Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ СТАЛЬНЫХ ПОЛОС

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке со смазкой стальных полос и жести на непрерывных и реверсивных листовых станах.

Известны способы прокатки жести на непрерывном стане с межклетевыми натяжениями полосы от 0,70-0,90 до 0,26-0,50 предела текучести наклепанной стали. Прокатка жести осуществляется с подачей к валкам и полосе технологической смазки [1, 2].

Недостаток известных способов состоит в том, что холоднокатаная жесть имеет высокую продольную разнотолщинность.

Ближайшим аналогом к предлагаемому изобретению является способ холодной прокатки стальных полос с натяжением и подачей к валкам и полосе технологической смазки, включающий предварительную установку межвалкового зазора при прокатке полосы на заправочной скорости и последующее увеличение скорости прокатки [3].

Недостаток данного способа состоит в том, что при изменении скорости прокатки увеличивается продольная разнотолщинность полос.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в уменьшении продольной разнотолщинности полос.

Для решения технической задачи в известном способе холодной прокатки стальных полос с натяжением и подачей к валкам и полосе технологической смазки, включающем предварительную установку межвалкового зазора при прокатке полосы на заправочной скорости и последующее увеличение скорости прокатки, согласно изобретению удельные переднее и заднее натяжения поддерживают на уровне 0,2-0,4 и 0,3-0,5 от предела текучести соответствующего участка полосы, и в процессе прокатки межвалковый зазор устанавливают равным:

S=S₀+k·10^-3·V,

где S₀ - межвалковый зазор, установленный на заправочной скорости, мм;

k=3,5÷5,5 - коэффициент пропорциональности, зависящий от степени наклепа полосы;

V - окружная скорость валков, м/с,

при этом меньшее значение коэффициента k относится к полосам с наклепом менее 55%, а большее - к полосам, с наклепом более 75%.

Сущность изобретения состоит в следующем. Одной из причин продольной разнотолщинности полос является неравномерность их обжатия в клети. При увеличении скорости прокатки на толщину полосы воздействуют два противоположно направленных (конкурирующих) процесса. С одной стороны, возрастает сопротивление металла деформации, что приводит к увеличению упругой деформации клети и росту толщины полосы на выходе из валков. С другой стороны, возрастает количество смазки, вовлекаемой в очаг деформации и снижается коэффициент трения. Это вызывает уменьшение толщины. Как показали наши исследования, последний фактор является превалирующим: то есть при неизменном межвалковом зазоре увеличение скорости прокатки с технологической смазкой ведет к прямо пропорциональному увеличению обжатия. Причем указанная пропорциональность имеет место при условии, что удельные переднее и заднее натяжения составляют 0,2-0,4 и 0,3-0,5 от предела текучести От соответствующего участка полосы. Для компенсации влияния скорости прокатки на толщину полосы первоначально установленный межвалковый зазор S₀ увеличивают до значения 5 по эмпирически определенному соотношению: S=S₀+k·10^-3·V.

Экспериментально установлено что хотя уменьшение продольной разнотолщинности достигается при всех значениях k=3,5÷5,5, наиболее точное значение коэффициент пропорциональности k зависит от степени наклепа (прочности полосы).

При наклепе более 75% коэффициент k оказался постоянным и равным 5,5. Объясняется это тем, что зависимость прочности стальной полосы от наклепа ε (накопленной суммарной деформации) имеет характер кривой насыщения, и при наклепе (обжатии) е более 75% прочность остается на одном уровне, а k=5,5. При меньшем наклепе прочность стальной полосы снижается, поэтому для обеспечения максимально стабильной толщины полосы с наклепом ε<55% корректировку межвалкового зазора следует производить на меньшую величину, что определяется значением k=3,5. При промежуточных значениях наклепа е величина k для наиболее полной компенсации влияния скорости прокатки на толщину полосы также занимает промежуточное значение в указанном диапазоне.

Примеры реализации способа

На разматывателе 5-клетевого стана кварто 1200 устанавливают рулон горячекатаной травленой полосы толщиной H₀=2,2 мм из стали марки 08пс.

Передний конец полосы на заправочной скорости V_З=0,5 м/с последовательно задают в валки первых четырех прокатных клетей и осуществляют его обжатие с подачей технологической смазки (пальмового масла) до толщины Н₄=0,33 мм с суммарной степенью деформации

.

Выходящий из 4-й клети передний конец полосы задают в валки 5-й клети. С помощью нажимного механизма по продуктиметру устанавливают межвалковый зазор в 5-й клети S₀=0,18 мм и обжимают передний конец полосы до конечной толщины H₅=0,20 мм. Выходящий из 5-й клети передний конец полосы закрепляют на барабане моталки.

Элетроприводом валков 4-й клети в полосе создают заднее натяжение Т₀=40 кН, что соответствует удельному заднему натяжению для 5-й клети q₀=0,3·σ_т (при наклепе полосы на входе ε₄=85%). Электродвигателем моталки в полосе создают переднее натяжение 5-й клети T₁=56 кН, что соответствует удельному переднему натяжению в 5-й клети q₁=0,4·σ_т (при наклепе полосы на выходе из клети ε₅=90,9%). После этого стан разгоняют до рабочей скорости V=15 м/с. Поскольку полоса в 5-й клети имеет наклеп ε₅ более 75%, то коэффициент k определяют равным: k=5,5.

В процессе разгона стана с помощью нажимного механизма производят увеличение межвалкового зазора 5-й клети до значения S:

S=S₀+k·10^-3·V=0,18+5,5·10^-3·15=0,263 мм

и осуществляют прокатку всей полосы на рабочей скорости. Благодаря увеличению межвалкового зазора 5-й клети по мере увеличения скорости прокатки, достигается снижение продольной разнотолщинности Δ_h полосы, которая находится в пределах ±0,01 мм.

Варианты реализации предложенного способа приведены в таблице.

Из данных, приведенных в таблице, следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-4, 6-8) достигается уменьшение продольной разнотолщинности полос. В случаях запредельных значений заявленных параметров и невыполнения условия S=S₀+k·10^-3·V (варианты №1, №5 и №9), увеличение скорости прокатки ведет к повышению продольной разнотолщинности холоднокатаных полос, что снижает их качество.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что увеличение межвалкового зазора в соответствии с предложенным соотношением при увеличении скорости прокатки со смазкой и при удельных переднем и заднем натяжениях 0,2-0,4 и 0,3-0,5 от предела текучести стальной полосы, обеспечивает компенсацию снижения толщины полосы при изменении скорости прокатки. Благодаря этому достигается уменьшение продольной разнотолщинности стальных холоднокатаных полос. Использование предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства стальных холоднокатаных полос на 5-7% за счет приплат за точность прокатки.

1. Авт.св. Российской Федерации №1044347, МПК В21В 1/26, 1983 г..

2. Пименов А.Ф., Сосковец О.Н., Трайно А.И. Холодная прокатка и отделка жести. М.: Металлургия, 1990, с.104, 135-136.

3. Ефименко С.П., Следнев В.А. Вальцовщик листопрокатных станов. М.: Металлургия, 1980 г., с.231-235.