Введение к работе
Актуальность работы. В различных отраслях народного хозяйства существует большая потребность в полых сортовых профилях различной "формы и размеров для изготовления деталей машин и механизмов. Применение таких профилей позволяет экономить дорогостоящие материалы, снижать вес конструкций. Полые профили получают методами обработки давлением, при этом конфигурация наружного контура и внутреннего канала может быть различной.
К такому виду продукции относится пустотелая круглая и шестигранная буровая сталь, широко используемая при бурении горных пород. Эффективность работы горнодобывающих предприятий во многом зависит от стойкости бурового инструмента, которая обусловливается материалом штангобура, точностью его геометрических размеров, качеством поверхности, наружного профиля и внутренней поверхности буровой стали.
В машиностроении для изготовления деталей на станках-автоматах используется сортовая сталь круглого и шестигранного сплошного сечения, при этом (45...80) % металла уходит в стружку, что удорожает готовую продукцию и приводит к усложнению технологического процесса. Применение для этих целей полой сортовой стали существенно снижает затраты на производство и экономит значительное количество металла.
В настоящее время металлургическая промышленность не производит полую сортовую сталь в необходимых количествах и требуемого сортамента. Поиск новых эффективных способов производства полых сортовых профилей является актуальной задачей по обеспечению возрастающих потребностей народного хозяйства в продукции такого вида.
Цель работы. Разработка технологии получения высокоточных полых профилей и методики расчета деформационных и энергосиловых параметров процесса продольной прокатки полых профилей в трехвалко-вых клетях.
Научная новизна. Разработана математическая модель расчета деформационных и энергосиловых параметров прокатки полых тел в трехвалковых клетях.
Получена зависимость для расчета изменения толщины стенки в функции относительного обжатия и соотношения диаметров внутреннего канала и наружного профиля.
Разработан способ прокатки высокоточных шестигранных полых профилей с использованием круглого калибра с проточками.
Практическая ценность и реализация таботы в промышленных условиях. Методика расчета энергосиловых и деформационных параме' ров использована при освоении технологии прокатки буровой стали і действующем стане 450-3 металлургического завода "Красный Октябр: при проектировании второй очереди стана 450-3. Результаты работы могут быть использованы при создании новых технологических схем : процессов получения полых тел различного назначения.
Способ и технология внедрены на стане 450-3 с экономическим эффектом за І986...І99Іг.г. 675 тыс.руб.
Ожидаемый экономический эффект от создания второй очереди стана составит 136 тыс.руб.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работ доложены и обсуждены на Всесоюзной научно-технической конференци "Проблемы повышения качества проката и новые процессы в его прои водстве", Донецк, 1981г.; Всесоюзной 5 научно-технической конфер ции молодых металлургов-исследователей при Донецком научно-иссле вательском институте черной металлургии, Донецк, 1986г.; Всёсоюз научно-технической конференции "Деформация металла в многовалков калибрах", Магнитогорск, 1987г.; Всесоюзной научно-технической к ференции "Проблемы повышения технического уровня производства че ных металлов и сплавов", Москва, 1987г.; Всесоюзной научно-техни кой конференции молодых ученых, инженеров и рабочих "Создание и воєнне экологически чистых ресурсосберегающих технологий в чернс металлургии", Донецк, 1991г.; объединенном научном семинаре кафе ОМД ДЛИ и отделов прокатного производства Донниичермет, Донецк, 1992г.; секции ученого совета Донниичермет по прокатному произвс ству, Донецк, 1992г.
Публикации. По материалам работы опубликовано 6 статей, пси чено 2 авторских свидетельства на изобретение.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов і приложения, изложена на 142 страницах машинописного текста, соде кит 21 рисунков, 17 таблиц и список использованной литературы из ИЗ наименований.
СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ'
В машиностроении, в строительных конструкциях существенно увеличивается потребность в полых сортовых профилях различной формы и назначения. Применение полых профилей позволяет сэкономить значительное количество металла, устранить ряд операций при изготовлении различных изделий.
