RU2015752C1

RU2015752C1 - Method for rolling round bars and rods

Info

Publication number: RU2015752C1
Authority: RU
Inventors: С.А. Андрейчук; Е.М. Балабей; Х.М. Сапрыгин; В.И. Гранкин; В.Д. Козлов; В.Н. Кузин; М.И. Григоров; В.В. Наумов
Original assignee: Ревякинский завод по ремонту металлургического оборудования; Украинский государственный научно-исследовательский институт металлов
Priority date: 1991-01-28
Filing date: 1991-01-28
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: rolling of round bars. SUBSTANCE: method consists in regulation of rigidity of leader and finishing passes within preset limits of optimal values. Rolling is carried out in leader and finishing passes with reduction of 12-20 and 24-32%, respectively. EFFECT: reduced difference in thickness of products over length of rolling. 6 dwg

Description

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве преимущественно круглого сортового проката и катанки на непрерывных, линейных мелкосортных и проволочных станах. The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the production of mainly round long products and wire rod on continuous, linear small-graded and wire mills.

Известен способ горячей прокатки полосы, согласно которому перед прокаткой в непрерывной группе рабочих клетей подогреву подвергают только хвостовую часть раскатов в пределах регламентированной длины, при этом степень подогрева увеличивают по мере приближения к заднему концу полосы. There is a known method of hot rolling of a strip, according to which, before rolling in a continuous group of working stands, only the tail part of the peals is heated within the regulated length, while the degree of heating is increased as it approaches the rear end of the strip.

Применение указанного способа позволяет в некоторой степени уменьшить продольную разнотолщинность проката. The application of this method allows to some extent reduce the longitudinal thickness variation of the rental.

Известен также способ прокатки стальных прутков повышенной точности, предусматривающий устранение колебания размеров раската по вертикальной оси прокаткой его с небольшим обжатием в горизонтальных валках первой предчистовой клети, корректировку размера профиля по ширине прокаткой с небольшим обжатием в вертикальных валках второй предчистовой клети и, наконец, получение готового профиля в горизонтальных валках чистовой клети. There is also a known method of rolling steel bars of increased accuracy, providing for the elimination of fluctuations in the size of the roll along the vertical axis by rolling it with small compression in the horizontal rolls of the first finishing stand, adjusting the size of the profile across the width by rolling with small compression in the vertical rolls of the second finishing stand and, finally, getting ready profile in horizontal rolls of the finishing stand.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является выбранный в качестве прототипа способ прокатки круглых сортовых профилей и катанки, согласно которому в предчистовой клети деформацию заднего конца раската длиной, равной 1,0-7,5% его общей длины, ведут с постепенным увеличением степени обжатия на величину до 5-8% от степени обжатия средней части раската. The closest to the technical essence of the proposed is the selected as a prototype method of rolling round long sections and wire rod, according to which in the finishing stand, the deformation of the rear end of the roll with a length equal to 1.0-7.5% of its total length is carried out with a gradual increase in the degree of compression by up to 5-8% of the degree of compression of the middle part of the roll.

Описанный способ, как и вышеуказанные аналоги, не учитывает основных факторов, влияющих на точность проката, их взаимосвязи и, следовательно, не способствует существенному ее повышению при использовании. The described method, like the above counterparts, does not take into account the main factors affecting the accuracy of the rental, their relationship and, therefore, does not contribute to its significant increase in use.

Случай, описанный в прототипе, когда ширина раската в поперечном сечении увеличивается только к заднему концу полосы, может иметь место лишь при прокатке отдельных штанг, если, к примеру, технология производства профилей предусматривает промежуточную порезку раската перед прокаткой в черновой группе клетей. Поэтому стабилизации размеров только на одном из концов раската, как это предусмотрено известным техническим решением, недостаточно для повышения в целом точности прокатки круглых профилей. The case described in the prototype, when the width of the roll in the cross section increases only to the rear end of the strip, can occur only when rolling individual rods, if, for example, the technology for the production of profiles involves intermediate cutting of the roll before rolling in the roughing stand group. Therefore, the stabilization of dimensions at only one end of the roll, as provided for by the known technical solution, is not enough to increase the overall accuracy of rolling round profiles.

