книги из ГПНТБ / Чижиков, Ю. М. Редуцирование и прокатка металла непрерывной разливки

или даже с защемлением. Это диктуется необходимостью исключить высотный изгиб раскатов и, что особенно важ­ но, образование лампасов и закатов.

Редуцирование слябов 1500X250 мм проводили на блюминге по действующей калибровке, предназначенной для прокатки обычных слитков (см. рис. 120), так как по организационным причинам не удалось осуществить нарезку специального глубокого калибра в валках блю­ минга. Пришлось вести редуцирование в мелком калиб­ ре с глубиной ручья всего лишь 82,5 мм и шириной по дну 295 мм вместо необходимой 248—250 мм. При про­ катке со значительными суммарными обжатиями водном направлении в калибрах недостаточной глубины, как это было известно заранее, неизбежно образование лампа­ сов, что собственно и имело место. Однако, поскольку причина возникновения лампасов была точно известна, им не придавалось значения тем более, что даже в этих условиях при частых проглаживаниях удавалось полно­ стью устранить появление лампасов.

Непрерывнолитые слябы сечением 1500X250 мм, дли­ ной 2500 мм, массой около 7,3 т углеродистой спокойной стали 10 получены на криволинейной установке непре­ рывной разливки. Нагревали эти слябы перед прокаткой в колодцах блюминга. Посадку и выдачу слябов из ко­ лодцев осуществляли при помощи клещевых кранов; слябы захватывали по узким граням. В колодцы слябы сажали вертикально, приклоняя их к стенкам. Литые слябы подвергали редуцированию по разным режимам. Были получены обжатые слябы шириной 800, 1030, 1080, 1200 и 1400 мм, толщиной 140, 170, 185 и 250 мм. Обжа­ тые слябы шириной 1400, 1200 и 1030 мм прокатали за два, три и четыре редуцирующие прохода без промежу­ точного проглаживания.

До ширины 800 мм (суммарное обжатие 47%) литые слябы 1500X250 мм обжимали за шесть редуцирующих проходов с промежуточным проглаживанием после чет­ вертого прохода.

В табл. 56 приведены фактические режимы обжатия, применявшиеся при редуцировании до 1200, 1080 и 800 мм. Обжатия при редуцировании были, как видно, довольно значительными и доходили до 170 мм за про­ ход. Редуцирование до ширины 1400 мм проходило устой­ чиво, а затем начинался продольный изгиб по вертикаль­ ной оси поперечного сечения, который увеличивался по

301

мере роста степени редуцирования. Стрела прогиба на переднем конце раскатов достигала 50 мм при суммар­ ной степени редуцирования 20% и увеличивалась до ПО мм при степени редуцирования, равной 31%, когда высота полосы равнялась 1030 мм. Продольный изгиб по длине раскатов получался различным. Он был мини­ мальным на участке длины раскатов, которая соответст­ вует установившемуся процессу. Для раскатов высотой 1030 мм стрела прогиба на этом участке не превышала 15 мм. В то же время на переднем и заднем концах это­ го же раската в последнем проходе стрела прогиба до­ стигала 80 и ПО мм соответственно. Такой значительный продольный изгиб объясняется тем, что редуцирование осуществлялось в широком и неглубоком калибре при отсутствии защемления, т. е. не в оптимальных условиях. При проглаживании раскатов после редуцирования про­ дольный изгиб полностью устранялся.

Редуцирование непрерывнолитых слябов сопровож­ далось образованием концевого наката. По фотографиям рис. 122 передних и задних концов раскатов, полученных из литых слябов 1500X250 мм при различных степенях редуцирования, видно, как изменяется концевой накат с ростом суммарной степени редуцирования. При нере­ версивной прокатке накат всегда больше на заднем кон­ це раскатов. При реверсивной прокатке накат на перед­ нем (по ходу прокатки) и заднем концах обычно выравнивается. Некоторое различие сохраняется, когда редуцирование производится в нечетное число проходов, причем это различие больше проявляется при малом чис­ ле проходов. При редуцировании слябов 1500X250 мм замерили фактические значения концевого наката, а пос­ ле отрезки накатов на ножницах определили фактиче­ скую массу обрези. Все эти данные приведены в табл.57.

В условиях опытно-промышленной прокатки, когда масса литых слябов 1500X250 мм длиной 2,5 м состав­ ляла 7,3 т, фактическая обрезь изменялась от 1,5 до

6,4% в зависимости от степени суммарного редуциро­ вания.

При массовом производстве, например на широкопо­ лосном стане, длина литых слябов будет не меньше Юм, следовательно, и их масса составит не менее 30 т. В этом случае потери с обрезью из-за накатов при том же исход­ ном сечении будут находиться в пределах от 0,37 до

302

Т абл и ц а 56

Фактический режим обжатий при редуцировании

непрерывнолитых слябов сечением 1500X250 мм на блюминге 1150 мм

303

новидное сечение концов полос, появляющееся уже в пер­ вом проходе, является весьма благоприятным для усло­ вий захвата металла при прокатке и вообще для проте­ кания процесса редуцирования. По мере увеличения суммарного обжатия при редуцировании не только уве­ личивается клиновидность концов, но одновременно рас­ тет и длина конусных частей концов, т. е. как бы увели­ чивается клин на концах полос. И то и другое не только облегчает условия захвата, но и дает возможность уве­ личивать само обжатие, причем это увеличение может быть весьма существенным и достигать значений, близ­ ких к возможным по условиям трения в установившемся процессе. (По результатам моделирования установили, что обжатия в натуре могут достигать 300 мм и более).

