Чотирьохвалковий калібр прокатного стану

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано при производстве сортовых профилей на сортовых станах, Известен четырехвалковый калибр (прототип), состоящий из приводных горизонтальных и неприводных вертикальных валков, на рабочей поверхности которых имеются для взламывания окалины выемки, выполненные в виде цилиндрических сегментов, расположенных в шахматном порядке и перекрывающие друг друга на величину радиуса закругления, который используют в качестве обжимного и позволяющий деформировать раскат по всем четырем граням [Поляков М.Г., Никифоров Б.А., Гун Г.С. Деформация металла во многовалковых калибрах. М., Металлургия, 1979, с, 32, рис. 11]. Недостаток описанной конструкции четырехвалкового калибра заключается в том, что из-за высокого опережения, характерного для четырехвалкового калибра (в четырехвалковом калибре опережение в два раза больше, чем в двухвалковом, см, с.127, формула 70, там же), при нанесении на рабочую поверхность валков выемок в виде цилиндрических сегментов появляются на раскате дефекты плены и закаты, а также неполностью удаляется окалина с поверхности раската. Задача, решаемая изобретением - устранение плен и закатов, а также полное удаление окалины с поверхности раскатов, при прокатке в четырехвалковом калибре. Поставленная задача решается за счет того, что в четырехвалковом калибре прокатного стана, состоящем из приводных горизонтальных и неприводных вертикальных валков, на рабочей поверхности которых имеются выемки, выполненные в виде цилиндрических сегментов, расположенные в шахматном порядке и перекрывающие друг друга на величину радиуса закругления, выемки снабжены фаской, выполненной под углом 44-51° по отношению к касательным, проведенным в точках пересечения полости выемки с рабочей цилиндрической поверхностью валков, причем выемки размещены на расстоянии 1,2-1,3 радиуса выемки от края горизонтальных и вертикальных валков. На фиг. 1 изображена поперечная схема четырехвалкового калибра прокатного стана, в котором прокатывается заготовка прямоугольного поперечного сечения; на фиг. 2 показан процесс заполнения металлом выемок и взламывание окалины. Четырехвалковый калибр прокатного стана состоит из приводных (фиг. 1) горизонтальных 1 и неприводных вертикальных 2 валков, на рабочей поверхности 3 (фиг. 1 и 2) которых имеются выемки 4, выполненные радиусом R и снабженные фасками 5 и 6 под углом 44-51° по отношению к касательным 7 и 8, проведенным в точках 9 и 10 пересечения полости выемки 4 с рабочей цилиндрической поверхностью валков, причем выемки 4 размещены на расстоянии 1,2-1,3 радиуса выемки от края 11 горизонтальных 1 и вертикальных 2 валков. Предложенный четырехвалковый калибр работает следующим образом. При деформации раската 12 приводными горизонтальными 1 и неприводными вертикальными 2 валками (фиг. 1) выемки 4 частично заполняются металлом раската 12, при этом в выемках создается паровоздушная смесь 13, которая сжимается до высокого давления и, выходя из выемки взламывает окалину 14. Металл раската 12 встречается в зоне опережения с фаской 5 и благодаря ее уклону менее 51° он скользит по поверхности фаски 5, не образуя плен и закатов. После окончания зоны опережения раскат 12 встречается с фаской 6, имеющей уклон менее 51°, при этом плены и закаты также не образуются. При угле j³44° в зонах опережения и отставания обеспечивается надежное запирание паровоздушной смеси. Указанные пределы наклона фаски получены на основании опытных данных. При наклоне фасок 5 и 6 на угол более 51° происходит образование плен и закатов на поверхности раската 12, что объясняется, как было указано ранее, в два раза более интенсивным течением металла в четырехвалковом калибре, чем в двухвалковом (Поляков М.Г., Никифоров Б.Α., Гун Г.С. Деформация металла в многовалковых калибрах. М., Металлургия, 1979, с. 127, формула 70). При наклоне фасок 5 и 6 на угол менее 44° снижается надежность запирания паровоздушной смеси 13, приводящая к снижению давления, в выемке 4, и тем ухудшается качество удаления окалины 14 с поверхности раската 12. Из результатов проведенных опытных прокаток видно, что при размещении выемок 4 на расстоянии менее 1,2 их радиуса от края 11 рабочей поверхности 3 горизонтальных 1 и вертикальных 2 валков (фиг. 1) происходит выкрашивание и скалывание участков валков, а в случае превышения 1,3 радиуса выемки 4 от края 11 рабочей поверхности 3 валков вблизи углов раската 12 остается неудаленная окалина 14, что ведет к появлению дефектов на готовом прокате. Применение предложенного четырехвалкового калибра в черновых группах прокатных станов позволит повысить качество готового проката, уменьшить выход вторых сортов и брака по причине повреждения поверхности готового проката от вкатывания окалины, а также пленами и закатами.