Слиток
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использова .но при прока1ке слитков спокойной стали на блюмннгах. Цель изобретения - повышение качества проката и снижение отходов металла в обрезь. Боковые грани слитка выполнены выпуклыми и имеют форму синусоиды с амплитудой 0,02-0,03 грани слитка и периодом, равным высоте грани слитка. Указанная форма боковых граней слитка, схема прокатки и режим деформации позволяют уменьшить неравномерность уширения по высоте раската, улучшить качество пов ерхности блюмов, снизить утяжку торцовых участков раската и уменьшить отходы металла с концевой обрезью 2 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (504В 21 В 1 02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3933888/22-02 (22) 23.07.85 (46) 23.03.87. Бюл. И- 11 (?1) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) Д.А.Дюдкин, В.В.Иосиашвили, Ю.В.Полторапавло, Ю.В.Тарасенко, А.Л.Бурджанадзе, Г.А.Дзигвашвили, В.В,Коваленко и В.И.Калугин (53) 621.771.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1069886, кл. В 21 В 1/00, 1982.
Авторское свидетельство СССР у 48685 1, кл. В 22 D 7!06, 1974. (54) СЛИТОК (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использова.Ho lIpH проеа к - c_#_HTKQB cQQKGHHoA стали на блюмингах. Цель изобретения — повышение качества проката и снижение отходов металла в обрезь.
Боковые грани слитка выполнены выпуклыми и имеют форму синусоиды с амплитудой 0,02-0,03 вы оты грани слитка и периодом, равным высоте грани слитка. указанная форма боковых граней слитка, схема прокатки и режим деформации позволяют уменьшить неравномерность уширения по высоте раската, улучшить качество поверхности блюмов, снизить утяжку торцовых участков раската и уменьшить отходы металла с концевой обрезьк
2 ил.
1297955
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при прокатке слитков спокойной стали на блюминге.
Целью изобретения является повышение качества проката и снижение отходов металла в обрезь.
На фиг. 1 изображен слиток для прокатки блюма, на фиг. 2 — слиток с боковыми гранями в зависимости от технологических параметров прокатки.
Слиток для прокатки блюмов включает выпуклые боковые грани, форма которых очерчена синусоидой с амплитудой 0,02-0,03 высоты Н слитка и !
5 периодом, равным высоте слитка.
Такая форма поверхности двух боковых граней слитка установлена в результате выполненных экспериментальных исследований процесса формо20 образования при прокатке свинцовых образцов на лабораторном стане с диаметром валков 110 мм. Боковые поверхности образцов, имитирующих слитки в масштабе 1:10, были выполнены плоскими и фигурными — в виде параболы и синусоиды в поперечных сечениях образцов. Прокатку образцов с различной формой боковых поверхностей осуществляли по режимам деформации, предусматривающим первую кантовку после второго, четвертого и шестого проходов.
Наиболее рациональной формой боковых поверхностей на образцах до 35 прокатки для улучшения качества боковых граней является синусоидальная, которая в большей степени способствует уменьшению неравномерности деформации по высоте боковых граней.
Форма боковых поверхностей слит- ков определенная в результате ис— о следований, описывается уравнением
2 «х
f„ f/2 (1+sin(«/2 + ), (1) 45 где Н вЂ” высота боковой грани слитка;
f/2 — амплитуда синусоиды;.
f — максимальная высота наплыва металла на середине боковой грани для компенсации бочкообразования, х — переменная величина, характеризующая часть высоты боковой грани (на середине rpa- 55 ни хО, на концах грани х =
- Н/2).
Использование указанной формы боковых граней слитка. при схемах прокатки и режимах обжатий; которые определяют конкретную величину f,îáåñпечивает получение рациональной формы боковых граней раскатов после прокатки.
В зависимости от схемы прокатки слитка (два, четыре или шесть проходов), суммарного обжатия аЬ „и геометрических факторов очага деформации величина f определяется по уравнению
Е=ьЬ „„(15((!Ь, ) — 9,33(E/h, ), +1,55), где I v h — длина и средняя высота очага деформации.
Величина амплитуды на середине грани рассчитывается в эависимости от геометрических параметров слитка.
Из практического опыта установлено, что выпуклая форма боковых граней слитка, выполненная по синусоиде, позволяет снизить растягивающие напряжения в приконтактных слоях и уменьшить неравномерность деформации при прокатке на гладкой бочке без кантовки за два, четыре, шесть и более проходов. Кроме того, .такая форма йэковых граней благотворно должна сказаться на стойкости изложниц, позволит облегчить операцию извлечения слитков.
Слиток учитывает особенности формоизменения боковых граней при прокатке на гладкой бочке блюминга без кантовок. Это особенно важно в том случае, когда из-за нестабильного температурного нагрева приходится производить по шесть и более проходов на гладкой бочке с малыми обжатиями до первой кантовки. Кроме того, в зависимости от суммарного обжатия, схемы прокатки, фактора формы очага деформации на гладкой бочке до первой кантовки можно прогнозировать величину амплитуды синусоиды (выпуклости) боковых граней слитка по уравнению
f/ah ÷ ="5(с/"с )с -9ý33(E/h,ð )с +
+1,55, где f — максимальная величина выпуклости на середине грани;
zh — суммарное обжатие в первых с и проходах на гладкой бочке до кантовки;
1297955
E/h, — фактор формы очага деформации.
