книги из ГПНТБ / Филатов, А. С. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки

Натяжение определим по формуле

жет быть получено уменьшением радиуса рулона или се­

регулированием, которое в 4,5—5 раз больше установив­

натяжения, амплитуда его колебаний, время ускорения процесса существенно меньше.

Установившееся значение прироста натяжения для обоих видов приводов увеличивается по абсолютной ве­ личине примерно обратно пропорционально радиусу ру­ лона.

Влияние уменьшения сечения полосы рассмотрим на

результат подтверждает, что процесс изменения натяже­ ния при намотке рулона становится непрерывным, не ус­ певает закончиться за время одного оборота.

При наличии электрогидравлического привода при-

192

Часть третья

ЭЛЕКТРОПРИВОД НАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ

Г л а в а X

АНАЛИЗ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ

РАЗНОТОЛЩИННОСТИ

Процесс улучшения технологии прокатки и конструк­ ции многовалковых станов идет непрерывно. Создаются новые машины. Все эти мероприятия направлены на то, чтобы существенно повысить производительность про­ катных агрегатов и удовлетворить все возрастающие требования различных отраслей промышленности, явля­ ющихся потребителями листового проката. Полоса и

.лента, поступающие заказчику, должны быть без коро- •боватости и волнистости и с минимальными допусками по толщине вдоль рулона.

Производство такой продукции на современных ре­ версивных станах холодной прокатки представляет весь­ ма сложную задачу. В этом легко убедиться при рас- •смотрении рабочих скоростей машин и существующих ГОСТов на толщину тонкой и тончайшей ленты и полос.

Наметилась тенденция к дальнейшему снижению допусков. ВНИИметмаш спроектировал и изготовил двадцативалковый стан 700 для проката ленты толщи­ ной 0,15 мм с допуском ± 3 мкм. Таким образом, вопрос идет о производстве продукции с такой точностью, кото­ рая может быть получена лишь при наличии весьма совершенных исполнительных механизмов, устройств и системы электропривода к ним. К числу таких устройств прежде всего относятся нажимные механизмы, опти­ мальную конструкцию которых и качество их работы можно определить, если с достаточной степенью досто­ верности будут определены закономерности изменения толщины полосы вдоль рулона, причины их появления и, следовательно, наиболее полно изучены условия ра* боты механизма.

При этом следует иметь в виду, что возмущающие воздействия, оказывающие серьезное влияние на усло­ вия работы нажимных устройств указанных станов, формируются в значительной мере в начале технологи­ ческого процесса в период нагрева слябов и горячей прокатки. Металл, поступающий на станы холодной прокатки, уже имеет «наследственную» разнотолщииность. Явления, происходящие при горячей прокатке, нельзя оставить без внимания при решении вопросов выбора системы электропривода и конструкции прокат­ ного стана и его механизмов.

1. ПРИЧИНЫ И ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКЕ

При горячей прокатке наибольшее влияние на про­ дольную разнотолщинность оказывает изменение темпе­ ратуры металла. Это происходит на разных стадиях протекания технологического процесса. При нахожде­ нии сляба в нагревательных печах, нагрев его происхо­ дит неравномерно как по длине сляба, так и по толщи­ не. Например, по экспериментальным данным зарубеж­

пературы по длине сляба достигает 40—70 град. При­ чем задний конец всегда более охлажден, чем пе­ редний. А так как габариты сляба меняются, то температурные изменения становятся еще более неопре­ деленными.

Следует отметить также неравномерное охлаждение сляба и полосы при движении их от печи к черновой и чистовой группам стана горячей прокатки. Это происхо­ дит потому, что условия охлаждения сляба снизу и свер­ ху различные. Верхняя сторона медленнее охлаж­ дается.

Установлено, что эти температурные изменения приводят к изменению толщины полосы па выходе ста­ на до 0,1 мм при толщине полосы 1,8 мм, что составляет около 5%, а для некоторых сортаментов отклонения по толщине из-за остывания заднего конца достигает 0,25—0,3 мм.

Примерно на такую же величину толщина полосы колеблется На выходе из стана в результате неодиород-

!96

мости прогрева в местах соприкосновения с глиссажными трубами. Места, охлажденные глиссажными труба­ ми, вызывают увеличение усилия прокатки иногда до 15%, что приводит и к соответствующему изменению толщины. Следует, однако, отметить, если первые тем­ пературные изменения приводили к равномерному изме­ нению толщины полосы от переднего конца к заднему, то охлаждение глиссажными трубами приводит к

ния химического состава (главным образом содержание углерода), что приводит к колебаниям сопротивления деформации в пределах 5—6%. Это дает примерно та­ кие же изменения давления металла на валки Яп . При жесткости клетей эксплуатируемых станов, равной 400 тс/мм и Рп=1500 тс, максимальное изменение тол­ щины составит 0,2 мм.

Из опыта эксплуатации прокатных станов известны случаи циклического изменения толщины полосы. При­ чиной возникновения этого явления служит биение опорных валков.- Несмотря на то, что амплитудное изме­ нение толщины полосы в этом случае происходит в мень­

ке полосы 2X1250 мм из стали 08кп амплитудное

ну изменения толщины горячекатаной полосы по ее длине.

