способ производства арматурного проката

Формула изобретения

1. Способ производства арматурного проката, включающий многопроходное обжатие полосы в системе вытяжных калибров «овал-круг» с формированием в предчистовом проходе профиля в виде овала с вогнутыми длинными сторонами, в чистовом - профиля с винтовыми выступами, отличающийся тем, что отношение высоты овала к его ширине составляет 2,3-2,5, в чистовом проходе формируют профиль в виде двух симметричных дуг одной окружности с радиусом, равным радиусу при вершине овала, сопряженных между собой прямолинейными участками, при этом в чистовом проходе полосу обжимают с вытяжкой 1,3-1,5.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в проходе, предшествующем предчистовому, полосу обжимают в круглом калибре с вытяжкой 1,3-1,4 при коэффициенте заполнения калибра 0,85-0,89.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для получения на сортовых станах стального арматурного проката с винтовыми выступами для резьбового соединения.

Арматурный прокат с винтовыми выступами для резьбового соединения представляет из себя прутки круглого сечения с двумя симметрично расположенными лысками, на цилиндрической поверхности которых выполнены выступы, образующие разомкнутую винтовую трапециевидную резьбу. Данный вид арматуры используется в условиях, когда недопустимо применение сварки, а соединение арматурных стержней производят с помощью специальных гаек.

Известен способ производства арматурного проката, включающий многопроходное обжатие полосы в системе вытяжных калибров «овал-круг» с формированием в предчистовом проходе профиля в виде овала, а в чистовом проходе - круглого профиля с винтовыми выступами [1], [2].

Недостаток известных способов состоит в том, что они не обеспечивают получения винтового арматурного проката с неискаженной формой поперечного сечения. Это снижает качество и выход годного винтового арматурного проката.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ производства арматурного проката, включающий многопроходное обжатие полосы в системе вытяжных калибров «овал-круг» с формированием в предчистовом проходе профиля в виде овала с вогнутыми длинными сторонами, в чистовом - круглого профиля с винтовыми выступами, идущими по трехзаходной винтовой линии с двумя продольными ребрами - прототип [3].

Недостатки известного способа состоят в том, что при его использовании для производства винтового арматурного проката из-за искажения формы поперечного сечения полосы и винтовых выступов на ее поверхности происходит снижение качества и выхода годного винтового арматурного проката.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении качества и выхода годного винтового арматурного проката.

Для решения поставленной технической задачи в известном способе производства арматурного проката, включающем многопроходное обжатие полосы в системе вытяжных калибров «овал-круг» с формированием в предчистовом проходе профиля в виде овала с вогнутыми длинными сторонами, в чистовом - круглого профиля с винтовыми выступами, согласно предложению отношение высоты овала к его ширине составляет 2,3-2,5, а в чистовом проходе формируют профиль в виде двух симметричных дуг одной окружности с радиусом, равным радиусу при вершине овала, сопряженных между собой прямолинейными участками, причем в этом проходе полосу обжимают с вытяжкой 1,3-1,5. Кроме того, в проходе, предшествующем предчистовому, полосу обжимают в круглом калибре с вытяжкой 1,3-1,4 при коэффициенте заполнения калибра 0,85-0,89.

На чертеже показана последовательность изменения по проходам поперечного сечения полосы при производстве арматурного проката: 1 - после прохода, предшествующего предчистовому; 2 - после предчистового прохода в вертикальных валках с калибрами; 3 - после чистового в горизонтальных валках с калибрами.

Сущность изобретения состоит в следующем. В процессе производства арматурного проката требуется обеспечить получение круглого прутка с двумя симметрично расположенными плоскими гранями по всей его длине, а также винтовыми ребрами на обеих цилиндрических поверхностях прутка. Для этого при обжатии в чистовом проходе необходимо точно выполнить круглые участки профиля с одновременным вытеснением металла в винтовые канавки, нарезанные на круглых калибрах валков, и за счет свободного уширения металла в калибре получить плоские грани профиля. Благодаря тому, что в предчистовом проходе формируют профиль в виде овала с вогнутыми длинными сторонами и с радиусом закругления при вершинах овала, равным радиусу цилиндрических поверхностей прутка, прокатка в круглом чистовом калибре такого же радиуса повышает точность готового профиля. За счет обжатия в чистовом проходе с вытяжкой 1,3-1,5 овального профиля, у которого отношение высоты к ширине составляет 2,3-2,5, в круглый, во-первых, формируется полный профиль винтовых ребер, во-вторых, вогнутые длинные стороны овала за счет уширения металла переходят в плоские грани. Кроме того, при обжатии полосы в круглом калибре, предшествующем предчистовому, с вытяжкой 1,3-1,4 при коэффициенте заполнения калибра 0,85-0,90 формируют искаженный круглый профиль, высота которого превышает ширину. Это облегчает задачу полосы в предчистовой овальный калибр и улучшает выполнение формы предчистового овала.