Процесс формирования полых сортовых профилей включает горячую прокатку на оправке и без нее, холодную прокатку, итаглповку, механическую обработку и др. Наиболее производительным и технологичным из перечисленных способов является продольная прокатка, которая широко используется при производстве труб. Применение оправок позволяет получить хорошее качество внутренней поверхности, высокую точность геометрических размеров профиля. Но такой технологический процесс обладает рядом существенных недостатков, которые ограничивают масштабы его применения. Прежде всего, это связано с низкой стойкостью оправок, сложностью их охлаждения и замены, невозможностью получения профилей малого размера и с различной конфигурацией наружной и внутренней поверхности.
Более дешевым является способ Формирования готового профиля редуцированием без оправки в многовалковых калибрах. Высокая жесткость многовалковых клетей позволяет получить требуемую точность наружного профиля при сохранении формы внутреннего канала. Однако полые профили с различной конфигурацией наружной и внутренней поверхности таким способом до настоящего времени не производились.
Известен способ производства полой круглої! и шестигранной буровой стали продольной прокаткой без оправки в трехвалковых клетях. При этом происходит Формирование шестигранного наружного профиля с сохранением круглой формы внутреннего канала. В качестве подката используется полая круглая заготовка с соотношением диаметров наружного профиля и внутреннего канала (0,35...0,47), полученная способом прошивки в клетях винтовой прокатки.
Схемы прокатки шестигранных полых профилей в трехвалковых калибрах приведены на рис.1. Их предварительное опробование показало, что высокая степень неравномерности деформации по первой схеме вызывает значительную утяжку металла в углах профиля, приводит к потере Форі.ш внутреннего канала. Схема признана нетехнологичноі'і для эксплуатации в промышленности. Частично исключает недостатки предыдущего процесса использование первого круглого калибра с выпусками в местах разъемов валков.
ы
При этом запас металла из разъемов первого калибра обеспечивает формирование углов в последующих шестигранных калибрах. Однако достичь равных условий заполнения всех шести углов профиля при условии допускаемого искаления формы внутреннего канала по этой схеме затруднительно из-за различных условий формирования углов, приходящихся на донную часть первого калибра.
Одним из важных параметров при деформировании полых тел является соотношение деформации между наружным и внутренним контуром, знание которого позволяет производить расчеты калибровок валков и режимов деформации профиля. В предыдущих работах этот параметр определялся экспериментальным путем с получением эмпирических зависимостей. Основной недостаток такого подхода заключается в невозможности использования таких зависимостей при изменении формы профиля и увеличении диапазона соотношений размеров наружного контура и внутреннего канала при освоении новых профилей.
Расширение сортамента и марок прокатываемых сталей потребует -редания вопросов конструирования и расчета технологического оборудования, для чего необходимо наличие методики расчета энергосиловых параметров процесса. Известные решения в области производства труб и буровой стали либо предназначены для расчета только круглых профилей, либо дают существенные ошибки в расчетах при расширении диапазона варьирования основных параметров процесса.
Исходя из вышеизложенного, основная цель работы состоит в разработке технологии получения высокоточных полых профилей способом продольно:! прокатки в трехвалковых калибрах, методики расчета деформационных и энергосиловых параметров процесса.
Для достижения указанной пели в работе необходимо решить следующие задачи:
получить зависимости для расчета деформационных и энергосиловых параметров прокатки полых профилей в трехвалковых калибрах;
разработать калибровку валков для получения высокоточного полого шестигранного профиля;
провести экспериментальные исследования деформационных и энергосиловых параметров процесса;
разработать технологию прокатки полых профилей в трехвалковых клетях;
оценить уровень качества готовой продукции.
Процесс прокатки в трехвалковых калибрах обладает рядом особі ностей: схема деформации близка к всестороннему сжатию; вследствие малых степеней деформации абсолютная величина радиальной составляющей значительно меньше величины продольной составляющей скорости т< чения металла; протяженность очага деформации мала по сравнению с ' аметром валков клети. Все это позволило использовать при решении з; дачи подход, предложенный Г.Я.Гуном при описании обобщенного плоск< течения трубы. При этом считается, что полая цилиндрическая труба пластически деформируется в трехвалковом калибре под действием силі прокатки Р, внутренний контур свободен от нагрузки. При выводе киї матически возможного поля скоростей принимаем, что среда является і сжимаемой и вязкопластической. Задача решается в цилиндрической сіп теме координат при условии, что деформация симметрична относительна оси 2 и не сопровождается искривлением поперечных сечений. Ширина очага деформации вдоль дуги захвата не изменяется. Величина коэ-Мш циента трения по длине и ширине очага деформации усреднена.