В прототипе приводится только величина превышения обжатия заднего конца раската в предчистовой клети над обжатием его средней части, конкретные же значения степени обжатия не указываются. Это обуславливает неопределенность условий реализации известного способа. In the prototype, only the amount of compression of the rear end of the roll in the pre-stand is compressed over compression of its middle part, the specific values of the degree of compression are not indicated. This causes the uncertainty of the conditions for implementing the known method.

При выборе величины превышения степени обжатия на заднем конце раската не учтен тот факт, что при деформировании в предчистовом калибре разноширинность заготовки по длине раската увеличивается. Этот фактор обуславливает увеличение опасности переполнения калибра при прокатке упомянутого участка раската в чистовой клети. When choosing a value for exceeding the degree of compression at the rear end of the roll, the fact that, when deforming in the pre-finish gauge is performed, the workpiece's breadth along the length of the roll increases. This factor leads to an increase in the risk of overflow of caliber during rolling of the said section of the roll in the finishing stand.

Существенным недостатком прототипа является использование для стабилизации размеров по длине раската только предчистовой клети. Чистовая клеть высокой жесткости не обеспечивает устранения или существенного уменьшения специально созданной разнотолщинности раската по длине в предчистовой клети без ухудшения качества проката. A significant disadvantage of the prototype is the use for stabilization of dimensions along the length of the roll only the finishing stand. The high rigidity finishing stand does not eliminate or significantly reduce the specially created thickness variation of the roll along the length in the finishing stand without compromising the quality of the rolled products.

И, наконец, реализация известного способа требует оснащения предчистовой клети стана специальной системой управления нажимным устройством клети в процессе прокатки, что приводит к дополнительным затратам. Дорогостоящими являются также клети высокой жесткости. And finally, the implementation of the known method requires equipping the pre-mill stand with a special control system of the stand press device in the rolling process, which leads to additional costs. High rigidity stands are also expensive.

Целью изобретения является повышение точности геометрических размеров готового проката по его длине. The aim of the invention is to improve the accuracy of the geometric dimensions of the finished product along its length.

Для этого в предложенном способе полученную в черновых калибрах заготовку прокатывают в предчистовом горизонтальном овальном калибре, где разнотолщинность раската выравнивают посредством использования переменной степени обжатия по длине, затем кантуют раскат на 90^о и окончательно прокатывают в чистовом круглом калибре. При этом в предчистовой клети с установленной перед прокаткой жесткостью G₁ = (12-95) ˙ δ₁, и в чистовой клети с жесткостью G₂ = (70-200) ˙ δ₂, где G₁ и G₂ - жесткость предчистовой и чистовой клетей соответственно, кН/мм; δ₁ и δ ₂ - разнотолщинность по длине раската, задаваемого в предчистовой и чистовой калибры соответственно, %, заготовку прокатывают в предчистовом и чистовом калибрах со степенями обжатия, составляющими на участках наименьшей толщины раската 12-20% и 24-32% соответственно.For this purpose, the inventive method resulting in a rough rolled in caliber blank Predchistovaya horizontal oval caliber where unevenness peal aligned by using a variable degree of reduction in length, and then turn over to peal ⁹⁰ and finally rolled in the finishing round pass. Moreover, in the finishing stand with rigidity G ₁ = (12-95) ˙ δ ₁ set before rolling, and in the finishing stand with rigidity G ₂ = (70-200) ˙ δ ₂ , where G ₁ and G ₂ are the finishing rigidity and finishing stand, respectively, kN / mm; δ ₁ and δ ₂ are the thickness differences along the length of the roll specified in the finishing and finishing gauges, respectively,%, the billet is rolled in the finishing and finishing gauges with compression ratios of 12-20% and 24-32% in the sections of the smallest thickness of the roll, respectively.

