Файл: Совершенствование теплового процесса листовой прокатки..pdf

При прокатке по второй схеме температура рулона на моталке оказалась на 60 — 8 0 град выше, чем при прокатке по первой схеме, а расход охлаждающей воды составлял 100—103% расхода воды при первой схеме.

Таким образом, перераспределением обжатий между клетями можно добиваться изменения температуры полосы, необходимого по технологическим соображениям.

Г Л А В А V I I

Т Е П Л О В О Й П Р О Ф И Л Ь В А Л К О В

ЛИ С Т О В Ы Х С Т А Н О В

1.ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОГО ПРОФИЛЯ ВАЛКОВ

НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОКАТКИ И ДРЕССИРОВКИ

Под тепловым профилем подразумевают тепловую выпуклость или вогнутость валка — разность увеличений диаметра в середине бочки и в одном из сечений у края бочки:

Тепловой профиль является важной составной частью суммар­ ного профиля валков и оказывает существенное влияние на точность размеров и геометрию прокатываемых или дрессируемых полос, а также на стойкость и износ рабочих и опорных валков.

За счет правильного управления профилем (профилирования) бочки валков можно добиться равномерной деформации по ширине полосы и получить планшетный лист с минимальными отклонениями от допусков по коробоватости, волнистости и поперечной разнотол­ щинности.

Профилирование валков начинают вне стана, когда на шлифоваль­ ных станках получают другую важную составляющую суммарного профиля валков — шлифовочную. Ее назначают, как правило, для определенного сортамента, и во время эксплуатации валков на стане она практически остается постоянной, изменяясь лишь за счет износа.

176

Суммарный же профиль валков, под которым подразумевают форму и размеры активной образующей рабочего валка на границе с прокатываемым металлом, в процессе работы стана непрерывно изменяется. Эти изменения, вызванные колебаниями скорости, натя­ жения, усилия прокатки (дрессировки), перепада температуры по длине бочки, профиля подката и других параметров, приводят к на­ рушениям планшетности полосы и требуют оперативного управле­ ния профилем валков.

Рис. 54. Схема взаимодействия валков и полосы в рабочей клети кварто, условно расчлененная на элементы

Как отмечалось ранее, такое управление на современных станах осуществляют с помощью быстродействующих систем гидравличе­ ского изгиба валков. Эффективность таких систем во многом зависит от поддержания стабильности теплового профиля валков с помощью автономной системы регулирования. Кроме того, диапазон регули­ рования активной образующей с помощью гидроизгиба ограничен, поэтому важно уметь правильно выбрать исходную (шлифовочную) выпуклость валков. До сих пор такой выбор, как правило, произво­ дили эмпирически, так как имевшиеся расчетные формулы не обес­ печивали необходимую для практики точность.

Это приводило к увеличению числа перевалок и снижению про­ изводительности станов, особенно при освоении проката новых раз­ меров и марок.

Чтобы получить зависимость шлифовочной выпуклости валков от остальных составляющих суммарного профиля, рассмотрим взаи­ модействие валковой системы с полосой для наиболее распростра­ ненного случая: верхний рабочий валок имеет шлифовочную выпук-

лость (вогнутость), нижний рабочий валок цилиндрический, оба опорных валка также отшлифованы цилиндрическими, но со ско­

При правильной настройке валковой системы форма активных образующих верхнего и нижнего рабочих валков (межвалковая щель) должна полностью соответствовать профилю прокатываемой

на три промежуточных условных положения, показанных на рис. 54. С некоторым приближением можно считать, что вся деформация валковой системы происходит относительно фиксированных точек а и б, положение которых определяется нажимными винтами и подуш­ ками опорных валков.

Однако, учитывая условность положений /—3, для анализа дефор­ мации системы пространственное положение точек а и б мысленно

формирования межвалковой щели. Опорные валки прогнулись для

прогибов в середине бочки и у скоса) составит (без учета сплющи­ вания):

(индексы «в» и «н» обозначают верхний и нижний).

Положение 3. Опорные валки, продолжая прогибаться, вовле­ кают в прогиб рабочие валки. Рабочие валки прогнулись для ком­ пенсации оставшихся половин собственных тепловых выпуклостей со стороны полосы, на ширине ее; прогиб опорных валков соответ­ ственно увеличился на ту же величину. Кроме того, верхний опор­ ный валок дополнительно прогнулся для компенсации верхней половины шлифовочной выпуклости связанного с ним рабочего валка.

178

валков одинаковая, нижний опорный валок (вместе с нижним рабо­ чим) прогибается для компенсации нижней половины шлифовочной выпуклости верхнего рабочего валка. Полоса при этом корытообразно изгибается, как показано на рис. 54;

б) рабочие, а вслед за ними и опорные валки дополнительно прогибаются для компенсации поперечной разнотолщинности по­

и опорными валками, которое компенсирует часть прогиба валков: расстояние по высоте между точками 0 и а; 0' и а за счет сплющивания может быть уменьшено. Следовательно, прогиб рабочих валков

ность сплющивания полосы; Ас п л . о п —неравномерность сплющивания опорного валка; Ас п л . р . о п — неравномерность сплющивания рабочего валка в контакте с опорным.

В результате точки а и б на рис. 54 занимают свое действительное рабочее положение, а прогибы валков на длине L a K X могут быть выра­

УР . н = 4 " ( д х <о-ь) Р + Sn) ) 2 + А ш (±f-)* - А с п л . р 2 , (188)

где

В действительности все описанные процессы нагружения валковой системы протекают одновременно, и рассмотренных промежуточных положений не существует. Однако использованный для вывода фор­ мул (186)—(188) прием условного расчленения деформации на от­ дельные элементы основан на методе суперпозиции и потому не про­ тиворечит физической сущности изучаемого явления.

Из выражения (186) легко получить формулу для расчета шли­ фовочной выпуклости рабочего валка:

[27—29, 62, 63] состоит в более правильном учете тепловой состав­ ляющей профиля валков. С этой целью тепловая выпуклость рабочего

у опорных валков. Наконец, в этой формуле выделены составляющие деформации, определяющие сплющивание валков и полосы, которые ранее чаще всего учитывали совместно с прогибом, для чего вводили понятие «собственного прогиба рабочих валков».

Указанные отличия формулы (191) от упомянутых методик дают

более точно вычислить по аналогичной формуле, предложенной в работе [61].)

Изложенная методика расчета шлифовочной выпуклости валков, публикуемая впервые, требует дальнейшего апробирования и уточ­ нения.

180