Способ намотки полосы на барабанмоталки

Способ намотки полосы на барабанмоталки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()804055 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 18.01.79 (21) 2714890/25-27 (51) М. Кл.а

В 21 С 47/00 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гооударстоаииый комитат по делам иэобретаиий и открытий

Опубликовано 15.02.81. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 20.02.81 (53) УДК 621.772. .068 (088.8) (72) Авторы изобретения

1 аргамонов

В. Л. Мазур, Н. А. Трощенков, В. И. Тимошен

Ь "1 - 1

l (71) Заявитель

Институт черной металлургии (54) СПОСОБ НАМОТКИ ПОЛОСЫ НА БАРАБАН МОТАЛКИ

Способ намотки полосы на барабан мо талки относится к обработке металлов давленнем н, в частности, может быть использован прн намотке тонких холоднокатанных полос на барабан моталки моталок непрерывных н реверснвных станов.

Известен способ намотки полосы на барабан моталки, прн котором намотку полосы, начинают с пониженным натяжением, а затем увеличивают до необходимой величины (1).

Недостатком указа н ного способа является то, что прн большом количестве витков полосы в рулоне н малой толщине полосы наступает потеря устойчивости внутренних витков после снятия рулона с моталки.

Известен также способ намотки полосы на барабан моталки путем изменения- натяжения полосы по определенному закону в процессе намотнн. Этот способ состоит в том, что намотку первых пяти витков производят с повышенным натяжением, например .,для углеродистых. сталей в 2 — 2,5:: раза больше технологнческого, с последующим снижением натяжения до технологического на 50 — 100 оборотах моталки (2) .

Недостатком указанного способа является то, что прн большом количестве витков полосы в рулоне н малой толщине полосы наступает потеря устойчивости внутренних вннтов после снятия рулона с моталки.

Цель изобретения — повышение качества полосы.

Укаэанная цель достигается тем, что величину натяжения изменяют в течение намотки в зависимости от изменения величины

10 шероховатости поверхности полосы н устанавливают по зависимости ок н где б — величина натяжения прн наoR мотке полосы с шероховатостью поверхности R; бои — величина натяжения прн наое, мотке полосы с шероховато20 стью поверхности R„.

Ф - показатель степени,0,02 п а 15, Прн намотке полосы на барабан с постоянным. натяжением намотанный виток

804055 получает удлинение пропорциональное длине витка.

После снятия с намоточного барабана имеет место радиальное сжатие рулона.

Так как относительная деформация вследствие постоянного натяжения при наматы- 5 вании всех витков одинаковая, абсолютная величина упругой деформации отдельного витка пропорциональна его радиусу. Наружные витки рулона, радиус которых больше и которые получили большее удлинение, стре10 мятся переместиться в радиальном направлении на большую величину, чем внутренние. Упругая деформация внутренних витков при разгрузке меньше и они сжимаются наружными слоями. В результате на поверхности прилегани я соседних витков возникает контактное давление. Сжатие внутренних витков уравновешивает давление растянутых витков.

При этом следует иметь в виду, что упру гие свойства рулона отличаются от свойств сплошного тела из такого же металла. При- 2 чина состоит в том, что между витками полосы в рулоне имеют место зазоры, обусловленные шероховатостью контактирующихповерхностей и погрешностями формы полосы (неплоскостностью, разнотолщинно- 25 стью). Деформация же шероховатого слоя витков нелинейно зависит от контактного давления, Под воздействием давления происходит сближение витков (слоев) за счет деформации микронеровностей поверхностей, зазоры уменьшаются. Вследствие это- Зо го сближения, межвитковое давление в рулоне будет меньшим, чем в случае идеального контакта витков полосы с гладкой поверхностью, Таким образом, величина шероховато.сти поверхности полосы в рулоне посредством изменения величины сближения под действием контактного давления существенно влияет на напряженно-деформированное состояние рулонов, определяет возможность сваривания .витков при отжиге рулона и воз- 4о можность потери устойчивости витков.

