CC BY
28
УДК 621.771.26
Власов Т.Ф.*
ОСОБЕННОСТИ КАЛИБРОВКИ И ПРОКАТКИ ЭКОНОМИЧНЫХ ВЫСОКОТАВРОВЫХ ПОЛОСОБУЛЪБОВЫХ ПРОФИЛЕЙ
Дана общая характеристика высокотавровых экономичных симметричных полособулъбовых профилей и область их пргсменения. Учитывая особенности профиля предложена косая система калибровки, которая была опробована на одноклетевом стане 300 и внедрена в производство на пролтшленном стане 450
Одной из важнейших задач технологии прокатного производства является быстрейшее освоение экономичных и тонкостенных профилей на основе достижений отечественной и мировой науки и техники.
Расширение производства экономичных профилей проката позволит конструкторам создать более легкие машины, конструкции и сооружения, снизить трудоемкие затраты, сократить эксплуатационные расходы. Особое значение имеет внедрение экономичных профилей в судостроении, что позволит снизить вес конструкций и повысить эксплуатационные качества судна. Поэтому возникла необходимость в разработке нового стандарта на экономичную высокотавровую полособульбовую сталь. [ 1]
Стандартом (ГОСТ 9235-76) предусмотрена прокатка высокотавровых экономичных полособулъбовых симметричных по полке профилей (рис. 1) двух типов:
£ Сортамент А - Нормальные симметричные
полособульбы облегченного типа - охватывает номера от № 4 до № 30 с высотой профиля от 40 до 300 мм с тремя градациями по толщине для каждого номера профиля. Уклон 20е Ширина и конфигурация полки меняется соответственно изменению толщины стенки, что позволяет прокатывать все три профиля одного номера в одних валках путем их раздвижки.
Сортамент Б — Усиленные симметричные полособульбы - охватывает номера от № 6 до № 40 с высотою профиля от 60 до 400 мм, также с тремя градациями по толщине для каждого номера.
Введение трех размеров по толщине стенки в пределах каждого номера сортаментов А и Б обусловлено многообразием требований, предъявляемых проектными организациями в зависимости от класса и назначения судна и необходимостью равномерного изменения весовых и прочностных характеристик профилей при переходе от одного номера к другому. При использовании симметричных по полке высокотавровых профилей достигается экономия в весе примерно на 20 % по сравнению с несимметричными профилями.
Для успешного освоения прокатки на металлургических заводах полособулъбовых профилей и разработки рациональной теории калибровки большое значение имеют теоретические и экспериментальные исследования деформации металла в высокотавровых калибрах. С целью накопления некоторых необходимых опытных и теоретических материалов для дальнейшего развития теории прокатки в асимметричных калибрах и была
Рис. 1 - Профиль экономичной высокотавровой полособульбовой стали по ГОСТ 9235-76
' ПГТУ, канд. техн. наук, доц.
поставлена данная работа. Исследовалась деформация металла при прокатке в различных плоскотавровых калибрах [2] и на основе сделанных выводов разработаны теоретическиеосновы калибровки экономичных высокотавровых полособульбовых профилей
По конфигурации поперечного сечения симметричный полособульб являегся высокотавровым профилем с большим отношением высоты стенки к ширине полки, достигающим 2,5 - 3,5 при относительно малой толщине стенки, вследствие чего прокатка такого профиля обычным способом в гшоскотавровых и ребровых калибрах практически невозможна из-за трудностей образования высоких ребровых калибров и прокатки в них высокотаврового раската.
Учитывая особенности высокотаврового симметричного полособульбового профиля нами была использована косая система калибровки с использованием только плоскотавровых калибров, обеспечивающих достаточно надежный контроль ширины раската путем стесненного уширения при хорошей восстановимости ручьев при ремонтных переточках валков (рис. 2).