На фиг. 1 показан график зависимости приращения обжатия от жесткости клети; на фиг. 2, 4 и 6 - раскаты перед, после прокатки в предчистовом калибре и после прокатки в чистовом калибре соответственно; на фиг. 3 и 5 - предчистовой и чистовой калибры соответственно. In FIG. 1 shows a graph of compression increment versus stand rigidity; in FIG. 2, 4 and 6 - peals before, after rolling in the finishing gauge and after rolling in the finishing gauge, respectively; in FIG. 3 and 5 - pre-finishing and finishing calibers, respectively.

Для регулирования разнотолщинности раската в процессе прокатки в предчистовом и чистовом калибрах в предложенном способе используется полученная в результате экспериментальных исследований закономерность изменения величины обжатия металла Δε в зависимости от жесткости клети G. To regulate the variation in thickness of the roll during rolling in the finishing and finishing calibers, the proposed method uses the pattern of change in the amount of metal compression Δε obtained as a result of experimental studies depending on the rigidity of the stand G.

Кривая Δε = f(G) построена при прокатке прямоугольных заготовок в овальных калибрах со степенями обжатия, установочная величина которых составляла 12-20% , и при прокатке скантованных на "ребро" заготовок овального сечения в круглых калибрах со степенями обжатия, установочная величина которых 24-32%. The curve Δε = f (G) was plotted when rolling rectangular billets in oval gauges with compression ratios, the set value of which was 12-20%, and when rolling oval section blanks scanned onto the "rib" in round gauges with compression ratios, the setting value of which is 24 -32%.

Заготовку 1, имеющую прямоугольное поперечное сечение, с увеличением ширины от средней части к концам раската (Вс₁ < Вк₁) и одинаковой по длине раската толщиной (Нс₁ = Нк₁) задают в предчистовой горизонтальной овальный калибр 2 шириной Вп₁ и высотой Нп₁. При этом высоту калибра Нп₁ устанавливают такой, чтобы степень обжатия в процессе деформации раската 1 в калибре 2 на участках наименьшей толщины находилась в пределах 12-20%. Конкретное значение Нп₁ можно определить опытным или расчетным путем по имеющейся информации о фактической величине (Вк₁-Вс₁). Относительная разнотолщинность раската 1 δ₁ равна таким образом (Вк₁ - Вс₁)/Вс₁. Численное значение жесткости предчистовой клети устанавливают перед прокаткой равным 95 δ₁ кН/мм. После прокатки в калибре 2 получают овальный раскат 3 с увеличением ширины от средней части раската к его концам (Нс₂ < Нк₂) и уменьшением толщины от средней части к концам раската (Вс₂ > Вк₂). Следовательно, относительная разнотолщинность раската 3 δ₂ составляет (Н_к2 - -Нс₂)/Нс₂. Раскат 3 кантуют и задают в чистовой круглый калибр 4 диаметром D_r. При этом обжатие в калибре устанавливают таким, чтобы степень его на участках наименьшей толщины раската 3 в процессе деформации в калибре 4 находилась в пределах 24-32%. Численное значение жесткости чистовой клети устанавливают перед прокаткой равным 200 δ₂ кН/мм. После прокатки в чистовом калибре 4 получают готовый круглый раскат 5 с незначительными отклонениями размеров по длине (D_c ≈ D_к).A blank 1 having a rectangular cross section, with an increase in width from the middle part to the ends of the roll (Sun ₁ <Bk ₁ ) and the same length of the roll thickness (Hs ₁ = Hk ₁ ), is set in the precleaned horizontal oval gauge 2 with a width of B ₁ and a height of Hp ₁ . At the same time, the height of the caliber Нп _{1 is} set such that the degree of compression during the deformation of the roll 1 in caliber 2 in the sections of the smallest thickness is within 12-20%. The specific value of Np ₁ can be determined empirically or by calculation from the available information about the actual value (Bk ₁ -Bc ₁ ). The relative thickness variation of the roll 1 δ ₁ is thus (Bk ₁ - Sun ₁ ) / Sun ₁ . The numerical value of the rigidity of the finishing stand is set before rolling equal to 95 δ ₁ kN / mm After rolling in caliber 2, an oval roll 3 is obtained with an increase in width from the middle part of the roll to its ends (Hs ₂ <Hk ₂ ) and a decrease in thickness from the middle part to the ends of the roll (Sun ₂ > Bk ₂ ). Therefore, the relative thickness difference of the roll 3 δ ₂ is (N _to 2 - -Nc ₂ ) / Ns ₂ . Roll 3 overturn and set in the final round caliber 4 with a diameter of D _r . In this case, the compression in the caliber is set so that its degree in the sections of the smallest thickness of the roll 3 during deformation in the caliber 4 is within 24-32%. The numerical value of the rigidity of the finishing stand is set before rolling to 200 δ ₂ kN / mm After rolling in finishing gauge 4, a finished round peal 5 is obtained with slight size deviations in length (D _c ≈ D _k ).