Схема очага деформации представлена на рис.2, вследствие сим метрии калибра рассматривается 1/6 его часть.
Va=
(2) (31
где ^() l&t- некоторые Функции соответственно 2 и Z
ог 2 ' 02
Константу С2 определяем, введя граничные условия на входе и выходе из очага деформации.
. . z=0; V2=Vt,
где Vj - скорость металла на входе в калибр.
C2=Vf
(4)
Схема очага деформации
?^Ш
^ЪЩШ
Рис.2
'Для определения константы С используем распределение скоростей течения металла в нейтральном сечении.
На поверхности действует горизонтальная составлящая скорост Va !. которая в нейтральном сечении совпадает с горизонтальной составляющей скорости валка Vg>r (рис.2).
VBr=Vbco5r=^g^cosr,
где Г" - угол нейтрального сечения;
Q- - диаметр валка в рассматриваемом сечении;
П - частота вращения валков.
Для определения положения критического сечения используются известные решения для случая горячего калибрования в трехвалковых клетях.
Для определения константы Сі используем условие обтекания записывая его для нейтрального сечения.
f- - PBC0sds-HH0+
Ci =
_ 2(>Г"в&&лои)(2Г^-2г + е9)
.XrG-MK-(zr-RBsLnoy
где 2г и 2 jp — координаты нейтрального сечения; ~},-г - вытяжка в нейтральном сечении; сь - угол захвата; 2Н0 - наружный радиус заготовки; п - длина очага деформации; \ - общая вытяжка за проход. Окончательно формулы для определения составлящих поля скоростей примут вид:
(7)
V*" 120 AjtЄ9 ^ ^ГГ- + 8Л
Полученные зависимости позволяют проанализировать характер перемещения металла при прокатке полых тел. По мере удаления от начала очага деформации Vg равномерно увеличивается, интенсивность роста зависит от величины относительного обжатия.
При прокатке круглой заготовки в шестигранном калибре возникает высокая степень неравномерности скорости Vg по ширине грани калибра. Максимальные обжатия приходятся на середину грани, минимальные - в углах калибра в донной части и у разъемов валков. Это приводит к разности значений продольной составлящей скорости течения металла Vz по контуру калибра. Максимальное значение соответствует середине грани. Это подтверждается параболической формой переднего конца раската с наибольшей вытяжкой по середине грани калибра. Для устранения этого явления и выравнивания продольных скоростей по сечению необходимо создать условия для уменьшения разности обжатий по контуру калибра. Это возможно путем разработки специальной переходной формы калибра, когда начало захвата переносится в углы профиля, при этом происходит гарантированное их выполнение.
Особый интерес представляет характер изменения радиальной составлящей V^ скорости течения металла. - Величина yz монотонно затухает к центру профиля. Изменение степени относительного обжатия в системе калибров круг-шестигранник изменяет угол наклона кривой, делая ее более пологой при повышенных обжатиях. Рост величины обжатия более 16 % приводит к выравниванию скоростей по сечению или даже к увеличению скорости перемещения внутренних слоев металла. Такой эффект происходит при больших обжатиях и значениях отношения диаметров внутреннего канала и наружного профиля -5р >0,5. Такой режим деформаций осуществлять на практике нецелесообразно, так как в этом случае усложняется получение требуемых размеров внутреннего канала.
Экспериментальыне исследования поля скоростей перемещения частиц металла в очаге деформации с помощью координатной сетки, нанесенной на поверхность свинцовых образцов, позволяет получить достаточно точные данные о характере и скоростях перемещения по всему деформированному объему.
В результате обработки экспериментальных данных получены значения скоростей перемещения металла по длине очага деформации и по сечению полого профиля.
