способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением
Классы МПК: | B21B37/48 управление натяжением, управление сжатием |
Автор(ы): | Гарбер Э.А., Наумченко В.П., Абраменко В.И., Горелик П.Б., Кузнецов В.В., Трайно А.И. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Северсталь", Научно-исследовательская лаборатория абразивно-порошковой очистки проката от окалины РАН |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-09-05 публикация патента:
27.09.2002 |
Изобретение относится к прокатному производству и может быть применено на непрерывных широкополосных станах холодной прокатки. Технический результат - обеспечение устойчивого положения рабочих валков при колебаниях натяжений и усилий прокатки. Способ включает определение предела текучести полосы
т в каждом межклетевом промежутке для разных марок стали в поддержание величины удельного натяжения
н путем задания величины коэффициента к
, представляющего собой отношение
н к
T. Новым в способе является то, что задают предельно допустимое значение к
= к
nр, дополнительно для каждой клети определяют коэффициент кТ нестабильности натяжений как отношение наибольшего отклонения среди переднего и заднего натяжений от номинальной технологически заданной их величины к этой номинальной величине натяжения, угол
между линией, соединяющей центры рабочего и опорного валков, и вертикалью, угол
3 между линией, соединяющей центры рабочего и опорного валков, и линией действия межвалкового усилия при замедлении стана, измеряют толщину полосы и усилия прокатки в каждой клети. После чего величину удельных натяжений в отдельных межклетевых промежутках поддерживают исходя из следующих соотношений: ![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-1t.gif)
величина удельного натяжения перед i-й клетью, Па;
i+1 - величина удельного натяжения за i-й клетью, Па; Рпр - усилие прокатки, Н; b - ширина полосы, м; hi - толщина полосы перед i-й клетью, м; hi+1 - толщина полосы за i-й клетью, м;
- [рад];
3- [рад]. 1 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189008/947.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189011/946.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-1t.gif)
величина удельного натяжения перед i-й клетью, Па;
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189008/947.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189011/946.gif)
Формула изобретения
Способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, включающий определение предела текучести полосы![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189008/947.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189011/946.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-14t.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
где
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
Рпр - усилие прокатки, Н;
b - ширина полосы, м;
hi - толщина полосы перед i-й клетью, м;
hi+1 - толщина полосы за i-й клетью, м;
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189008/947.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189011/946.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к прокатному производству и может быть применено на непрерывных широкополосных станах холодной прокатки. Из уровня техники известен способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением [1] , при котором величину удельного натяжения![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189008/947.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189011/946.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-2t.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
где
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189008/947.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189011/946.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-3t.gif)
где Т0 - среднее (номинальное) значение заднего натяжения, Н; Т1 - среднее (номинальное) значение переднего натяжения, Н; Pon - усилие, действующее между рабочим и опорным валками (межвалковое усилие), Н;
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189008/947.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189011/946.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-4t.gif)
Величину угла
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189011/946.gif)
- при постоянной скорости прокатки (сила Pon направлена по касательной к кругу трения в подшипниках опорных валков, этот случай на чертеже не показан):
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-5t.gif)
- при ускорении стана:
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-6t.gif)
- при замедлении стана:
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-7t.gif)
где m - плечо трения качения, м;
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189022/961.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189009/8226.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189008/947.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-8t.gif)
где Rраб - радиус рабочего валка, м; е - расстояние между вертикальными осевыми плоскостями рабочего и опорного валков, м. Как видно из чертежа и выражения (1), если полуразность натяжений полосы больше горизонтальной проекции межвалкового усилия, радиальное усилие действует по направлению прокатки; если полуразность натяжений меньше горизонтальной проекции межвалкового усилия, радиальное усилие направлено в противоположную сторону. В процессе прокатки натяжение полосы не является постоянным, под воздействием колебаний режимов прокатки имеют место колебания натяжений, которые в зависимости от типа стана могут составлять до 20% от номинальных величин. Установив максимальное для стана отклонение величин натяжений от соответствующего номинального, величины максимального, минимального и среднего (номинального) натяжений можно связать между собой следующими соотношениями:
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-9t.gif)
где kT - коэффициент нестабильности натяжений; Т0max,Т0min - максимальная и минимальная величина заднего натяжения, Н; Т1max,Т1min - максимальная и минимальная величина переднего натяжения, Н; Т0,Т1 - средние (номинальные) значения натяжений, установленные технологической инструкцией, Н. При колебаниях натяжения, а также во время ускорения и замедления стана возможно изменение направления действия радиального усилия, что приводит к снижению качества поверхности прокатываемой полосы за счет неустойчивого положения рабочих валков в клети и колебаний межвалкового зазора. Величины удельных натяжений, обеспечивающих стабильное положение валка в клети, определены из условия, что при ускорении и замедлении стана радиальные усилия не изменяют своего направления, причем расчет произведен для наиболее неблагоприятных вариантов. 1. Если полуразность натяжений больше горизонтальной проекции межвалкового усилия, то радиальное усилие действует на подшипники по направлению прокатки, и наименьшая возможная разность натяжений при ускорении стана будет равна (T0min-T1max); в этом случае условие устойчивости рабочего валка имеет вид:
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-10t.gif)
2. Если полуразность натяжений меньше горизонтальной проекции межвалкового усилия, то радиальное усилие действует на подшипники против направления прокатки, и наибольшая возможная разность натяжений при замедлении стана будет равна (T0max-T1min); в этом случае условие устойчивости рабочего валка имеет вид:
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-11t.gif)
Если технологической инструкцией стана задана номинальная величина переднего натяжения Т1, то номинальную величину заднего натяжения Т0, гарантирующую устойчивое положение рабочего валка в клети, можно определить из следующих неравенств, полученных путем преобразования выражений (1), (2), (7), (8), (9):
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-12t.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189876/2189876-13t.gif)
Учитывая, что
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189011/946.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189011/946.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189009/8226.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
![способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением, патент № 2189876](/images/patents/281/2189020/963.gif)
Конкретный пример реализации способа непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением приведен ниже, в таблице. Как видно из таблицы, описанный способ позволяет обеспечить устойчивое положение рабочих валков при колебаниях натяжений и усилий прокатки, а также во время ускорения и замедления стана, что обеспечивает высокое качество поверхности холоднокатаной полосы и низкую вероятности порывов полосы при существовании неметаллических включений и наличии концентраторов напряжения на кромках полосы. Источники информации
1. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов. - М.: Металлургия. 1985. С. 51-52. 2. А. Ф. Пименов, О.Н. Сосковец, А.И. Трайно и др. Холодная прокатка и отделка жести. - М.: Металлургия. 1990. С.104-105 (прототип).
Класс B21B37/48 управление натяжением, управление сжатием