Способ регулирования процесса холодной прокатки полос в валках с шероховатой поверхностью

Способ регулирования процесса холодной прокатки полос в валках с шероховатой поверхностью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социэпистических республик

<и 969339

/

//:-=о (61) Дополнительное к ввт. свкд-ву(53)М. Кл.

З 21 3 1/26, 3 213 27/02 (22) Заявлено 08.12. 80(21) 3214140/22 02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

3Ьоударотмнный комнтет

СССР до делам изооретеннй к открыткй

Опубликовано Э0 10.82. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30.10.82 (53) УДK 621.771. .08 (088.8) В. Л. Мазур, А. В. Ноговицын, В. В. Акишин, О. Н. Сосковец, А. А. Дитц, П. П. Чернов, В. И. Куликов и Л. (72) Авторы изобретения

Институт черной металлургии МЧМ СССР и К металлургический комбинат (71) Заявители (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ HPOIIECCA ХОЛОДНОЙ

ПРОКАТКИ ПОЛОС В ВАЛКАХ С ШЕРОХОВАТОЙ

ПОВЕРХНОСТЬЮ

t:23

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к автоматизации прокатного производства, и может быть использовано при регулировании процесса прокатки полос.

Для придания поверхности прокатываемого металла строго заданной шероховатости на листовых холоднопрокатных станах прокатку полос осуществляют в шероховатых (насеченных) валках.

Известен способ холодной прокатки, предусматривакяций регулирование в еличины обжатия полосы, благодаря чему умень- шается неравномерность распределения натяжения по ширине полос, улучшается их геометрическая форма и планшетностьЦ), Недостаток данного способа регулирования процесса холодной прокатки полос состоит в том, что он не учитывает фако .тор изменения величины шероховатости поверхности валков по мере их эксплуатации, тогда как в течение одной кампании работы валков между последователь/ ными перевалками величина шероховатости их поверхности может изменяться в четыре и более раз.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ регулирования процесса холодной прокатки полос, предусматривающий варьирование величины обжатия при прокатке путем изменения на- . тяжения полосы или за счет изменения величины зазора между прокатными валОднако известный способ также не учитывает при регулировании процесса холодной прокатки изменения величины шероховатости поверхности валков по мере их износа и выработки. В результате высокая эффективность регулирования часто не достигается, а это ведет к ухудшению качества прокатываемого металла (ноявлению брака из- за вЬлнистости и коробоватости полос и снижению эффективности процесса производства листов и полос, 3 9693 к порывам полосы .при прокатке и, как следствие, повреждениям валков, необходимости уменьшать скорость прокатки, что негативно отражается на производитепьности стана, и др. ).

Иель изобретения - улучшение качества прокатываемого металла и повышение эффективности процесса производства листов и полос.

Поставленная цель достигается тем, 0 что согласно способу регулирования ттроцесса холодной прокатки полос, вклкнающему варьирование величины обжатия, в процессе прокатки измеряют величину шеро- ховатости поверхносЖ валков, а варьирс - 15 вание вепичиной обжатия осуществляют прямо пропорционально измененито величины шероховатости исходя из следующей зависимости:

a = (

ЬК - величина изменения шероховатости поверхности валков;

С» - коэффициент пропорциональности,.:, 0,01 « С» 400,"

И вЂ” показатель степени влияния величины шероховатости

1 g 3.

За величину изменения относительного обжатия Ь Е принимается модуль раз-ности между начальной величиной относительного обжатия Яо и конечной с» т.е. Я==/8,< — Я и t . Аналогично

35 за величину изменения шероховатости поверхности валков ЬКО принимается модуль разности между величинами начальной Ь» Оо и конечной ЬКщ< шероховатости

Сущность предлагаемого способа регу тироиания процесса прокатки полос состоит в следующем.

При прокатке полос на.листовых станах технология (режим обжатия и натяжений, скорость прокатки, профилировка валков) этого процесса выбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальное соответствие формы активной образукицей валка форме и профилю прокатываемой полосы. Это позволяет при стабильных условиях процесса прокатки получать, полосу без погрешностей формы (волнистости, коробоватости) и с.минимальной разнотолщинностью. Однако на промышленных станах процесс прокатки проходит, как правило, в нестационарных усповиях.

39 4

Одной из причин нарушения стабильности процесса является изменение шероховатости поверхности прокатных валков по мере, их выработки. Этот фактор необходимо учитывать при регулировании процесса прокатки с целью его стабилизации.