Экспериментально установлено, что при вытяжке в проходе, предшествующем предчистовому, менее 1,3 или коэффициенте заполнения калибра менее 0,85 не обеспечивается получение оптимальной формы поперечного сечения полосы, что, в свою очередь, приводит к нарушению формы полосы в предчистовом и чистовом калибрах. Увеличение вытяжки более 1,4, как и коэффициента заполнения калибра более 0,90, ухудшает условия захвата в предчистовом калибре, что снижает выход годного.

При отношении высоты овала Н к его ширине В менее 2,3 не обеспечивается необходимая степень деформации для выполнения винтовых ребер в круглом калибре, что снижает качество и выход годного. Увеличение этого соотношения более 2,5 ведет к нарушению формы граней профиля в чистовом калибре и его переполнению.

Если вытяжка в чистовом проходе будет менее 1,3, то имеет место невыполнение формы винтовых ребер арматурного проката. Увеличение вытяжки более 1,5 приводит к искажению формы граней арматурного проката, переполнению калибра, снижению качества и выхода годной металлопродукции.

Примеры выполнения способа

Непрерывно литую заготовку квадратного сечения 100×100 мм из стали марки 25ГС нагревают в методической печи до температуры 1280°С и прокатывают за 8 проходов в полосу овального сечения. Затем полосу задают в горизонтальные валки с круглым калибром, где обжимают с вытяжкой ₉=1,35 при коэффициенте заполнения калибра К₉=0,87, придавая ей форму поперечного сечения 1 (искаженный круглый профиль). Выходящую из горизонтальных валков полосу задают в вертикальные валки с овальным калибром (предчистовой проход), где ей придают форму поперечного сечения 2 в виде овала с вогнутыми длинными сторонами при отношении высоты овала Н к его ширине В, равном Н:В =2,4. Кроме того, радиус R закругления при вершинах овала равен радиусу винтового арматурного проката.

Затем овальную полосу задают в горизонтальные валки с круглым калибром, на котором выполнены винтовые канавки (чистовой проход) и при обжатии с вытяжкой ₁₁=1,4 придают арматурному прокату конечную форму поперечного сечения 3 в виде двух симметричных дуг одной окружности с радиусом R, сопряженных между собой прямолинейными участками.

Готовый арматурный прокат представляет из себя круглый пруток с двумя симметрично расположенными по всей его длине плоскими гранями и винтовыми ребрами на обеих цилиндрических поверхностях. Благодаря использованию данной технологии исключается образование дефектов винтовой арматуры, что повышает ее качество и выход годного Q.

Варианты реализации предложенного способа и показатели их эффективности приведены в таблице.

Таблица Режимы производства арматурного проката и их эффективность
№ п/п	9	К 9	Н/В	11	Наличие дефектов	Q, %
1.	1,20	0,84	2,2	1,2	невыполнение профиля	76,4
2.	1,30	0,85	2,3	1,3	отсутств.	99,4
3.	1,35	0,87	2,4	1,4	отсутств.	99,8
4.	1,40	0,90	2,5	1,5	отсутств.	99,5
5.	1,50	0,95	2,6	1,6	искажение профиля	76,2
6.		1,00	2,1	1,12	невыполнение профиля	74,9

Источники информации

1. Авт. свид. СССР №1242265, МПК В21В 1/16, 1986 г.

2. Патент Российской Федерации №2221654, МПК В21В 1/18, 2004 г.

3. А.П.Чекмарев и др. Калибровка прокатных валков. М.: Металлургия, 1971, с.216-219, 235-236 - прототип.