2. Основные технические решения по повышению точности мелкосортного проката на современных зарубежных мелкосортных станах.
Современный уровень технологии производства мелкосортного проката обеспечивает гарантированную точность его геометрических размеров 0.1 мм [1-3]. Анализ развития прокатного производства позволил сделать вывод [1-3,7], что основным, если не единственным, направлением по повышению точности проката за рубежом является конструктивное совершенствование непрерывных прокатных станов.
Коротко рассмотрим конструктивные решения, позволяющие достигнуть высокой точности и стабильности геометрических размеров готового проката.
Типичная схема современного мелкосортного прокатного стана приведена на рис.3.
Рис.3 Схема
современного мелкосортного прокатного
стана. 1
– нагревательная печь; 2 – реверсивная
клеть; 3 – термо-стабилизирующий
рольганг; 4 – летучие ножницы; 5 –
черновой блок клетей; 6 – промежуточная
(предчистовая)
группа
клетей; 7 – чистовой блок клетей.
Высокая точность готового проката достигается за счёт использования чистового мелкосортного блока ( 3 клети) либо специальной калибрующей клети. В частности, используются специальные предварительно напряженные трёх валковые клети [1].
Чистовой блок и трёх валковые клети имеют малый эксцентриситет валков (т.е. устраняется составляющая bэ – см. рис. 1). В тоже время входная разноширинность оказывает существенное влияние на заполнение калибра и, как следствие на выходную разноширинность либо на качество поверхности готового проката: в случае переполнения калибра первой клети блока на прокате образуются продольные лампасы. Поэтому применение чистового блока эффективно, если достигнута высокая точность подката на входе в блок.
Известно [8], что прокатка с петлей (прогибом) проката позволяет существенно повысить стабильность геометрических размеров по длине проката, но не в состоянии полностью ликвидировать разноширинность, формируемую в черновой группе клетей [9]. Последняя связана с точностью настройки черновой группы, которая в свою очередь, определяется двумя факторами:
размахом колебаний сечения заготовки по длине и от заготовки к заготовке;
уровнем подпора, при котором прокат в межклетьевом промежутке теряет устойчивость.
Таким образом, использование чистового блока предполагает устранение указанных факторов либо существенного ослабления их влияния на процесс непрерывной прокатки.
На современных мелкосортных прокатных станах повышение точности подката достигается следующими конструктивными решениями:
Установкой отдельно стоящей реверсивной клети и термостабилизирующего рольганга перед непрерывной группой клетей. Эффективность устранения входной разноширинности за один проход реверсивной клети на порядок выше, чем в непрерывной группе (см. (8), п.1.1.2.)). Выдержка раската на термостабилизирующем рольганге перед задачей его в непрерывную линию клетей обеспечивает выравнивание температуры по длине и устранение возмущающего влияния неравномерности температуры заготовки на режим непрерывной прокатки.
Группы клетей, в которых не предусматривается прокатка с петлёй (прогибом) металла между клетями, выполняются в виде блока клетей, т.е. конструктивно группа клетей выполнена как одно целое. В блоке каждая из клетей имеет индивидуальный привод при весьма коротких межклетьевых промежутках. Расстояние между осями смежных клетей в блоке3 не превышает 1м. Такая компоновка блока позволяет вести прокатку с подпором во всех его межклетьевых промежутках, т.к. потеря устойчивости прокатом имеет место при значительных величинах подпора, существенно превышающих погрешности метода настройки скоростного режима прокатки по статическому моменту. Прокатка с подпором в одном межклетьевом промежутке устраняет входную разнотолщинность примерно в три раза сильнее, чем прокатка с натяжением (см. п.1.1.3). Следовательно, блок черновых клетей в 250500 раз эффективнее, в смысле стабилизации размеров подката, чем черновые группы состоящие из отдельных клетей. За рубежом при реконструкции [1,2] (модернизации) станов, как правило, одновременно с установкой чистового блока либо специальной калибрующей клети осуществляют замену черновой группы клетей на блок черновых клетей. Компактность блока черновых клетей позволяет легко вписать его в существующую технологическую линию.