом направлении в плоскости,перпейдикуляриой плоскости разъема и проходящей через центр калибра.

Угол поворота плоскостей разъема. между каждыми смежными парами калибро@, например калибров 3-4 и 5-б, 10-45, а угол между плоскостями разъема первой и последней пар као либров 135-170..

В процессе прокатки на стане (фиг.11) заготовки 11 нагревают в печах 12, подвергают деформации в черновых клетях 13 и 14 и направляют в формирующую группу клетей 15, имеющую. валки с калибрами 1-10. В первой клети (фиг. 1) валки горизонтальны и в сдвиговом калибре 1 осуществляется сдвиговая деформация заготовки 11.

В следующей клети (фиг. 2) калибр выполнен гладким, поэтому в нем осуществляется деформация сдвига s o6-. ратном направлении и восстанавлива54 2 ется исходная форма заготовки 11. Та- . кая деформация обеспечивает нроработку литой структуры в вертикальном слое (пунктир на фиг. 2) ° Если средняя степень деформации сдвига равна то накопление деформации в клетях с калибрами 1 и 2 создает степень де-. формации 2 . В следующей паре клетей валки параллельны друг другу, но повернуты на угол Ы по отношению к валкам первой пары клетей. Во второй паре клетей в первой иэ них валки выполнены со ступенчатым калибром, а во второй — с гладким, что обеспечивает деформацию сдвига в прямом и обратном направлениях 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 2, но в осевой зоне после клети !4 степень деформации уже равна 4Х. Деформация в остальных клетях осуществляется аналогично.

Таким образом, каждая пара клетей осуществляет проработку литой структуры (пунктир на фиг. 1-10) в плоскостях, углы между которыми равны О, 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 для выравнивания ее свойств со свойствами основного объема. Сдвиг по схемам, представленным на фиг. 1-10.„- обеспечивает достаточную степень деформации при о

a<=10-45 . Увеличение этого угла свыше верхнего предела приводит к тому, что не полностью прорабатывается осевая зона и в заготовке имеются (в отдельных секторах) участки пониженной прочности и пластичности.

Уменьшение угла сб менее нижнего предела приводит к черезмерно высокому числу обжатий клетей стана, увеличению его размеров и массы оборудования. Для проработки всего сечения надо, чтобы плоскость сдвига совершила относительно заготовки поворот на о о угол {180 -ot) а поскольку сс = 10-45, то угол между осями валков первой и последней пар рабочих клетей стана о равен 135-170

При прокатке круга следует применять круглые калибры (фиг. 1-10).

Схема исключает кантовку заготовки

12 личин, т.е.

15 между клетями, которая требует скручивания заготовки или увеличения расстояния между клетями. При отношении величины сдвига е к средней толщине в данном сечении h превышающем 0,40,6, происходит разрушение срезом.

Для того, чтобы разрушения не произошло, надо, чтобы величина

180 ° 2 е

06 11 — не превышала указанных ве— т; — 0,4-0,6, g c (1,10-1,67) 10 й, 360 е е -э

66 при о =10 — 45, т- = (1, 1-7,5) 10

97954 4 вой зоне обеспечена величина деформации 0,4. Такая деформация в условиях всестороннего сжатия (ввиду стесненности деформации в калибре вследствие воздействия его боковых стенок) обеспечивает высокую проработку литой структуры.

Предложенная система калибров позволяет осуществить деформацию осевой

10 зоны крупных заготовок без изменения ее площади поперечного сечения и ее. размеров, что обеспечивает повышение качества металла за счет получения требуемых свойств в осевой зоне.

Формула изобретения и h=300-500 мм, е 3,3-37,5 мм в зависимости от размеров сечения.

Определение силовых параметров 20 прокатки с использованием предложенной системы калибров осуществляется следующим образом.

Длина зоны деформации. 1= 2Re, где

R — радиус валка в центре сечения, 25 где осуществляется сдвиг. Сила деформации среза на этой длине плоG щадью F, =1 h равна KF, = hg2Re, т 3 где К вЂ” предел текучести при срезе, а G — при растяжении. Взаимодействие с внешней зоной характеризуется мощностью среза по площади половины круга (для круглой заготовки) F = г 2

0,5 0,25 «h, а полная сила 35

Р— (F +Р )=О 81G h Re (1+О 28 ) .. д- 2 т г- °

Момент прокатки иа верхнем валке равен

М0,5 PE =0,586 ЬКе(1+ ).

О 28h

-@е

Если принято е=(1-7) ° 10 h то Rå e= (О, 1 0-0,27) Rh . Например, при 45

h=300 мм, R=300 мм и 6Ä =100 МПа. е =

15 мм, -ГКе 67 мм, Р=З,бб МН, М=

=2,75 ° 10 NH м. Приоа = 45 число двойных циклов сдвига 180/45 = 4, а оди1

50 нарных 360/45=8. При — = О 05 в oceh

1. Система калибров прокатного стана преимущественно для прокатки заготовок крупного сечения в двухвалковых клетях, включающая ряд последовательно расположенных формирующих калибров с различным углом наклона плоскости разъема к горизонтали, часть из которых выполнена ступенчатыми, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества заготовок путем проработки их осевой зоны,фор- о мирующие калибры выполнены в виде последовательно расположенных пар калибров, каждая 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 s одинаковом направлении в плоскости, перпендикулярной плоскости разъема и проходящей через центр калибра, а вторые калибры — гладкими.

2. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что угол поворота плоскостей разъема между каждыми смежО ными парами калибров равен 10-45, а угол между плоскостями разъема первой и последней пар калибров составляет 135-170 С.

Фиа 7

Фиг. 5

Фиг. 2

1297954

I 297954

Составитель В.Павленко

Редактор О,Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор А.Зимокосов

Заказ 847/11 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4