Металлургия

Прокатное производство

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Режимы обжатий и калибровка валков

Расчет калибровки и режимов обжатий для непрерывных заготовочных станов основан на равенстве объемов металла, проходящих в единицу времени через каждую клеть, Отклонение от этого правила в любой из клетей ведет к образованию петли между клетями или к натяжению прокатываемого металла.

В настоящее время на заготовочных станах и в черновых клетях сортовых (и проволочных) станов наибольшее распространение получила система калибров прямоугольник — ящичный квадрат. Данная система имеет ряд преимуществ: равномерность деформации металла по ширине в каждом калибре; постоянство глубины вреза ручьев на бочке валка; хорошее отслаивание окалины с боковых граней раската; простота конструкции валковой арматуры, ее установки и настройки. К недостаткам ящичных калибров следует отнести: невозможность получения в ящичных калибрах геометрически правильных квадрата или прямоугольника вследствие значительных выпусков боковых сторон (по этой причине в ящичных калибрах не прокатывают заготовки малых размеров); осуществление обжатий металла только в двух направлениях.

Разновидностью системы калибров прямоугольник — ящичный квадрат является система гладкая бочка — ящичный квадрат. Замена ящичного калибра гладкой бочкой возможна тогда, когда обеспечивается устойчивое положение раскатов в валках в процессе обжатия и не происходит скручивания их относительно продольной оси. Как показывает практика работы заготовочных и сортовых станов, прокатка на гладкой бочке протекает успешно, если отношение высоты раскатов к ширине не превышает 1,3. Применение валков с гладкой бочкой вместо калиброванных имеет следующие преимущества: не требуется никакой расточки, кроме обычной подготовки поверхности валков; полностью используется отбеленный слой валков (на чугунных валках), что способствует повышению их стойкости и улучшению качества поверхности прокатываемых профилей; облегчаются условия захвата.

Существует несколько методов расчета режимов обжатий и размеров переходных сечений для системы калибров прямоугольник—ящичный квадрат. Наиболее приемлемыми из них являются методы, основанные на: предельных условиях захвата, заданных вытяжках, равенстве вытяжек по проходам, заданных размерах переходных сечений квадратов.

Пример расчета и обжатий на заготовочном стане. Требуется рассчитать обжатия и калибровку валков для прокатки заготовки квадратного сечения 120x120 мм, исходя из средних величин вытяжек в каждой паре калибров. При этом требуется определить диаметры валков, полагая, что величины обжатий являются предельными. Заготовочный стан — непрерывный шестиклетевой.

Принимаем средние величины коэффициентов вытяжек (высотной деформации) от квадрата к квадрату в соответствии с общепринятыми для различных профилей. В предчистовом квадрате со стороной а4 возможная вытяжка может быть принята 1,3; во втором проходе (II клеть) (г2=1,35.

При проведении расчета в каждом проходе требуется определить площади поперечного сечения раската, вытяжки, константу стана и другие величины. Все данные должны быть сведены в таблицу.

Расположение ящичных калибров на валках. При врезе калибров на бочке валков горизонтальная ось симметрии калибра должна быть совмещена со средней линией валков.

При врезе в валки нескольких калибров, определяющих самостоятельную прокатку отдельных профилей, необходимо соблюдать одинаковое расстояние между осями калибров на валках каждой последующей клети, что очень важно для непрерывной прокатки. На непрерывных станах при небольшом расстоянии между клетями искривление раската между ними крайне нежелательно;

необходимо обеспечить по возможности прямолинейное движение металла, иначе на раскате образуются подрезы и другие дефекты от трения металла об арматуру.

Если в предчистовых клетях увеличивается число калибров на валках, то их следует располагать симметрично относительно предшествующих калибров, добиваясь этим меньшего искривления раската между клетями.

Режимы обжатий и калибровка валков обжимно-заготовочных станов с трехвалковыми клетями

Примером станов такого типа являются заготовочные станы старой конструкции с линейным расположением трехвалковых клетей, работающие на слитках массой около 1 т и на блюмах сечением примерно 300X300 мм. В настоящее время такие станы сохранились на заводах специальных сталей, где они прокатывают заготовки сечением 150X150 мм и сутунку . Установка высокопроизводительных непрерывных заготовочных станов в таких случаях нецелесообразна. Диаметр валков обжимно-заготовочных станов с трехвалковыми клетями составляет 750 мм. Производительность станов около 350,0 тыс. т готовой продукции в год.

Рассмотрим особенности расчета режимов обжатий.

Первыми по ходу прокатки здесь применяют ящичные калибры. Нечетные проходы предусматривают по  нижнему ряду калибров — между нижним и средним валком; часто эти калибры имеют форму ящичных квадратов. Четные проходы осуществляют по верхнему ряду калибров — между средним и верхним валком; калибры этого ряда выполнены в форме ящичных прямоугольников. Металл проходит через каждый калибр только один раз, поэтому высота калибра должна равняться высоте выходящего раската.

Порядок прокатки исходной заготовки или слитка следующий. Первый проход (обжатие) нагретого в методической печи металла осуществляют в первом нижнем калибре, затем раскат с помощью подъемных столов подается к верхнему прямоугольному калибру, расположенному над первым, и без кантовки прокатывается в нем. После этого раскат кантуется на 90° и задается в следующий нижний калибр, а затем опять без кантовки — в следующий верхний калибр и т. д.. Таким образом, ручей среднего валка является общим для нижнего и верхнего калибров. Калибры, у которых имеется общий ручей, принято называть сопряженными. Расчет обжатий в этом случае аналогичен расчету обжатий для заготовочных станов, особенно если принята система ящичных калибров квадрат — прямоугольник—квадрат. Методы расчета режимов обжатий для данной системы приведены выше.

В обжимно-заготовочных станах с трехвалковыми клетями в любом ящичном квадрате или прямоугольном калибре нижний ручей обычно делают с большей глубиной вреза, чем верхний. Соотношение глубин верхнего и нижнего ручьев в каждом калибре принимают исходя из конструктивных особенностей стана. Высоты калибров hi и h.2 определяют расчетным путем.

Существенным недостатком расположения калибров в трехвалковой клети является значительная разность катающих диаметров, т. е. большое верхнее давление.

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

  Правильная машина с параллельным расположением валков. Сортовой и ...

  Обработка металлов давлением. ВИДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