Файл: Совершенствование теплового процесса листовой прокатки..pdf

полосы, а также влияние на них конструктивных, механических и технологических параметров при горячей и холодной прокатке. К таким причинам относятся: распределение температуры и механи­ ческих свойств по длине полосы, натяжение, разнотолщинность подката, скорость и степень деформации, жесткость рабочих клетей, биение опорных валков, условия внешнего трения, влияние ско­ ростного эффекта в переходных режимах при работе на подшипниках жидкостного трения и др.

К— показатель качества конструкций валковой системы ра­ бочей клети.

Величины, входящие в формулу (1), в свою очередь являются сложной функцией многих параметров. В настоящее время еще не установлена точная количественная зависимость величины про­ дольной разнотолщинности от указанных выше параметров. Поэтому для определения возможных путей ее уменьшения обычно рассматри­ вают влияние отдельных параметров на величину продольной раз­ нотолщинности при условии, что все остальные параметры остаются неизменными.

Такой анализ показывает, что одна группа факторов, приводя­ щих к продольной разнотолщинности (разнотолщинность подката, анизотропия механических свойств металла, изменение коэффициента трения в очаге деформации), требует увеличения жесткости рабочих клетей, а другая группа факторов (биение валков, колебание толщины масляного слоя ПЖТ, изменение температуры валков и полосы) требует уменьшения жесткости рабочих клетей. При этом следует учитывать, что повышение жесткости приводит к удорожанию обо­ рудования и не устраняет полностью продольную разнотолщинность. Поэтому для каждого конкретного стана необходимо выбирать свою оптимальную жесткость, исходя из анализа технологических пара­ метров, принятой конструкции стана и экономической целесообраз­ ности.

Продольная разнотолщинность полосы в процессе холодной про­ катки может быть значительно уменьшена за счет автоматического регулирования толщины полосы воздействием на нажимные винты и величину натяжения или изменения скорости вращения валков

ижесткости механических характеристик двигателей клетей.

Большинство станов оснащено регуляторами толщины с тем или иным регулирующим воздействием на стан. Однако, несмотря на значительную эффективность работы таких регуляторов, устранить разнотолщинность в полной мере не представляется возможным из-

8

за транспортного запаздывания, «эффекта скорости» и других орга­ нических недостатков, присущих данным системам.

Поэтому в последнее время все большее распространение в СССР

и за рубежом получают системы автоматического регулирования продольной разнотолщинности полосы за счет предварительного напряжения клети, т. е. создаются клети с автоматически регули­ руемой жесткостью.

Наиболее перспективная система предварительно напряженной клети осуществляется с помощью установки гидроцилиндров между подушками опорных валков. Эта система получила название диффе­ ренциального автоматического регулирования толщины (САРТ).

Недостаток этого способа регулирования — отсутствие воз­ можности компенсировать эксцентриситет опорных валков и биение подшипников. Тем не менее он позволяет выравнивать большинство отклонений толщины полосы, которые возникают из-за увеличения исходной толщины полосы, изменения ее прочностных характе­ ристик, сплющивания и упругой деформации валков, изменения натяжения и скорости прокатки.

Поперечная разнотолщинность, коробоватость, волнистость и серповидность полос образуются в результате неравномерности их относительного обжатия по ширине при неизбежной нестабильности параметров прокатки.

Основные причины неравномерной деформации и нестабиль­ ности параметров процесса прокатки в поперечном направлении: поперечная разнотолщинность подката, анизотропия химического состава и механических свойств полосы по ее ширине, несоответ­ ствие профиля бочки валков изменению давления по длине бочки, неравномерный нагрев и колебания температуры вдоль бочки вал­ ков и др.

Сложная функциональная зависимость величин поперечной раз­ нотолщинности, коробоватости, волнистости и серповидности по­ лос от суммы перечисленных выше факторов исключает возможность их однозначного определения и разработки единого универсального метода их уменьшения. Поэтому наиболее целесообразно рассмо­ треть влияние каждого фактора в отдельности на величину попереч­ ной разнотолщинности и неравномерности полос в предположении постоянства действия всех остальных факторов.

При этом следует отметить, что относительная поперечная раз­ нотолщинность подката в процессе холодной прокатки не может быть уменьшена без нарушения ровности полосы. Действительно,

9

Если же обжатие, а следовательно, и вытяжка по ширине полосы будут неравномерными, то можно уменьшить относительную по­ перечную разнотолщинность только за счет нарушения ровности и получения серповидности, коробоватости или волнистости, не­ допустимых в готовой продукции. Таким образом, для того чтобы добиться получения ровной полосы с минимальной величиной по­ перечной разнотолщинности, определяемой выражением (3), необхо­ димо обеспечить постоянство вытяжки по ширине полосы.

При существующих способах получения слитков (особенно из кипящих сталей) химический состав и механические свойства по ширине полосы неизбежно получаются неравномерными. Как пра­ вило, прочность и твердость увеличиваются от кромок к середине полосы. Это приводит к неравномерности давления по длине бочки валков, вызывающей неравномерную упругую деформацию валко­ вой системы.

Поскольку распределение давления по длине бочки в процессе прокатки изменяется, то при неизменной исходной профилировке валков это приводит к неравномерности обжатия, возникает попе­ речная разнотолщинность, коробоватость, волнистость.

Это несоответствие можно исправить регулированием профиля валков, которое осуществляется изменением подачи охлаждающей жидкости по длине бочки или принудительным изгибом валков.

Неравномерная деформация вызывает и неравномерный нагрев валков. Как показывают многочисленные исследования, неравно­ мерность и колебания температуры валков вдоль бочки достигают при прокатке 25—30, а в среднем изменяются в пределах 10—20 град. Такие колебания температуры валков весьма заметно изменяют попе­ речную разнотолщинность полосы. Чтобы исключить появление раз­ нотолщинности, коробоватости или волнистости из-за колебаний температуры валков, необходимо поддерживать постоянный перепад температуры по длине бочки валка.

Таким образом, рассмотрение основных факторов, влияющих на поперечную разнотолщинность, коробоватость и волнистость по­ лос, показывает, что при холодной прокатке можно лишь сохранить относительную поперечную разнотолщинность подката, причем основной задачей является сохранение поперечной разнотолщин­ ности без нарушения плоскостности полосы (т. е. без появления коробоватости, волнистости и серповидности).

10