Сущность косой калибровки высокотавровых экономичных полособульбовых профилей определяется следующими особенностями:
1. Все калибры за исключением чистового и первого по ходу прокатки
выполняются косыми, благодаря чему обеспечивается контроль высоты (ширины) стенки (полотна
горизонтальной оси
Первоначальное формирование профиля осуществляется в специальном черновом прямом закрытом или разрезном плоскотавровом калибре с задачей в приемный калибр квадратной или прямоугольной заготовки плашмя или в черновом таврово-ребровом калибре с задачей квадратной заготовки на диагональ.
2. Чистовой калибр выполняется прямым закрытым со свободным уширением полотна или прямым открытым по полке с разъемом посередине, тоже со свободным уширением полотна позволяющие прокатывать три профиля одного номера в одних валках при соответствующей их установке.
При нормальном соотношении размеров заданного к получению профиля и номинального диаметра валков стана по условиям формирования булъбовой полосы вполне достаточно 6 — 7 фасонных калибров. Все калибры, за исключением черновых (первого и второго по ходу прокатки) рассчитываются исходя из условия равномерной или близко к равномерной деформации по всем элементам раската . Первый и второй по ходу прокатки черновые полособульбовые калибры рассчитываются с учетом условий захвата, а также с учетом прочности валков и в меньшей степени мощности двигателя привода стана.
Благодаря косому расположению калибров обеспечивается хорошая восстановимость их при ремонтных переточках валков при малом съеме металла по диаметру, уменьшается опасность окова валков раскатом, допускается более интенсивный режим обжатия по пропускам при менее развитой, чем в прямых калибрах поперечной деформацией.
В целях проверки теоретических основ и методики косой калибровки высокотавровых экономичных полособульбовых профилей выполнили калибровку и провели прокатку на одноклетевом стане 300 симметричного полособульбового профиля 624 (рис. 3).
Опытная прокатка показала, что при прокатке в прямом закрытом черновом полособульбовом калибре прямоугольной или квадратной заготовки, вследствие неравномерного обжатия раската по ширине, наблюдается по выходе из валков незначительное скручивание раската в сторону полок.
Таврово - ребровой калибр с диагональной задачей квадратной или ромбической заготовки возможно применять для прокатки полособульбовых профилей малых номеров. Следует отметить, что такой калибр не всегда заполняется металлом по стенке, вследствие чего не
обеспечивалось заполнение по ширине последующих плоскотавровых калибров и не достигалась требуемая ширина заданного к получению профиля.
В разрезном корытном черновом полособульбовом калибре с задачей квадратной или прямоугольной заготовки плашмя достигается, когда это необходимо, разгонка раската в ширину или ограничение уширения в любой степени вплоть до нуля. В таком калибре достигается почти симметричная по ширине, хотя и резко выраженная неравномерность деформации по толщине, при хорошей устойчивости раската и спокойном выходе его из калибра. Учитывая все сказанное этому калибру следует отдать предпочтение. В отношении выполнения полок и профиля по условиям работы более совершенным оказался закрытый чистовой калибр. При прокатке в открытом по полкам чистовом калибре по месту разъема на готовом профиле появлялся лампас, избавиться от которого не легко даже с помощью надлежаще установленной приемной коробки.
Выводы
1. Проведены исследования деформации металла в плоскотавровых калибрах с целью проверки теоретических основ и методики косой калибровки высокотавровых экономичных профилей.
2. Результаты прокатки экономичных высокотавровых профилей могут быть учтены и использованы при освоении технологии прокатки других тавроподобных профилей.
3. При использовании симметричных высокотавровых профилей достигается экономия в весе металлоконструкций до 20 % по сравнению с несимметричными полособульбовыми профилями.
Перечень ссылок
1.Скороходов Н.Е. Калибровка сложных профилей / Н.Е.Скороходов, Б.М.Илюкович, И.П. Шулаев. - М.: Металлургия, 1979,- 232 с.
2. Исследование силовых условий прокатки в полособульбовых калибрах / Т.Ф.Власов, И.В.Демишев, В.Т.Власов, В.И.Мазан. - / ПГТУ. - Мариуполь, 1991. - 4 с.-Деп. В УкрНИИ -НТИ, 25.12.91. № 1642-Ук 92
Статья поступила 17.02.2006