Интервалы обжатий 12-20% и 24-32% на участках наименьшей толщины раската обеспечивают получение зависимости приращения обжатия от жесткости клети с выраженным крутым и пологим участками графика. The compression intervals of 12–20% and 24–32% in the sections with the smallest thickness of the roll ensure that the compression increment depends on the rigidity of the stand with pronounced steep and gentle sections of the graph.

При прокатке заготовок в предчистовом и чистовом калибрах с минимальными величинами степени обжатия ниже 12 и 24% соответственно для осуществления изменения обжатия варьированием жесткости клети потребовались бы высокие значения последней. Таких значений можно достичь только при использовании дорогостоящих клетей высокой жесткости специальной конструкции. К тому же, графики зависимости приращения обжатия от жесткости клети, полученные при указанных значениях степеней обжатия, не имеют четко выраженных крутых участков, что не позволяет изменить величину обжатия по длине раската в необходимых пределах. When rolling blanks in pre-finishing and finishing gauges with minimum values of compression ratio below 12 and 24%, respectively, to implement the change in compression by varying the rigidity of the stand would require high values of the latter. Such values can only be achieved using expensive stands of high rigidity of a special design. In addition, the graphs of the dependence of the compression increment on the rigidity of the stand obtained at the indicated values of the degree of compression do not have distinct steep sections, which does not allow changing the size of the compression along the length of the roll within the required limits.

При прокатке заготовок в предчистовом и чистовом калибрах с минимальными величинами степени обжатия выше 20 и 32% соответственно изменить обжатие в процессе прокатки варьированием жесткости клети было бы возможно при таких низких значениях последней, которые технически реализовать нельзя. В этом случае повышаются и усилия прокатки, что приводит к ускоренному износу калибров и частым перевалкам клетей. Графики зависимости приращения обжатия от жесткости клети, полученные при указанных значениях обжатий, также не имеет четко выраженных крутых участков, что не позволяет создавать необходимую разнотолщинность по длине раскатов. When rolling blanks in the finishing and finishing gauges with minimum compression ratios above 20 and 32%, respectively, it would be possible to change the compression during rolling by varying the rigidity of the stand at such low values of the latter that cannot be technically realized. In this case, the rolling forces also increase, which leads to accelerated wear of calibers and frequent transshipment of stands. The graphs of the dependence of the compression increment on the rigidity of the stand obtained with the indicated values of the compression also does not have distinct steep sections, which does not allow creating the necessary thickness variation along the lengths of the rolls.

