Металлургия

Прокатное производство

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Режимы обжатий, калибровка валков и процесс прокатки

При прокатке на блюмингах применяется система прямоугольных (ящичных) калибров.

Если рассматривать характер деформации металла в прямоугольных калибрах, то он во многом аналогичен характеру деформации металла в валках с гладкой бочкой — на слябингах и станах для прокатки полос. Прокатку в валках с гладкой бочкой можно рассматривать как частный случай прокатки в ящичных калибрах со свободным уширением. Поэтому в расчетах режимов обжатий на блюминге и слябинге очень много общего.

Под калибровкой блюминга понимается метод опрёделения режимов обжатий и числа проходов, составление схем прокатки слитков и расположение калибров на валках. Таким образом, калибровка валков здесь, как и на других станах, является технологической основой процесса прокатки.

В настоящее время в отечественной металлургии работают блюминги двух типов: одноклетевые и двуклетевые. Для одноклетевых блюмингов общее число проходов при прокатке слитков должно быть, как правило, нечетным, для двуклетевых — четным.

На двуклетевых блюмингах целесообразно прокатывать слитки квадратного сечения, так как на этих станах осуществляют в сумме четное число проходов, чему соответствует одинаковое число проходов, приходящихся на каждую сторону. Режимы обжатий для двуклетевого блюминга рассчитывают отдельно для каждой клети так же, как и для одноклетевого блюминга. При этом учитывают возможность передачи раската из первой клети во вторую.

Рассмотрим расчет обжатий применительно к одно- клетевому блюмингу.

Наиболее распространенными на практике являются методы расчета обжатий, основанные на предельных условиях захвата металла валками, мощности двигателей и прочности прокатных валков.

Воспользуемся методом расчета обжатий, исходя из предельных условий захвата металла валками, очень часто используемыми при прокатке на обжимных станах. Расчетными равенствами будут: зависимость В. Е. Грум-Гржимайло или более простая формула Н. В. Литовченко

Равенства дают примерно одинаковые результаты, однако на практике удобнее пользоваться выражением. В него подставляется значение катающего (рабочего) радиуса новых валков; коэффициент 0,77 представляет собой произведение коэффициента пропорциональности, поправочного коэффициента, учитывающего максимальное уменьшение диаметра валков при их переточке и коэффициента уменьшения максимального обжатия, обеспечивающего устойчивый захват. В равенство подставляется значение фактического катающего диаметра в данных условиях прокатки.

Уравнение связывает основные технологические величины при прокатке слитка на блюминге: число проходов, среднюю величину обжатия за проход, размеры начального сечения слитка и размеры сечения получаемого блюма. Так как среднюю величину обжатия за проход сразу определить сложно, рекомендуется следующая методика дальнейшего решения задачи по определению режима обжатия слитка.

Определяют максимальную величину обжатия за один проход, исходя из предельных условий захвата. Найденную максимальную величину обжатия подставляют в уравнение и таким образом определяют минимальное число проходов. Если получается целое четное или дробное число проходов, то его увеличивают до ближайшего целого нечетного числа. Вторично подставляя вновь полученное число проходов в уравнение, определяют среднюю величину обжатия за один проход.

Для данного уравнения коэффициент трения определяют аналитически. Величины, входящие в числитель, известны. Вопрос о значении катающего радиуса RK решают следующим образом. На отечественных блюмингах с валками диаметром бочки 1150 мм при прокатке блюмов прямоугольного и квадратного сечений первый калибр имеет высоту 200—205 мм при зазоре 15 мм.

Если же основную часть сортамента блюминга составляют слябы (более 50%), то первый калибр может быть принят в виде гладкой бочки, тогда /5К=1150 мм. Как отмечено выше, значение числа проходов по формуле увеличивают с доведением его до ближайшего целого нечетного числа п. Затем окончательно получают среднюю величину обжатия за один проход

При определении числа проходов, если недостаточна мощность электродвигателей, полученную величину следует уменьшать, в зависимости от марки прокатываемой стали, вводя коэффициент 0,8—0,85 — для высококачественных и легированных марок стали и 0,9—0,95 — для углеродистых марок стали. Если же заранее известно, что мощность электродвигателей достаточна, тогда можно расчет вести без учета этих коэффициентов.