Пример. Слиток спокойной стали прямоугольного сечения с размера— ми Н и В имеет боковые грани в виде 5 синусоид с амплитудой f/2, равной
0,02-0,03 высоты грани Н, с максимумом в середине и периодом Т, равным высоте грани Н. Действительно, если рассмотреть уравнение (1), то можно установить, что fz. изменяется в пределах от 0 до f.
При х=0 (середииа грани слитка)
f„=f, при х=Н/4 (одна четвертая высоты грани) fx f/2 и при х H/2 (одна вторая высоты грани) f О.
Следовательно, изменение выпуклости боковых граней слитка подчиня -ется синусоидальному закону.
По уравнению .(2) можно рассчитать 20 величину максимальной выпуклости боковых граней слитка в зависимости от технологических параметров прокатки.
Сущность этого процесса поясняется схематической картиной (фиг. 2) формоизменения прямоугольного слитка высотой Н и шириной В с выпуклыми гранями в первых проходах на гладкой бочке блюминга до кантовки. В процессе прокатки в приконтактных слоях, особенно в зонах 1, прилегающих к боковой поверхности, имеют место значительные растягивающие напряжения, развивающиеся от области 2 максималь його уширения. Это явление особенно 35 проявляется в случае прокатки за шесть и более проходов на гладкой бочке без кантовки, Поперечная деформация неравномер- g на по сечению слитка. В поверхностных слоях она меньше в центре раската и увеличивается к краям. В глубинных слоях, наоборот, она максимальна в центре и.меньше у боковых поверхностей. Поэтому возникающие при этом поперечные растягивающие напряжения локализуются на участках боковой по верхности 3 раската (фиг. 2), прилегающей к контактной поверхности 1.
На боковой поверхности раската при прокатке на гладкой бочке без кантовки возможно нарушение сплошности металла в случае плохого качества и низкой пластичности поверхностных слоев. Кантовка после четвертого или шестого прохода не способствует улучшению качества поверхности раската.
Она целесообразна после первых двух пропусков, Прокатка с первой кантовкой после шестого или восьмого прохода способствует значительному развитию дефектов и на практике применяется редко. Образование дефектов при прокатке слитков чаще происходит на боковых не вступающих в контакт с валками поверхностях раската и их появление зависит от напряженно-деформированного состояния на этих поверхностях. Состояние боковой поверхности раската после прокатки на гладкой бочке без кантовок оказывает значительное влияние на образование складок, морщин и закатов. Поэтому очень важно выбрать такие схему прокатки и режим деформации, чтобы избежать образования дефектов в период ,прокатки между последней кантовкой ,на гладкой бочке и кантовкой перед задачей раската в ящичный калибр.
Чем больше проходов между ними, тем больше вогнутость боковых граней рас. ката. При задаче такого раската в ящичный калибр из-за отсутствия вытяжки деформируемые слои металла направляются к середине калибра, образуя грубые складки, морщины, которые в дальнейшем при прокатке трансформируются в закаты. Этому способствует неравномерный нагрев слитка.
Слиток позволяет за. счет выполнения его боковых граней по синусоиде назначения амплитуды синусоиды (выпуклости) в зависимости от суммарного обжатия лЬ „„ и фактора формы очага деформации (1/Ь ) снизить неравномерность деформации в приконтактных слоях, уменьшить поперечные растягивающие напряжения и избежать появления двойного бочкооьразования.
Этим достигается прямолинейность боковых поверхностей и уменьшается вероятность появления дефектов. Зоны 2 уширения металла локализуются у приконтактной поверхности, в средней части раската за счет выпуклости граней появляются сжимающие напряжения, которые препятствуют двойному бочкообразованию.
Выпуклость боковых граней слитка в пределах (0,02-0,03)Н принята на основании расчета конструкции термоуравновешенной глуходонной изложницы, а также для обеспечения удобства транспортирования слитка по рабочему рольгангу блюминга.
Предлагаемый механизм пластического течения металла дает возмож5 1297955 ность управлять процессом формоиэменения металла на необходимых участках раската за счет формы боковых граней слитка, режима обжатия и параметра очага деформации.
Формула изобретения
Слиток для прокатки блюмов, содержащий выпуклые боковые грани, о тличающийся тем, что, с целью повьппения качества проката и снижения отходов металла. в обрезь, боковые грани слитка очер5 чены синусоидой с амплитудой
0,02 — 0,03 высоты грани слитка и периодом, равным высоте rpaни слитка.
=ОЮ2-ВШИ
1 !
2
ВНИИПИ Заказ 847/11
Тираж 481 Подписное
Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4