Это положение еще раз подтверждается эксперимен­ тальными исследованиями по замеру толщины горяче­ катаной полосы, проведенными на стане 1450 ММК, поставляющего подкат для пятиклетевого жестекатального стана 1200 того же завода (рис. 102). Замеры про­ водили вручную через каждые 2 м.

197

Из рассмотрения приведенных кривых следует, что продольная разиотолщинпость имеет как низкочастот­ ные, так и высокочастотные составляющие. Прежде все­ го следует отметить утолщение полос в начальной и хво-

Рнс. 102. Характер изменения продольной разнотолщинности полосы на стане 1450 ММК

стовой их частях, а также в зоне сварки двух полос. Отклонение толщины на этих участках иногда превосхо­

когда Д/г = 0,2 мм/м.

Характер изменения высокочастотных составляющих более сложный. Точно описать их по всей длине рулона

198

вом стане 300 Криворожского металлургического заво­ да. Стан снабжает полосой шириной 200—500 мм и тол­ щиной 3—4 мм большинство трубных заводов и заводы по производству тонкой и тончайшей лент.

Стш

\

Стьт

\

Ш Гм

Рис. 103. Изменение продольно)'! разнотолщиниостн полосы на штрипсовом ста­ не 300 КрМЗ (h0 =3,5 мм)

На стане проведена запись толщины полосы не­

из 150 и 128 рулонов). Как следует из рис. 104, в обоих партиях наблюдаются заметные утолщения штрипса по концам рулона на длине 30—40 м, на остальной части рулона толщина штрипса постепенно увеличивается от переднего к заднему концу.

199

Обобщая результаты экспериментальных исследова­ ний, можно заметить, что изменение продольной разнотолщииности подката, поступающего на станы холод­ ной прокатки, происходит по сложным законам, среди которых чаще всего встречается ступенчатое изменение размера, периодическое и клинообразное. Часто эти воз­ мущения проявляются одновременно. Количественные значения возмущений при толщине подката 2,2—3 м таковы. При ступенчатом изменении размера (стык) 0,2—0,3 мм, при клинообразном 0,01—0,020 мм/м. По­ следнее может происходить как на длине 20—30 м, так и на длине 50—70 м. Однако максимальное отклонение размера и в этом случае не превышает 0,2—0,25 м.

Встречается периодическое изменение разнотолщинности с периодом 50—70 м и амплитудой 0,1 мм. Высоко­ частотная составляющая разнотолщинности соответст­ венно характеризуется периодом 4—5 м и амплитудой 0,02—0,050 мм. Результаты исследований сведены Б табл.13.

Т а б л и ц а 13

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ РАЗНОТОЛЩИННОСТИ ПРИ ГОРЯЧЕП ПРОКАТКЕ. ТОЛЩИНА ПОЛОСЫ 2 - 3 мм

2. ХАРАКТЕР ВОЗМУЩЕНИЙ ПРИ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКЕ

Процесс холодной прокатки является последним эта­ пом в общем технологическом цикле металлургических заводов. Поэтому естественно предположить, что на за­ коны формирования продольной разнотолщинности го­ товой продукции оказывают серьезное влияние не толь­ ко разнотолщйнность подката, поступающего со стана

200

горячей прокатки, а и дополнительные возмущения, воз­ никающие в процессе холодной прокатки.

Причинами отклонений толщины полосы от задан­ ного размера могут быть:

а) изменение скорости прокатки и, следовательно, ко­ эффициента трения и зазора между валками в резуль­ тате изменения толщины масляной пленки в подшипни­ ках жидкостного трения опорных валков.

Экспериментальное исследование, проведенное на четырехвалковом стане холодной прокатки 200/500X460

б) изменение механических свойств металла в руло­ не. Разброс предела прочности объясняется не только результатами естественной химической . неоднородности состава стали, но и результатами неравномерного от­ жига;

в) биение валков, которое приводит к периодической разнотолщинности с амплитудой до 0,03—0,05 мм;

г) изменение натяжения полосы.

Процесс производства тонкой и тончайшей ленты су­ щественно отличается от процесса производства жести или автомобильного листа. Убедиться в этом можно на примере Ленинградского завода, являющегося ведущим в СССР по производству тонкой и тончайшей ленты.

Горячекатаные рулоны штрипса из стали различных

0,9 мм. Затем производится термообработка и лента по­ ступает на многовалковые станы для дальнейшего об­ жатия.

В приведенном технологическом процессе участвуют два стана разной конструкции, резко отличающиеся своими технологическими параметрами. Каждый из них оказывает специфическое влияние на характер разнотол­ щинности.

На рис. 105 приведены кривые разнотолщинности по­ лосы для высокоуглеродистой стали У10А и малоугле­ родистой стали 08 после прокатки на четырехвалковом стане 400 с 3 мм до 0,7 ММТехническая характеристика.

201