При холодной прокатке полос на листовых и жестепрокатных станах валки последней клети подвергают дробеметной (дробеструйной) насечке для придания им высокой шероховатости. При прокатке шероховатость поверхности валков переносится на поверхность прокатываемых и сматываемых в рулон полос. В процессе эксплуатации валков шероховатость их поверхности изменяется (чаще всего уменьшается). 50

Величину же натяжения намотки полосы в рулоны выбирают из условия отсутствия сваривания и потери устойчивости полосы с минимальной величиной шероховатости. И эту величину натяжения принимают одинаковой при намотке полос с любой шероховатостью поверхности, т. е. независимо от отделки поверхности все полосы сма-. тйвают в рулон с постоянным, одинаковой величины натяжением. Однако величину натяжения при прокатке полос с шероховатостью большей названной минимальной величины шероховатости, можно увеличивать, не повышая межвиткового давления в рулоне, не увеличивая опасность потери устойчивости витков или сваривания металла при отжиге.

Таким образом, предлагается при намотке шероховатых полос в рулоны величину натяжения изменять прямо пропорционально величине шероховатости полосы в соответствии со следующей зависимостьюб,ф „®.

Причем, значения показателя степени п выбираются из следующих соображений.

Минимальная величина натяжения, применяемая при намотке полос на станах холодной прокатки составляет примерно6О 3,03,5 кгс/мм2. При этом после прокатки сматываются полосы наклепанной стали, предел текучести которой, как правило, не менее 6т 50 — 60 кгс/мм . Следовательно, минимальное значение отношения бр/бт0,05.

Максимальная относительная величина натяжения не должна превышать 0,8. Получается, что диапазон возможных изменений величины натяжения равен6,(0,05 — 0,8)G„, Отсюда видно, что отношение максимально допустимой величины натяжениями„,„=0,8 б к минимально допустимойб,„= 0,05 <5,составляет. 16.

Таким образом, при К1 >К максимальное значение отношения натяжений равно

16. Поскольку уменьшение величины этого отношения до уровня менее 1,05 (т. е. до величины отклонения 5%) нецелесообразно из-за небольшой величины достигаемого эффекта, то 1,05 принимает за минимальное значение отношениями /б . В итоге имеем

Goa = (1,05 — 16,0)боя

Шероховатость поверхности прокатываемых на станах холодной прокатки и сматываемых в рулоны полос может изменяться максимально от 0,3 — 0,5 мкмК до 0.4 — 5,0Кр

Кц — параметр шероховатости по ГОСТ

2789 — 73. Следовательно, максимальная величина отношения равняется примерно 10.

Символами К1 и К обозначены в общем случае любые параметры шероховатости. Здесь параметром служит стандартный параметр R

Заметное разли ие в свойствах микрорельефа повепхност проявляется при разнице в величи е оховатости не менее 20 /О, Это связано с тем, что шероховатость поверхности листового металла отличается существенной неравномерностью в плоско-. сти листа. В итоге R< —— (1,2 — 10,0)R. Зная предельные значения отношения 6 50< и

Ri/К, легко определить интервал вЬзможных изменений показателя степени п. Так, 804055 при 6 рр,„, —— 16 бок и К.1 = 1,2 получаем -ь = ()). Откуда п 15. )1риб

= 1,05 и R 1 = 10К получаем <оБ (1о) п =0,02.

Таким образом, показатель степени мо- . жет изменяться в следующих пределах 0,02 5

<и (15.

Предлагаемый способ намотки полосы на барабан моталки может быть легко реализован на непрерывных и реверсивных листовых и жестепрокатных.станах холодной про- 10 катки. Кроме того, он может быть эффективно применен на станах бесконечной прокатки полос. Для реализации способа может быть использовано устройство, включающее датчик величины шероховатости полосы, вы- 5 ходящей из последней клети прокатного стана. Сигналы от датчика величины шероховатости должны поступать в систему управления режимом натяжения наматываемой полосы, которая будет изменять величину натяжения пропорционально изменению величины шероховатости.

Возможен и другой более простой путь реализации предлагаемого способа. Суть его состоит в том, что на каждЬм стане легко установить характер изменения шеро- 25 ховатости полосы по мере выработки насечки валков, т. е. в зависимости от количества прокатанного металла. В соответствии с этой зависимостью должна изменяться и величина натяжения наматываемой полосы, т. е. величину натяжения можно изЗО менять по жесткой, предварительно определенной программе.

