Комплект вертикальних валків для редукування сляба по ширині

Комплект вертикальних валків для редукування сляба по ширині, що утворюють калібр із канав ками шириною 0,6...0,7 ширини катаючої поверхні калібра і глибиною 0,015 радіуса катаючої поверхні калібра, який відрізняється тим, що твірні калібра виконані з наступними геометричними параметрами: bk  1,011,04h0, tk  0,480,60h0, k  13 , де b k - ширина катаючої поверхні калібра; Корисна модель належить до галузі прокатки металу, а саме до вертикальних валків, і може бути використана при виробництві вертикальних і універсальних клітей прокатних станів, а також редукційних агрегатів для обтиснення литих слябів по ширині. Відомі прокатні валки вертикальних клітей, бочки яких утворюють калібр дугоподібної форми з опуклою середньою ділянкою, плавно сполученою із суміжними увігнутими ділянками (див., наприклад, опис до авторського свідоцтва СРСР №1708458, МПК В21В27/02). Недоліками цих валків є швидкий знос опуклої ділянки катаючої поверхні, що потребує відновлення розміру калібра, а також низька стійкість розкатів проти скручування при їхньому відносному обтисненні по ширині більше 4%. Відомий також комплект вертикальних валків, у якому ці недоліки частково усунуті (див., наприклад, опис до авторського свідоцтва СРСР №1091954, МПК В21В27/02). Для усунення низької стійкості розкатів проти скручування при їхньому відносному обтисненні по ширині більше 4% у цьому технічному рішенні на катаючій поверхні виконані канавки, що центрують сляби при їхньому обтисненні. По сукупності істотних ознак це технічне рішення найбільш близьке до того, що заявляється, і приймається як прототип. Відомий комплект вертикальних валків і той, що заявляється, мають наступні подібні ознаки, а саме: утворюють калібр із канавками шириною 0,60,7 ширини катаючої поверхні калібра і глибиною 0,015 радіуса катаючої поверхні калібра. Однак, незважаючи на усунення низької стійкості слябів проти скручування при їхньому обтисненні по ширині, відоме технічне рішення не забезпечує необхідну величину обтиснення литих слябів по ширині через значну величину приконтактного утовщення слябів при обтисненні. В основу корисної моделі поставлена задача створити комплект вертикальних валків для редукування сляба по ширині, що забезпечують високу якість прокату, шляхом зниження бічної обрізі, за рахунок технічного результату, що полягає в оптимальному перерозподілі металу в прикромковій і центральних зонах сляба при редукуванні його по ширині. tk - глибина калібра; k - кут нахилу твірної калібра, що визначає випуск твірної калібра tgk ; (19) UA (11) 60586 (13) U h 0 - товщина редукованого сляба. 3 60586 Для досягнення цього технічного результату в комплекті вертикальних валків для редукування сляба по ширині, що утворюють калібр із канавками шириною 0,6...0,7 ширини катаючої поверхні калібра і глибиною 0,015 радіуса катаючої поверхні калібра, - твірні калібра виконані з наступними геометричними параметрами: bk  101104h0, tk  0,480,60h0, k  13 , де , , b k - ширина катаючої поверхні калібра; tk - глибина калібра; k - кут нахилу твірної калібра, hпл 2 h  b 2,5  6 0  0,7  b   2   bb    кальних валках глибиною hпл ; 0,6  0,7bk  0,015 0,6Ri  F1  3 b  bкм Xм  bk  bкм hпл  Xм   k [4], 2 2 де b k - катаюча поверхня калібрів, що складає 101104 товщини сляба; , , металу в калібрі, визначається величиною bм , де bb - величина обтиснення в калібрах вертикальних валків; hпл - глибина осередку пластичних деформацій, що визначається з виразу 3 де F1 - площа деформованого металу у верти bкм - максимальна товщина деформованого h 0 - товщина редукованого по ширині сляба. Між відмітними ознаками корисної моделі і досягнутим технічним результатом є причиннонаслідковий зв'язок. За рахунок виконання твірних калібра з наступними геометричними параметрами: bk  101104h0, tk  0,480,60h0, k  13 , , , при редукуванні слябів по ширині під катаючою поверхнею кожного з пари вертикальних валків виникає осередок деформації, величина якого значною мірою визначає площу металу до і після деформації (див., наприклад, Бобух И.О., Понамарев В.И., Белкин Л.М. Исследование течения металла при прокатке широких полос в вертикальных валках // Металлургия и коксохимия. - К.: Техніка, 1983. - №80. - С.48-54, а також Понамарев В.И., Потапкин В.Ф, Бобух И.О. Эффективность бокового обжатия вертикальными валками в универсальных клетях // Оборудование для прокатного производства. – М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1971. №21. - С. 4-30). Площу металу до деформації знаходимо по формулі:  b  F0  h0  b  hпл  [1],  2     168 bb  , bcp    4 [2], де h 0 - товщина сляба;  bb - довжина осередку деформації в калібрах вертикальних валків; b b - розхил вертикальних валків по катаючих діаметрах Dк  ; bcp - середня відстань між катаючими поверх нями вертикальних валків, b  bb  bcp  0 [3], 2 де b 0 - початкова ширина сляба. Величина коефіцієнта подовження крайок редукованого сляба F  кв  0 , F1 випуском твірної калібра tgk . Дослідження показали, що найбільш вірогідно профіль деформації бічних поверхонь редукованого сляба можна представити залежностями вигляду: 1 y 2 [5], ax  bx  c при цьому на контактній поверхні розширення 1/2 початкової товщини сляба визначається як bk ; на віддаленні від контактної поверхні, рівно2 х b му Хм  м b , збільшення 1/2 початкової товщини 2  bм сляба визначається як , а на віддаленні від 2 контактної поверхні, рівному hпл , збільшення 1/2 bn . 