Стан для високошвидкісного холодного прокатування тонких штаб

Стан для високошвидкісного холодного прокатування тонких штаб, що складається з п'яти послідовно розташованих робочих клітей кварто, в першій і останній (чистовій) з яких робочі валки виготовлені з насіченою поверхнею, а в другій і третій - з шліфованою поверхнею, який відрізняється тим, що в передостанній (передчистовій) кліті кварто один робочий валок виконаний насіченим, а інший - шліфованим. (19) (21) u200904366 (22) 05.05.2009 (24) 26.10.2009 (46) 26.10.2009, Бюл.№ 20, 2009 р. (72) КАПЛАНОВ ВАСИЛЬ ІЛЛІЧ, ПРИСЯЖНИЙ АНДРІЙ ГРИГОРОВИЧ, ЛЄПОРСЬКА НАТАЛЯ ВАСИЛІВНА, КАПЛАНОВА ОЛЕНА ВАСИЛІВНА, ШЕМЯКІН ОЛЕКСАНДР ВАСИЛЬОВИЧ, ВАСЕКІН АНДРІЙ ВАЛЕРІЙОВИЧ (73) ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ 3 чення стабільності процесу деформації металу при вищій швидкості прокатування (до 60-75м/с). Це досягається тим, що при прокатуванні в робочих валках передостанньої (передчистової) кліті, що мають різну шорсткість, створюється різниця в коефіцієнтах тертя на контактних поверхнях в осередку деформації четвертої (передчистової) і п'ятої (чистової) клітей: Df = fн - fш , де fн, fш - відповідно коефіцієнт тертя в осередку деформації при прокатуванні в насічених і шліфованих валках. На відміну від існуючої конструкції багатоклітьових прокатних станів, коли в передчистовій кліті застосовуються робочі валки з шліфованою поверхнею, запропонований стан забезпечує дещо підвищений рівень сил контактного тертя в осередку деформації з боку одного з валків і, таким чином, створює умови стійкішого і надійнішого режиму деформації при високошвидкісному прокатуванні (знижує вірогідність мікропробуксовок валків по поверхні штаби і вірогідність виникнення резонансних коливань типу чаттер). Штаба, що прокатана в передчистовій кліті і має вже з одного боку шорсткішу поверхню, також підвищує загальний рівень сил тертя в осередку деформації останньої (чистової) кліті, створює стабільні умови деформації в чистовій кліті, відсовуючи виникнення граничної швидкості прокатування і можливої дестабілізації процесу безперервного прокатування. Таким чином, високошвидкісне холодне прокатування тонких штаб в передчистовій і чистовій клітях здійснюється при певній різниці коефіцієнтів тертя Df на контактній поверхні між штабою і робочими валками (верхнім і нижнім). При такій різниці виникає процес асиметричного прокатування в двох останніх клітях, що приводить до зменшення нормальних контактних напружень (тиску металу на валки) в деформаційній зоні і тим самим компенсує якоюсь мірою вплив насіченої поверхні валків, практично не змінює напруженодеформованого стану в порівнянні з прокатуванням на існуючих станах. Експериментально встановлений зв'язок між коефіцієнтами тертя при високошвидкісному холодному прокатування сталі в насічених і шліфованих робочих валках у вигляді емпіричної залежності [3]: fн = fш × V × (0,017 × ec + 0,0106) + 1, де V - швидкість прокатування, м/с; eс - сумарний відносний ступінь обтискання штаби. Коефіцієнт тертя при прокатуванні штаб із швидкістю 4,5м/с в насічених валках на 8-10% більше, ніж в шліфованих. Із збільшенням швидкості прокатування ця різниця і Df зростає і, наприклад, при швидкості 30м/с складає 40-65%. Чим більша різниця Df, тим в такому ж ступені збільшується гранична швидкість прокатування [4], що визначається по формулі: 45010 4 Vпр = s - sn æ 2f ö ç - 1÷ ln l - з 2k èa ø , r æ 1ö ç1 - ÷ 4k è l2 ø де a - кут контакту штаби з робочими валками в осередку деформації; f - коефіцієнт контактного тертя (при прокатуванні в насічених fн і шліфованих fш валках); H - коефіцієнт обтискання штаби; l= h Н і h - товщина штаби до і після пропуску; sз і sп - напруження заднього і переднього натягнення прокатуваної штаби; k - опір чистому зсуву; r - щільність штаби. Як показали експериментальні дослідження і розрахунки, граничні швидкості прокатування в насічених валках складають 60-75м/с. Таким чином, небезпека досягнення граничної швидкості прокатування практично виключається, забезпечується гарантоване поліпшення умов високошвидкісної деформації і надійна стабілізація безперервного процесу тонколистового прокатування в «безконечному» режимі з швидкістю до 40-50м/с і більш. Суть корисної моделі пояснюється ілюстраціями: Фіг.1 - Стан для високошвидкісного холодного прокатування тонких штаб; Фіг.2 - Поверхня робочих валків передостанньої кліті стану. Прокатний стан містить послідовно встановлені розмотувані 1 і 2, ножиці 3, стикозварювальну машину 4, накопичувач (акумулятор) штаби 5, п'ять робочих клітей кварто 6, летючі ножиці 7 і моталки 8. При цьому робочі валки першої і останньої (чистової) кліті виконані з насіченою поверхнею, другої і третьої кліті - з шліфованою поверхнею, а передостанньої (передчистової) кліті - з різною якістю обробки поверхні: один насічений, а інший шліфований. Стан для високошвидкісного холодного прокатування тонких штаб працює таким чином. Протравлені рулони гарячекатаних сталевих штаб з послідовно встановлених розмотувачів 1 обрізаються на ножицях 3 і зварюються встик стикозварювальною машиною 4, сформована таким чином штаба «безконечної» довжини поступає в накопичувач (акумулятор) штаби 5 і прокатується відповідно до розробленого режиму обтискань в робочих клітях кварто 6 безперервного 5клітьового стану, а потім обрізається на ножицях 7 і змотується в рулони заданої маси моталками 8. Також можлива робота стану в «порулоннім» режимі, при якому протравлена гарячекатана сталева штаба з розмотувача 2 прокатується в робочих клітях 6 безперервного стану і змотується в рулон однієї з моталок 8. Застосування представленого прокатного стану дозволить збільшити швидкість прокатування до 60-75м/с за стабільних без пробуксовок умов деформації металу. 5 45010 Джерела інформації: 1. Василев Я.Д., Сафьян М.М. Производство полосовой и листовой стали/ Я.Д. Василев, М.М. Сафьян. - К.: «Вища школа», 1976. - 192с. 2. Технология процессов прокатки и волочения. Листопрокатное производство/ М.М. Сафьян, В.Л. Мазур, A.M. Сафьян, А.И. Молчанов. - К.: «Вища школа», 1988. - 352с. Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 3. Капланов В.И. Тонколистовая высокоскоростная прокатка металлов с экономичными технологическими смазками/ В.И. Капланов. - Киев: УМК ВО, 1997. - 76с. 4. Капланов В.И. Теория высокоскоростной тонколистовой холодной прокатки металлов/ В.И. Капланов. - Киев: УМК ВО, 1991. - 72с. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601