Способ опробован иа четырехклетевом стане холодной прокатки 1680 завода «Запорожсталь». Прокатывали и сматывали в з рулоны полосы толщиной 1,0 мм шириной

1000. Шероховатость поверхности полос колебалась от 1.0 до 2,0 мкм Ка. При намотке на барабан полос по известному способу, предусматривающему постоянную величину натяжения в процессе намотки, применяли 4о

Gz = 5,0кгс/мм . После прокатки и намотки полос плоскостность их соответствовала виду «Высокая», по ГОСТ 19904 — 74. Из-за большого усилия на валки обжатие в последней клети стана не могли увеличить более 15 /о.

При намотке полос по предлагаемому способу величину натяжения устанавливали равной 7,0 кгс/мм при шероховатости поверхности полос 2,0 мкмКд и равной

5,0 кгс/мм при шероховатости 1,0 мкм Кв,,5О

При изменении шероховатости от 2,0 до

1,0 мкмКа.величину натяжения изменяли от

7,0 до 5,0 кгс/мм прямо пропорционально изменению величины шероховатости в соот ветствии с зависимостью(э =ВО (К/Rq) при

13 п 0,5. Получили, что плоскосность полос 55 соответствовала виду «Особо высокая», о

ГОСТ 19904 — 74. Кроме того, уменьшилась разнотолщинность полос, поскольку снизилось давление металла на валки в последней клети стана. Появилась возможность этой клети стана увеличить обжатие до 20 /р.

Увеличение натяжения полосы между послед ней клетью стана и моталкой положительно сказывалось на устойчивости процесса прокатки.

При отжиге рулонов, намотанных по известному и предлагаемому способам. увеличения сваривания витков полосы в рулонах, по предлагаемому способу не наблюдали.

Таким образом, намотка полос по предлагаемому способу имеет ряд неспоримых преимуществ перед намоткой по известному способу.

Зкономические расчеты показывают, что внедрение предлагаемого изобретения только в цехе холодной прокатки листа одного завода даст эффект не менее 50 тыс. р. в год. При внедрении предлагаемого способа улучшится качество листовой продукции за счет повышения ее плоскостности и уменьшения раэнотолщинности,применение этого способа увеличит выпуск продукции высшей категории качества и, следовательно, уменьшит затраты (себестоимость) ориентировочно на 0,05О/о. Себестоимость одной тонны холоднокатаного листа на металл р!" ических заводах страны в среднем составляет примерно 100 р. При объеме производства холоднокатаного листа в цехе 1000000 т экономия составит 50000 р.

Кроме того, благодаря уменьшению давления на валки появится возможность улучшить условия прокатки. А именно, при более высоком натяжении полосы между последней клетью стана и моталкой повышается устойчивость процесса прокатки, уменьшается количество порывов полосы.. Сокращение числа порывов полосы увеличит производительность стана за счет уменьшения простоев для ликвидации порывов и уменьшения времени, затрачиваемого .на перевалки валков. Как следствие этого уменьшится также расход валков на единицу прокатной продукции.

Формула изобретения

Способ намотки полосы на барабан моталки, путем изменения натяжения полосы по определенному закону в процессе на-. мотки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества полосы, величину натяжения изменяют в течение намотки в зависимости от изменения величины шероховатости поверхности полосы и устанавливают по зависимости б -6 îa, (— „).

Я, н.

I где Я вЂ” величина натяжения прн намотке полосы с шероховатотостью поверхности R;

804055

Вон -величина натяжения при на4 мотке полосы с шероховатостью поверхности й„ зъ -показатель степени,0,02 а,;п<1о, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Беняковский М. А. и др. Сталь, 1973, № l2, с. 1105 — 1107.

2 Авторское свидетельство СССР № 332883, кл. В 21 С 47/00, 10.10.69 (прототип) .

Составитель А. Аржанов

Редактор. Е: Книна Техред А. Бойкас Корректор Е. Рогпко

Заказ I 0350!9 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Гоударственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4