Полученные значения скорости V^ соответствуют характеру ее изменения по очагу деформации, выявленная расчетным путем. Отсутствие" искривлений горизонтальных линий координатной сетки подтверждают правомочность использования гипотезы плоской деформации.
Расхождение расчетных и экспериментальных значений не превышает 10 %.
Исследования радиальной составляющей подтверждают снижение ее величины от поверхности к центру профиля. Увеличение обжатия приводит к росту скорости Уз , повышая долю осадки в общем процє се деформации. На выходе из очага деформации значения скорости Л!г возрастают за счет повышения интенсивности деформирования металла
Одним из основных вопросов при прокатке полых профилей является расчет изменения толщины стенки при заданных обжатиях по наружному контуру Дйн и отношения диаметров внутреннего канала (Q и наружного профиля ( D ) -jj- .
Используя полученные выражения для составляющих поля скорост вычислим изменение толщины стенки 0 полого профиля при деформировании в одном калибре за время dt . Окончательно изменение тол шины стенки полого профиля при прокатке в трехвалковых калибрах выразится уравнением
"Г"" гі +Cl гГ (8)
, Следует отметить, что в диапазоне отношений
-|=j— = (0,35...0,42) изменение толщины стенки практически отсутствует. Это соответствует наличию критического отношения толщины стенки к диаметру профиля, которое по данным различных авторов
' колеблется в диапазоне (0,32...0,34)^ Из графика видно что с увеличением обжатия величина отношения —й-. при котором отсутствует изменение толщины стенки профиля, уменьшается.
Используя выражение (8 ), можно определить размеры внут реннего канала по ширине калибра. Задавая форму заготовки и форму готового профиля, возможно рассчитать изменение толщины стенки и, таким образом, радиус внутреннего отверстия.
2вк=2ьо~ Д2н~а5, (9 )
где 2ВО - начальный радиус отверстия; Д2,н - обжатие по наружному контуру; Дб - изменение толщины стенки.
Многовалковые клети имеют ограниченные возможности по силовы нагрузкам, поэтому расчет силовых параметров при конструировании новых станов, расширении сортамента на действующих агрегатах имее _важное значение. Определение силы и момента прокатки с широким
варьированием параметров позволяет более рационально рассчитать технологический процесс. Вывод зависимостей для определения энергосиловых параметров произведен на основании определения составлякщих полной мощности деформации.
Мощность, затраченная на деформацию металла, слагается из трех мощностей:
Nj - мощность внутренних сопротивлений; Ыг,- мощность взаимодействия металла, находящегося в очаге деформации, с металлом, находящимся вне очага деформации (взаимодейсч вие с внешними зонами);
Мї- мощность внешних сопротивлений на контактной поверх
ности металла с валками. _ ,
Полная мощность, затраченная на деформацию профиля, является суммой всех мощностей:
n = !a сю)
Составляющие мощности определены с использованием полученного поля скоростей и изменения толщины стенки. Расчет момента прокатки ведется по формуле:
м - Nz(n-s)Ra
^ - v (п)
где ' П ~~ - момент прокатки; S - опережение;
Rg - радиус валка по дну калибра; Y - скорость металла на выходе из очага деформации. Величина силы прокатки рассчитывается по формуле:
М " 3*ЦИд ' ( 12)
где п - момент прокатки;
д - длина очага деформации; -1\) -коэффициент-плеча равнодействующей. Калибровка валков для прокатки ще.стдг.рашшх_др.оЗшлей__с. круглым внутренним каналом
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показали различный характер течения металла в донной части калибра и в местах разъемов валков при прокатке круглого профиля в шестигранном калибре.
Максимальное обжатие в средней части и нулевое в углах прак-
тически исключает возможность перемещения металла в углы шестиграр ного калибра. Для изменения схемы деформации предложено первый круглый калибр выполнять со специальными проточками в донной часті для предварительного получения углов профиля и начала их активногс Формирования с первого калибра.
На предложенный способ прокатки полых шестигранных профилей получено авторское свидетельство на изобретение >6 І4І3782 от 16.05.1986г.
Схема калибра приведена на рис.3.