При прокатке в предчистовой клети изменение степени обжатия по длине раската осуществляется варьированием жесткости клети от 12 δ₁ до 95 δ₁ кН/мм (крутой участок кривой ab), а при прокатке в чистовой клети - варьированием жесткости в диапазоне (70-200) δ₂ кН/мм (пологий участок кривой bc). Изменение жесткости клети осуществляется самостоятельно в процессе прокатки раската под влиянием изменения усилия прокатки. В свою очередь изменение жесткости влечет за собой и изменение степени обжатия раската в соответствии с графиком.When rolling in the finishing stand, the degree of reduction along the length of the roll is changed by varying the rigidity of the stand from 12 δ ₁ to 95 δ ₁ kN / mm (a steep section of the curve ab), and when rolling in the finishing stand, by varying the rigidity in the range (70-200) δ ₂ kN / mm (gently sloping bc curve). The change in the rigidity of the stand is carried out independently in the process of rolling the roll under the influence of changes in the rolling force. In turn, a change in stiffness entails a change in the degree of compression of the roll in accordance with the schedule.

При прокатке раскатов в предчистовой клети со значениями установленной перед прокаткой жесткости меньшими 12 δ₁ кН/мм или большими 95 δ₁ кН/мм, на выходе получают разнотолщинность раската больше 4%, что создает опасность переполнения чистового калибра при прокатке соответствующих участков раската. Кроме того, жесткость клети ниже 12 δ₁ кН/мм установить затруднительно.When rolling the rolls in the pre-mill stand with the values of the stiffness set before rolling less than 12 δ ₁ kN / mm or greater _than 95 δ ₁ kN / mm, the output gets a thickness difference of more than 4%, which creates the risk of overfilling the finish gauge when rolling the corresponding sections of the roll. In addition, the rigidity of the stand below 12 δ ₁ kN / mm is difficult to establish.

При прокатке раскатов в чистовой клети со значениями установленной перед прокаткой жесткости меньшими 70 δ₂ кН/мм или большими 200 δ₂ кН/мм на выходе получают разнотолщинность готового раската больше или меньше 1,6% соответственно, что ухудшает точность и качество проката.When rolling peals in a finishing stand with stiffness values set before rolling less than 70 δ ₂ kN / mm or greater than 200 δ ₂ kN / mm, the output thickness of the finished peel is greater or less than 1.6%, respectively, which affects the accuracy and quality of the rolled products.

Данный способ можно использовать при прокатке арматурного, квадратного и других подобных профилей. This method can be used when rolling reinforcing, square and other similar profiles.

Проведенный анализ способа прокатки круглых сортовых профилей и катанки свидетельствует, что положительный эффект повышения точности круглого проката будет получен благодаря использованию зависимости изменения обжатия металла по длине раската от изменения жесткости клети при определенных их величинах. The analysis of the method for rolling round long sections and wire rod indicates that the positive effect of increasing the accuracy of round rolling will be obtained by using the dependence of the change in metal compression along the length of the roll on the change in the rigidity of the stand at certain values.

Как показали данные опытной проверки, в результате использования предлагаемого способа обеспечивается выпуск проката повышенной точности и экономия металла на 1% за счет прокатки в суженных допусках. As shown by the data of an experimental verification, as a result of using the proposed method, it is possible to produce rolled products of increased accuracy and save metal by 1% due to rolling in narrow tolerances.

Claims

METHOD FOR ROLLING ROUND VARIETY PROFILES AND BARBARS, including leveling the thickness of the rolled mill by rolling the workpiece in a pre-finished oval gauge with a variable degree of compression along the length, tilting the roll by 90 ^o and final rolling in the finishing gauge, characterized in that, in order to increase the length of the finished rolling , in the finishing stand with rigidity G ₁ = (12-95) ˙δ ₁ set before rolling and in the finishing stand with rigidity G ₂ = (70-200) ˙δ ₂ , where G ₁ and G ₂ are the rigidity of the finishing and finishing stand accordingly, kN / mm; δ ₁ and δ ₂ are the thickness differences along the length of the roll specified in the finishing and finishing calibers, respectively,%, the billet is rolled in the finishing and finishing calibers with compression ratios of 12–20 and 24–32%, respectively, in the sections of the smallest thickness.