При изменении шероховатости поверхности валков изменяется усилие щокатки, а также прогиб и .сппющивание валков, Выпуклость (профилировка) же валков остается неизменной. Но поскольку при и."-мененной профилировке валков усилие изменилось, то активная форма образующей валка не соответствует профилю и форме

I прокатываемых полос. Т.е. при новой шероховатости валков их профилировка оказывается уже неподходящей для того же (ранее установленного) обжатия. В результате прокатываемая полоса выходит иэ валков волнистой или коробоватой. Для исключения этого отрицательного эффекта необходимо осуществлять в реальном мас-, штабе времени регулирование процесса прокатки с тем, чтобы компенсировать влияние изменения шероховатости валков на усилие прокатки и, как следствие, на профиль и форму полосы. Наиболее широкими возможностями в части воздействия на процесс прокатки обладает регулирование путем изменения величины обжатия.

Так, если изменение шероховатости валков привело к уменьшению усилия прокатки, то обжатие полосы необходимо увеличить. И наоборот, если изменение величины шероховатости привело к увеличению усилия прокатки, то степень деформации полосы надо уменьшить. В результате усилие прокатки стабилизируется даже при изменении величины шероховатости поверхности валков и будет обес-. печено производство высококачественной ттродукшще

Показатель И в формуле М.=О (Ьйс )" показывает степень зависимости требуемого изменения величины обжатия от величины изменения шероховатости поверхности прокатных валков. В условиях, когда изменение величины шероховатости валков сильно влияет на величины коэффициента трения в очаге деформации и усилие прокатки, коэффициент должен принимать бсип шие значения. В тех случаях, когда это влияние слабое, коэффициент и должен прщнимать меньшие значения иэ диапазона, указанного в формуле изобретения. Коэффициент пропорциональности t3 характ еризует условии прокатки на конкретном стане и так же, как показатель И, отражает зависимость требуемого изменения обжа = 0 (д R, o>и

5 . 969 тия в функции изменения величины шероховатости валка. Смысл этого коэффициента сосгоит в следующем.

Для обеспечения условия постоянства прокатки и получения полос с минимальной 5 разнотолппинностью iso ширине и высокой плоскостностью, как показано выше, тре-. буется регулирование величины обжатия в функции изменения величины шероховатости валка. Зту зависимость можно 10 представить в следующем виде: R где, — начальная величина относитель И

- ного обжатия;

R — начальная величина шероховатос

Оо — ти валков, оцениваемая параметром по ГОСТ 2789-73.

Преобразуя эту зависимость, получим (Re o)"

С3

Eо 25

Обозначая 0= —, окончательно имеем рн

Как уже указывалось ранее, в приведенных выше формулах,Ь. f и hR представляют абсолютные значения (по модуmo) изменений величины шероховатости поверхности валка и относительного

3S обжатия.

Показатель и находится в пределах от 1 до 3, т.е. 1 «<и <3.

Коэффициент может принимать значения в довольно широком диапазоне величин

О,д1 С1 400. Для конкретного стана величина коэффициента определяется местными условиями, принятой технологией (шероховатостью применяемых валков и задаваемыми величинами обжатий).

Пример . Оценку эффективности предлагаемого способа по сравнению с

HaaecTHbIM выполняют расчетным путем.

Рассмотрим два краййих случая: прокатка псйосы в насеченных валках первой и пятой клетей стана 1700. В пер50 вом случае прокатывается относительно толстый и мягкий, во втором - тонкий и наклепанный металл. В первую клеть заливают валки с шероховатостью R

4,8 мкм. При относительном обжатии

%5

f *= 13% полосы толщиной 3,0 мм коэф фициент трения составляет 0,24, а усилие прокатки при ширине 1015 мм рав339 0 но 1200 тс. В процессе прокатки шероховатость валков уменьшается до R<

= 2,4 мкм, коэффициент трения соответственно до 0,17, следовательно, при прокатке по известному способу без регулирования обжатия в функции шероховатости поверхности валков усилие прокатки уменьшается до 750 тс. Учитывая, что зависимость усилия прокатки от обжатия

Р = (б) близка к линейной,то при регулировании процесса прокатки по предлагаемому способу для соблюдения условия

Р= 1200 Tc = соиМ при уменьшении величины шероховатости на AR =4,8- 2,4 = 2,4 мкм необходимо обжатие в клети увеличить на Я = 7% с тем, чтобы новое значение Я. соответствующее

R< валка = 2,4 мкм составляло 20%.

Тогда для первой клети согласно зависимости (1) — () откуда следует, что 8

И Ф 1,1. Таким образом, полученное значение показателя.и равное 1,1 попадает в диапазон И, указанный в формуле изобретения.