Для определения качественного заполнения углов профиля необхс димо точно установить зависимость заполнения калибра от параметрої проточки. С этой целью на опытно-промышленном стане 330 Донниичер-мет были проведены исследования с использованием метода планирования эксперимента.
В результате обработки экспериментальных данных получено ураї нение регрессии для вычисления коэффициента заполнения проточки в зависимости от соотношения ее геометрических размеров.
Установлено, что оптимальной Формой проточки, при которой обеспечивается ее заполнение, следует считать такую, когда соотношение ее размеров удовлетворяет условиям:
При разработке рабочей калибровки валков для прокатки полых профилей, кроме Формы калибра, необходимо знать также и параметры вытяжки и опережения для расчета скоростного режима прокатки и длины раската. Кроме того, изменение величины обжатия влияет на овальность внутреннего канала. Для получения качественного готового проФиля важно знать предельные значения степеней деформации, не вызывающие отклонения размеров внутреннего канала выше допускаемых.
Для решения этих вопросов и проведено экспериментальное иссле дование Формоизменения металла при прокатке алюминиевых образцов в круглом калибре с проточками на стане 330 Донниичермет.
Получены эмпирические зависимости для расчета коэффициентов вытяжки, опережения и овальности внутреннего канала при прокатке полых профилей в круглом калибре с проточками. В результате эксперимента установлено, что при прокатке относительно тонкостенных профилей при отношении диаметров наружного проФиля и внутреннего
Схема круглого калибра с проточками
Рис.3.
канала выше 0,6 значения степени деформации не должно превышать (6...8) %, иначе возникающая овальность внутреннего канала не устраняется при дальнейшей прокатке в шестигранных калибрах. Это .вызывает необходимость при прокатке таких профилей увеличивать число проходов в шестигранных калибрах для получения качественног заполнения углов профиля и точных размеров внутреннего канала.
Проведенные исследования позволили установить, что для прока
полых шестигранных профилей в соответствии с действукщими стаядар
тами достаточно 6-7 проходов в трехвалковых клетях. Дальнейшее ув
" личение числа клетей признано нецелесообразным из-за существенног
усложнения кинематики стана.
На основании результатов исследований разработана принципиал ная схема калибровки валков для прокатки шестигранного профиля с круглым внутренним каналом. Схема калибровки валков приведена на рис.4. Прокатка полой круглой заготовки осуществляется за 6-7 про ходов. Первый круглый калибр с проточками обеспечивает стабилизацию размеров по длине раската и производит предварительное формир вание углов шестигранника. Дальнейшая прокатка ведется в системе шестигранных калибров.
На основании комплекса теоретических и экспериментальных исс доваяий разработана блок-схема алгоритма и методика расчета калиб ровок валков, деформационных и энергосиловых параметров процесса прокатки полых сортовых профилей в трехвалковых клетях.
С использованием предложенной методики произведен расчет калибровки валков для прокатки шестигранной буровой стали (25x7,2 32х9)мм. Калибровка успешно освоена в промышленных условиях и эксплуатируется с 1986г.
Технология включает следующие операции: стендовая подготовка трехвалковых клетей к работе; индукционный нагрев сплошной заготовки и ее прокатку в прошивной и редукционных клетях стана 450-3 в соответствии действующей технологической инструкцией; прокатку непрерывной группе трехвалковых клетей; охлаждение на холодильник
Схема калибровки валков для прокатки полого шестигранного
профиля
Рис.4.
адъюстажную обработку прутков с обрезкой концов, правкой, пакетированием и маркировкой.
При разработке технологических схем учитывались технические возможности как редукционных клетей винтовой прокатки, так и тре: валковых клетей. Технология предполагает использование п< ременного числа винтовых клетей и трехвалковых клетей в зависимо! от прокатываемого профилеразмера (схемы І...5). Исключение из пр< цесса производства клетей винтовой прокатки, обладающих повышен! износом валков и сложностью их замены, значительно упрощает цикл производства. При создании универсальной калибровки валков в лині непрерывного стана возможно прокатывать (4.,,5) ближайших профилі размеров. При этом чистовые калибрующие проходы остаются в после; них двух клетях. Для производства шестигранных полых профилей используется 6-7 клетей непрерывного стана для гарантированного по. чения высокого качества конечного профиля. Разработанная техноло] получения пустотелых шестигранных профилей удостоена серебряной медали ВДНХ СССР.