2 При цьому величина bn / h0  0,025 , а абсолютна початкової товщини сляба визначається як величина bn  0,025h0 ; величина bk  101104  1h0 ; , , bk ; 0,6 відносна величина, b хм  2a де bм   b  2 b 2   a [6] b2 2  b1    b2 4 b b  1  2 2   2  b bk х  n 1 2  х х  [8], 0,8 bk 1  2hпл bb [7], [9],     [10], [11], [12]. Таким чином, відносні й абсолютні величини xм і b к дають можливість визначити площу деформованого металу після обтиснення слябів по 5 ширині і коефіцієнт подовження крайок кв редукованого сляба, а також коефіцієнт подовження центральної частини сляба  0 при редукуванні слябів по ширині згідно з виразом:    0  1,01 0,2 bb  0,1 [13],  bcp     де bb - узагальнюючий параметр прокатки у bcp вертикальних валках при абсолютній величині Xм  0,750,93tk . Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: - на Фіг.1 показаний загальний вигляд комплекту вертикальних валків; - на Фіг.2 - вертикальний валок із зазначенням геометричних параметрів калібра. Комплект вертикальних валків 1 (Фіг.1) для редукування сляба 2 по ширині, що утворюють калібр із канавками 3 (Фіг.2) шириною, рівною 0,60,7 ширини bk  катаючої поверхні калібра, і глибиною 0,015 радіуса Ri  катаючої поверхні калібра. Відмінністю корисної моделі є те, що твірні калібра виконані з наступними геометричними параметрами: bk  1,011,04h0, tk  0,480,60h0, k  13 , де b k - ширина катаючої поверхні калібра; tk - глибина калібра; k - кут нахилу твірної калібра, що визначає випуск твірної калібра tgk ; h 0 - товщина редукованого сляба 2. Комплект вертикальних валків для редукування сляба по ширині працює наступним чином: Нагрітий до температури прокатки (1180...1200 °С) сляб 2 (Фіг.1) транспортується до вертикальних валків 1 універсальної кліті чи редукційного агрегату. Сляб 2, проходячи через калібр вертикальних валків, обтиснюється на величину bb . При цьому сляб 2 центрується канавками 3 відносно твірних 4 калібра й обтискається таким чином, що частина металу, перерозподіляючись по слябу, змінює його товщину в зоні контакту з валками з h 0 до b k . При цьому приконтактне стовщення bдо  bk  h0 , величина його визначає максимальне стовщення в калібрі bk bкм  . 0,6 Відповідно до залежностей [6]...[12] знаходимо відносну величину хм і її абсолютне значення, по яких вибирається глибина калібра tk tk  xмbb . 2 60586 6 Наприклад, при товщині сляба h0  200 мм, величині обтиснення bb  120 мм, Dk  1200 мм і початковій ширині сляба b0  1500 мм, xмbb  95100 мм, глибина калібра приймається 2 рівною 120мм. При цьому величина коефіцієнта заповнення калібра к з  95100 / 120  0,80,83 , що підтверджує справедливість вибору глибини калібра tk  120 мм. Необхідно також відзначити коректний вибір величини випуску твірних калібра, а саме bм  bk  . tg  2хмbb / 2 У прикладі реалізації корисної моделі 13,5  8  0,0265 , tg  2  100   152 . , При цьому деформований метал не переміщається відносно твірних калібрів, а підходить, стовщуючись до твірних калібра, практично нормально і не зношує твірні калібра. При послідовному виконанні двох обтиснень у калібрах вертикальних валків частина металу в першому проході на глибині Xм залишається без додаткового обтиснення і переміщається з кутовою швидкістю, що відповідає кутовій швидкості вертикальних валків. Це явище значно збільшує подовження центральної частини сляба при редукуванні слябів по ширині. Для визначення коефіцієнта подовження  0 по (13) величину  bb необхідно розрахувати по залежності:  bb  bb Dk  хмbb  , 2 Dk  хмbb  є приведеним катаюде величина 2 чим радіусом. Збільшення значення приведеного катаючого радіуса збільшує глибину пластичної деформації і зменшує різницю між площею металу до і після деформації, а отже, зменшує величину коефіцієнта подовження прикромкової зони. Глибина канавки 3 збільшується при зносі від 0,015Ri до 0,06Ri . Після збільшення глибини канавки 3 на катаючій поверхні до 0,050,06Ri виконується переточування валків для відновлення геометричних розмірів калібрів bk , tk , k . З усього вищевикладеного видно, що в результаті виконання твірних калібра з наступними геометричними параметрами: bk  101104h0, tk  0,480,60h0, k  13 , де , , b k - ширина катаючої поверхні калібра; tk - глибина калібра; k - кут нахилу твірної калібра; h 0 - товщина редукованого по ширині сляба, 7 60586 відбувається оптимальний перерозподіл металу в прикромковій і центральних зонах сляба при редукуванні його по ширині. Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 8 Відповідно до запропонованої корисної моделі планується виконати реконструкцію станів 1680 і 1700 на металургійних комбінатах України. Підписне Тираж 24 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