После определения составляют схему прокатки слитка с указанием в ней последовательности подачи (по какой стороне начинается обжатие слитка) и места кантовок раската между проходами. На блюмингах в настоящее время прокатывают слитки со средним сечением примерно 740X 740, 760 X 760, 760X680 мм в блюмы сечением 250X250-^-350X350 мм и больше; число проходов п при этом в среднем равно 13—15. Поэтому возможны разные схемы прокатки слитков, отличающиеся между собой распределением обжатий и числом кантовок между проходами. Кантовку раската относительно его продольной оси, как правило, производят на передней стороне блюминга (перед станом), т. е. после четных проходов.

Предположим, что прокатка блюма происходит за 13 проходов.

С точки зрения качества металла кантовку раската целесообразнее всего осуществлять после каждых двух проходов (кантовку обозначим знаком умножения):

2-2-2-2-2-2-1.

Но такие схемы на практике обычно не применяют. Дело в том, что при первых кантовках слиток (раскат) приходится далеко отводить от валков, так как первый крюк кантователя расположен иа сравнительно большом расстоянии от валков (в нескольких метрах) и при этом получается значительная пауза между проходами. Таким образом, первая схема оказывается чрезвычайно непроизводительной.

Второй схемой может быть:

4-4-4-1.

В данной схеме число кантовок уменьшается в два раза и с этой точки зрения она является предпочтительной. Но схема может быть рекомендована только в том случае, если ставится задача получения блюмов прямоугольного сечения, так как числа обжатий по сторонам существенно различны: по одной стороне восемь проходов, по другой пять проходов. Кроме того, при прокатке раската после второй кантовки могут получаться большие наплывы металла у контактной поверхности раската вследствие неравномерной деформации, эти наплывы снимаются в последнем проходе с известными трудностями. Поэтому приведенная схема не получила большого распространения на практике.

Третьей схемой может быть:

4-4-2-2-1.

В данном случае по сравнению с первой схемой число кантовок уменьшается на два. Четыре прохода между кантовками по каждой стороне сечения в начале прокатан вполне приемлемы. Далее кантовка осуществляется после каждый двух проходов, Что Является также положительной стороной схемы. Таким образом, третья схема может считаться одной из оптимальных.

Согласно принятой схеме прокатки составляют таблицу обжатий по проходам с учетом ушнрення. При составлении таблицы обжатия в каждом проходе принимают примерно равными найденному Мер; их можно несколько изменять в ту или другую сторону в зависимости от общего распределения обжатий по всем проходам. Необходимо стремиться к тому, чтобы обжатия были в внде целых чисел, кратных пяти, это удобно для работы операторов: легче запоминаются схема прокатки и принятые обжатия.

Величину уширения вначале ориентировочно определяют по зависимости (7). Затем ее корректируют. На практике уширение в первых двух-четырех проходах принимают равным нулю, в последующих двух-трех проходах принимают примерно по 5 мм, во всех остальных по 10 мм. Если при этом и будет допущено некоторое увеличение уширения в сравнении с действительным, то это не скажется на процессе прокатки в условиях захвата.

На основании составленной схемы прокатки и принятых обжатий в ией по размерам переходных сечений определяют число необходимых калибров и их размеры.

Пример расчета обжатий слитка при прокатке его на блюминге. Имеется слиток из высококачественной стали сечением 740 X Х740 мм. Необходимо его прокатать на блюминге с валками диаметром по буртам £>=1150 мм в блюм квадратного сечения 250X250 мм. Валки стальные.

Принимаем схему прокатки. В связи с тем, что прокатывается слиток квадратного сечения, а сталь высококачественная, можно принять следующую схему:

2-2-2-2-2-2-2.2-1.

Однако после шести проходов можно изменить схему, так как при этом металл упрочнится, и его литая структура будет разрушена. Поэтому с целью уменьшения числа кантовок несколько видоизменим схему:

2.2-2-4-2.2-2.1.

На основании этой схемы после некоторой ее корректировки составляем таблицу обжатий.

Вычерчиваем калибры на валках. С учетом возможности прокатки слябов на данном блюминге вносим изменение в построение первого калибра — уменьшаем его высоту; для ребровых обжатий слябов предусматриваем V калибр.

  Прокатные цехи. В прокатных цехах стальные слитки прокатываются в ...

  Обработка металлов давлением. ВИДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