Расчет параметров технологии прокатки выполнен по разработаї ной методике с учетом рекомендаций по температурному и скоростної режимам.
На стане 450-3 металлургического завода "Красный Октябрь" освоена в промышленных условиях технология получения шестигранної буровой стали по разработанной технологии с использованием перво: круглого калибра с проточками.
Внедрение технологии выполнено при производстве шестигранної стали (25x7,2) мм и (32x9) мм. Заготовка после индукционного наг] ва до t= (1100...II50)C подвергалась прошивке и последующему pi дударованию в двух клетях винтовой прокатки. Перед станом продолі ной прокатки температура раската находилась в пределах (950...98( Процесс прокатки вели со скоростями (1,2...1,3) м/с с кинематическим рассогласованием скоростей в каждой последующей клети (1,03...1,05). Размеры подката находились в расчетных пределах. Корректировка размеров велась в процессе прокатки в пределах (0,5...0,8) мм. Процесс в непрерывном стане продольной прокатки протекал устойчиво, без сваливания раската в межклетевом промежуті
Прокатано в общей сложности более 20 тыс.тонн буровой стали марок 55С2, 28НТНЗМА. Выполнен комплекс экспериментальных исслед< ваний, включающий точность прокатки, уровень залегания дефектов,
износ калибров, оценку силовой загрузки оборудования.
19 ..-
Технологические схемы производства полых профилей
шестиклетевои стан 450-3 с 3-х вага. кал.
Рис.5.
Точность прокатки буровой стали по наружному контуру составі ла10*|мм, внутреннему каналу-*0'gMM. Разность между размерами грг ней профиля и овальность внутреннего отверстия лучше требований стандартов. Это дает основание сделать вывод, что полученный результат лучше известных отечественных и зарубежных аналогов. Зале нение углов шестигранного профиля равнозначно, радиус закругленш на углах не более (0,8...1,.2) мм.
Износ первого круглого калибра с проточками носит практичесі равномерный характер с величиной (0,65...0,68) мм при использоваї чугунных валков с твердостью поверхности (45...52) ед. по Лору. Интенсивность износа составляет (0,0024...0,0027) мм/т. Характер износа первого калибра достаточно равномерен для обеспечения длительной эксплуатации. Оценка уровня залегания дефектов внутренне: канала и наружного контура выполнена на микроскопе УИМ-23. На вні ней поверхности дефекты типа трещин, плен, закатов находятся на глубине (0,03...0,12) мм. На внутренней поверхности их количеств) в (1,5...2) раза больше. Глубина залегания-(0,05...0,3) мм при среднем значении 0,21 мм. Показатель не превышает требований стаї Дартов. Выполнена оценка загрузки рабочих клетей при прокатке с помощью тензометрической аппаратуры.
Сравнение расчетных значений силы и момента прокатки, полуЧ' ных с использованием разработанной математической модели, с факт: ческими показало, что расхождение не превышает 16 %, что свидете. ствует о достаточной надежности полученных математических зависи мостей.
Оценка экономической эффективности производства полых профи в трехвалковых клетях выполнена для условий металлургического за —красный Октябрь" при производстве пустотелой буровой стали круг и шестигранного сечения.
Внедрение технологии прокатки буровой стали с применением н вой калибровки валков в шестиклетевом непрерывном стане продольн прокатки 450-3 позволило получить высокоточную шестигранную и кр лую пустотелую буровую сталь. Экономический эффект от внедрения способа производства полых профилей по выполненным разработкам с тавил 675 тыс.руб.
Практическая реализация рекомендаций работы выполнена в рабочем проекте второй очереди стана 450-3, предложено в линии стана установить 7 рабочих клетей для повышения срока службы вал ков и возможности расширения сортамента прокатываемой продукции.
Стан будет введен в эксплуатацию в 1994 году. Экономический эффект от пуска второй очереди составит 136. тыс.руб.
