Калибровка прокатных валков

Чекмарев А.П., Мутьев М.С., Машковцев Р.А.

Металлургия, 1971 г.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ КАЛИБРОВКИ ВАЛКОВ

Расчет калибровки валков зависит от прокатываемого профиля, типа стана и его характеристики, мощности двигателя, качества металла и ряда других факторов. Имеются общие принципы расчета калибровки, не зависящие от прокатываемого профиля, сущность которых заключается в следующем.

1.При определении числа проходов или режима обжатий следует исходить прежде всего из захватывающей способности валков, т. е. из допускаемых углов захвата.

Максимальное использование захватывающей способности валков в пределах допускаемых углов захвата является исходным критерием при выборе обжатий или вытяжек в калибрах. Допускаемые углы захвата зависят от скорости валков, качества металла, условий деформации в калибрах, состояния валков, коэффициента трения и т. д.

На основании допускаемых углов захвата устанавливают то число проходов, которое можно применить при прокатке того или другого профиля. Это число проходов приходится увеличивать, если условия прокатки лимитируются прочностью валков, мощностью двигателей или необходимостью изменить число проходов по технологическим условиям (расположение стана, четное или нечетное число проходов и т. д.).

2.При прокатке полос или фасонных профилей в первых проходах обжатия определяют в соответствии с допускаемыми углами захвата. В последующих проходах эти углы могут быть ниже допускаемых, исходя из прочности валков, мощности стана, что вынуждает снижать обжатия или коэффициенты вытяжки.

3.В чистовых и предчистовых калибрах при выборе коэффициентов вытяжек исходят не из допускаемых углов захвата или мощности стана, а из условий деформации в калибре, необходимых для получения точного профиля, а также из условий износа калибров во избежание частых перевалок или смены калибров. Обычно в чистовых калибрах ограничиваются коэффициентами вытяжки в пределах 1,1—1,2, что обеспечивает получение хорошего профиля. В предчистовых калибрах коэффициент вытяжки можно повысить до 1,25—1,35.

4.При расчете калибровки того или иного профиля следует исходить из холодного размера с учетом установленных по ГОСТу допусков. Если для профилей принят минусовый допуск Δ,то следует принимать холодный размер, уменьшенный примерно на половину отрицательного допуска:

Прокатка с минусовыми отклонениями обеспечивает большую экономию металла, поэтому прокатка «на минус» имеет большое народнохозяйственное значение.

Зная холодные размеры, можно определить и горячие размеры, для чего холодные размеры умножают на коэффициент линейного расширения, равный 1,012—1,015:

5.При расчете калибровок во многих случаях удобно вести расчет от чистового калибра против хода прокатки. Расчет против хода прокатки удобен тем, что корректировку легче делать в первых по ходу прокатки калибрах (проходах), чем в последних.

6.Важное значение при расчете калибров имеет правильное определение уширения по калибрам. Необходимо, чтобы простор на уширение был несколько больше, чем фактическое уширение, во избежание образования заусенцев и закатов.

Однако большой простор на уширение, т. е. незаполнение калибра, может приводить к искажению профиля, несоблюдению требуемых размеров и т. д. В каждом конкретном случае нужно решать, насколько допустимо незаполнение профиля. Можно считать, что металл в овальных и квадратных черновых калибрах может заполнять ширину калибра на 95—100%, т. е.

где 6_М — ширина полосы (металла); 6_К — ширина калибра.

7.При калибровке фасонных профилей (балок, швеллеров, рельсов и др.) большое значение имеет правильное деление профиля на элементы с тем, чтобы по элементам получить одинаковые вытяжки (равномерная вытяжка). При этом следует иметь в виду, что фасонный профиль получается из прямоугольного или квадратного сечения. Следовательно, неравномерная вытяжка по отдельным сечениям неизбежна. Эту неравномерность вытяжек по элементам принимают в первых проходах (по ходу прокатки), когда сечение большое, температура высокая, а не в последних.

Следует также иметь в виду, что более выгодно иметь минимальное число фасонных калибров, так как прокатка в простых черновых калибрах упрощает схему калибровки на стане, сокращает число перевалок и уменьшает парк валков. Поэтому при прокатке балок, швеллеров, угловых и других фасонных профилей следует выбирать минимально возможное число фасонных калибров, сообразуясь с диаметром валков стана, мощностью двигателей и скоростью прокатки:

8.При расчете калибровок линейных станов следует учитывать также распределение проходов по клетям с целью обеспечения высокой производительности стана и равномерной загрузки клетей.

На непрерывных станах и станах с последовательным расположением клетей (зигзагообразных и шахматных) в целях использования максимальных скоростей прокатки необходимо стремиться к такой калибровке, у которой чистовой калибр приходился бы на последнюю клеть.

9.Рассчитанную калибровку необходимо проверять с точки зрения загрузки двигателей по проходам, чтобы обеспечить максимально возможные деформации по проходам при равномерной загрузке главного двигателя.

10.Важное значение имеет установление деформаций по калибрам, особенно при прокатке фасонных профилей, обеспечивающих равномерный износ калибров и максимальный срок службы валков при минимальных простоях стана, необходимых для перевалки.