В пятую клеть заливают валки с исходной шероховатостью поверхности R =

= 3 мкм. При скорости прокатки 15 м/с коэффициент трения составляет в начале кампании валков 0,06. При прокатке в пятой клети наклепанной полосы размером

0,65 х 1015 мм с обжатием 6 = 15% усилие прокатки составляет 2150 тс.

При прокатке по известному способу с уменьшением шероховатости валков до к 30 мкм (а.й< 2,0 мкм) усилие прокатки снижается до 1200 тс (коэффш-.иент трения равен 0,04). При регулированни процесса по предлагаемому. способу дпя поддержания постоянного усилия Р =

= 2150 тс необходимо обжатие в клети увеличить до 25%, т.е. íà h9. = 10%.

Тогда согласно выражению (1) L+, откуда следует, что И = 1. Таким Ыразом, для конкретного листового стана при регулировании процесса прокатки цо предлагаемому способу коэффициент принимает значения И 1,0 — 1, 1.

При прокатке по известному способу без регулирования обиатия и функции шероховатости валков изменение усилия прокатки нз-за износа шероховатости валков в первой клети на 450 тс и в пятой клети на 950 тс приводит к резкому нарушению соответствия .исходной выпуклости валка условиям прокатки. В результате ухудшается качество прокатываемых поI лос (появляется поперечная разнотолшинность, ухудшается планшетность полос) и снижается эффективность процесса про

39 8 стана, уменьшит расход валков на единицу продукции е

Можно ожидать, что применение предлагаемого способа позволит увеличить производительность стана на 1,5-2,0%. . При общем объеме производства холоднокатанного листа в цехе 1 млн. т экономический эффект составит не менее 100 тыс. руб. на каждом стане. а o(bЯ 1

Составитель М. Реутова

Техред А.Бабинец Корректор О. Билак

Редактор А. Филь

Заказ 8248/8 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4

7 9693 изводства (из-за возникшей неравномерности распределения натяжения по ширине полосы возрастает количество порывов полосы, а следовательно, снюкается производительность стана). При прокатке по предлагаемому способу обеспечивается стабильность усилия прокатки даже при изменении шероховатости валков, а это обеспечивает соответствие выпуклости валков условиям прокатки на протяжении !д всей кампании эксплуатации валков. В итоге улучшается качество прокатываемого металла и повышается эффективность процесса прокатки. Таким образом, пред- лагаемый способ имеет существенные 15 преимущества перед известным.

Следует отметить следующее. В предлагаемом изобретении в качестве параметра шероховатости поверхности, принят стаидбруный, Жраметр (ГОСТ 2789-73) . 2д

Возможно применение и других параметров . шероховатости, например RZ Я.1 с х

СушйесФь сйособа при этом не изменится, поскольку „эти параметры взаимосвязаны.

В предлагаемом способе изменение 2s обжатия предусмотрено в функции шероховатости валка. Таким же образом.,можно регулировать величину обжатия и в зависимости от шероховатости полосы.

Однако это менее удобно, так как шероховатость полосы изменяется в меньшей, степени, чем шероховатость валков. По° скольку величина изменения шероховатости валков и полосы зависит от количества прокатанного металла, то в конкретных, примерах реализации предлагаемого способа регулирование можно выпопнять по жесткой программе в функции длины прокатанной полосы юти массы проката, предварительно установив характер зависимос-. ти шероховатости валков юти попосы от

40 массы проката.

Предлагаемый способ обеспечит повышение качества прокатываемого металла, уменьшение количества порывов полос в процессе прокатки, что существенно от-. разится на производительности прокатного

Формула изобретения

Способ регулирования процесса холоднон прокатки полос в валках с шероховатой поверхностью, включающий варьирование величины обжатия, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью улучшения качества прокатываемого металла и повышения эффективности процесса производства листов полос, s процессе прокатки измерйют величину шероховатости поверхности валков, а варьированне величиной обжатия осуществляют прямо пропорционально изменению величины шероховатости, исходя из следующей зависимости где h,f„- -величина изменения относительного обжатия, Я С величина изменения шерохова тости поверхности валков, ц - коэффициент. пропорциональности, 0,01 «» а»400, yl - показатель степени влияния величины шероховатости

1»д» 3.

Исто™.ники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.. дружинин Н. Н. Непрерывные станы как объект. автоматизации. М., "Металлур- гия", 1975, с. 30.

2. Железнов Ю. Д. Прокатка ровных листов и полос. М., "Металлургия", 1971, с. 165-171.