_ I. Способ продольной прокатки без стержней в системе многовалковых калибров с использованием полой круглой заготовки является наиболее эффективным при получении полых сортовых профилей различной формы и размеров.
-
Продольная скорость течения металла Vj* равномерно возрастает по длине очага деформации с максимальным значением на выходе, интенсивность роста зависит от величины относительного обжатия. Разность значений продольной скорости по ширине калибра достигает (5...10) % с максимальным значением на средине грани калибра и минимальным в местах разъема валков и дне калибра.
-
Радиальная составляющая скорости течения металла ( Vg ) монотонно затухает к центру профиля; увеличение относительного обжатия выравнивает скорости наружных и внутренних слоев.
4. Установлено наличие утолщения стенки профиля при относитель
ных деформациях 6 >16'% и практическое отсутствие изменения тол
щины при ~"гП"= (0,3...0,4). Полученная зависимость позволяет
учитывать этот параметр при расчете калибровок валков. - - -
-
Разработана блок-схема и алгоритм программы расчета технологических параметров прокатки, обеспечивающие возможность организации производства широкого сортамента полых профилей. Адекватность модели реальному процессу подтверждена экспериментально. Расхождение расчетных значений с фактическими по скоростям течения не превышает 12 %, по энергосиловым параметрам - 16 %.
-
Разработан способ получения полых шестигранных профилей с использованием круглого калибра с прогочкагли, защищенный авторским свидетельством на изобретение, позволяющий получить радиусы закруглений всех углов шестигранного профиля в соответствии с требованиями высокой точности ТУ I4-I9-14-86, а также обеспечить более равномерную деформацию по сечению профиля при последующей прокатке в системе шестигранных калибров.
-
Экспериментальными исследованиями установлено, что рациональными соотношениями размеров проточки, обеспечивающими ее качественное заполнение и предварительное формирование трех углов
шестигранника, являются —9— > 1\ \ --= (003 ...004)
п. Dk ' J'
-
Экспериментальные исследования прокатки полых профилей і круглом калибре с проточками показали, что овальность наружного контура .составляет (0,25...0,3) мм и не зависит от размеров отверстия, овальность внутреннего канала увеличивается в (2,5...3! раза в рабочем диапазоне отношении ~т=р= (0,3.. .0,45)т~шрєжі ниє в круглом калибре с проточками находится в диапазоне (5...7]
-
Учитывая ограниченные возможности по увеличению обжатий круглом и шестигранных калибрах, не вызыващих существенного исі жения внутреннего канала, рекомендуется для расширения сортамент в сторону уменьшения размера применение дополнительного прохода в шестигранном калибре.
-
Разработана методика расчета технологических параметроз и технология получения полых профилей продольной прокаткой в тр< валковых калибрах.
-
Установлено, что для обеспечения стабильного ведения щ цесса и получения высокого качества готового профиля необходимо чтобы колебания температуры по длине раската не превышали (30.., кинематическое рассогласование оборотов валков по клетям стана і ходилось в пределах (1,03...1,05), при этом интенсивность-износг чугунных валков с твердостью поверхности (50...54) ед. по Шору < тавит (0,0027...0,0024) мм/т.
-
Точность размеров наружного шестигранного профиля находится в пределах ^q'2 мм, внутреннего канала - _q'q ш> чт0 пРе] шает лучшие зарубежные аналоги и требования высокой точности
ТУ 14-19-14-86, глубина залегания дефектов внутреннего канала с< ветствует требованиям стандартов.
-
Внедрение технологии прокатки полых сортовых профилей выполнено в условиях металлургического завода "Красный Октябрь" при производстве пустотелой круглой и шестигранной стали. Зконої ческий эффект от пуска в эксплуатацию шестиклетевого непрерывно; стана трехвалковых клетей и освоения прокатки шестигранной бурої стали составил 675 тыс.руб.
-
Рекомендации по созданию семиклетевого непрерывного ст; с трехвалковыми клетями использованы в рабочем проекте второй о1 реди стана 450-3. Изготовление оборудования и пуск агрегата намі чен на 1994 год. Экономический эффект от пуска в эксплуатацию
—второй очереди стана составит 136 тыс.руб.