Треугольные конусы концов полос захватываются валком с самого начала. Так как оба конуса обособлены друг от друга, при прокатке они не обжимаются, а изги­ баются. Благодаря этому усилия и моменты прокатки яв­ ляются минимальными в момент захвата и плавно возра­ стают до момента, когда начинает деформироваться ме­ талл у основания конусов. Таким образом, благодаря наличию конусов па концах раскатов нагрузки при реду­ цировании возрастают очень плавно даже при самых вы­ соких обжатиях. Очевидно, что в этих условиях исключа­ ются ударные нагрузки, имеющие место при обычной прокатке, что чрезвычайно важно для надежной работы оборудования.

После редуцирования до нужной ширины полученные при листовой прокатке раскаты подвергаются плоской прокатке, когда обжатие слябов осуществляется уже по толщине на гладких валках. Такая же плоская прокатка производится и при самом редуцировании в виде проглаживания, главной целью которого является снятие мест­ ного уширения металла — выравнивание широких по­ верхностей раскатов. Как показал опыт редуцирования слябов 1500X250 мм, при проглаживающих проходах вытяжка раскатов практически отсутствовала, а весь смещенный объем металла шел на увеличение ширины (большей стороны) поперечного сечения. Так как уширение в приконтактных зонах по длине полос после реду­ цирования распределяется неравномерно — оно наиболь­ шее для установившегося процесса и уменьшается к кон­ цам полос, ширина раскатов после проглаживания по длине полос также получалась различной. Наибольшим

306

прирост ширины, который фактически достигал 20 мм, был по середине длины полос и снижался к торцам по­ лос почти до нуля. Разноширинность по длине полос по­ сле проглаживания зависела от того, при какой степени редуцирования осуществлялось проглаживание. По дли­ не полос она увеличивалась, когда проглаживание про­ изводилось после более значительных степеней редуци­ рования. Так, при проглаживании после 34,5% суммар­ ного редуцирования разноширинность по длине полос достигала 80 мм, в то время как при проглаживании пос­ ле 22,5% она составляла 20 мм. Объясняется это тем, что в первом случае смещенный объем по ширине был значительно больше из-за большего подконтактного уширения.

Сказанное правильно характеризует физическую сущ­ ность явления. Однако фактические значения разноширинности отражают только конкретные условия редуци­ рования и прокатки слябов 1500X250 мм на блюминге. Они, как уже отмечалось, были неблагоприятными, по­ скольку редуцирование производилось в широком и не­ глубоком калибре, когда уширение не ограничивалось и значительно возрастало, вплоть до образования лампа­ сов, и редуцирование осуществлялось до больших степе­ ней без промежуточного проглаживания. При редуциро­ вании в нормальных условиях приконтактное уширение ограничивается стенками калибров и сравнительно мало зависит от степени редуцирования, поэтому разноши­

глаживание, начиная с самых малых степеней редуциро­ вания, и лучше всего после каждого редуцирующего прохода.

При плоской прокатке полученных после редуцирова­ ния раскатов создаются благоприятные условия для уменьшения разноширинности полос. Этому способствует форма концов раскатов. При обжатии полос при плоской прокатке, как оказалось, наиболее значительно возраста­ ет ширина на концах раскатов. При одинаковом обжатии по длине полос доля смещенного объема, идущего на уширение, возрастает от средней части по длине полос к их концам, при этом вытяжки от середины к концам па­ дают. Особенно сильно это проявляется на конусах, об­ разующих накат. Значительное уширение конусов на кон­

цах полос объясняется их малой шириной, которая к то­

половины ширины раскатов. Так как уширение возра­ стает с уменьшением ширины из-за наличия конусов на концах полос, благодаря их повышенному уширению, при плоской прокатке уменьшается разноширинность слябов, что очень важно для производства листовой про­

дукции.

Сказанное хорошо иллюстрируется фотографиями с натуры концов полос, подвергнутых обжатию по тол­ щине при плоской прокатке после редуцирования (см. рис. 122). Как видно по фотографиям, концы полос после плоской прокатки получаются даже более широ­ кими, чем ширина полосы в целом. Так как после каж­ дого плоского прохода раскаты могут подвергаться реду­ цированию с очень малыми обжатиями — только для снятия уширения по ширине полос — в конечном итоге полосы, подвергнутые редуцированию и плоской прокат­ ке, после отрезки накатов будут иметь правильную фор­ му, исключающую дополнительные потери металла на обрези кромок.

После редуцирования и прокатки на гладкой бочке все обжатые слябы были тщательно осмотрены. Ника­ ких дефектов в виде рванин, трещин, складок, морщин, которые можно было бы связать с односторонней дефор­ мацией, не обнаружено. Все обжатые слябы были затем прокатаны на листы толщиной 3,5 мм. При осмотре гото­ вых листов также не обнаружили каких-либо дефектов, которые можно было связать с условиями редуцирования литых слябов. Качество поверхности было удовлетвори­ тельным. Кромки листов во всех случаях также не имели дефектов. Механические свойства готовых листов при всех степенях редуцирования (табл. 58) оказались удов­ летворительными и были выше значений, предусмотрен­ ных ГОСТ 1577—53 для листовой качественной углероди­ стой стали.

Из подката толщиной 3,5 мм получили также холод­ нокатаные листы 1,5X1400 мм. Качество их удовлетво­ ряло всем предъявляемым требованиям.

При редуцировании литых слябов 1500X250 мм фик­ сировали нагрузки на главные двигатели блюмин­ га 1150. Сила тока и напряжение якоря обоих двигателей и число оборотов одного из них записывали на осцилло-

308

Т а б л и ц а 58

^* Номера образцов от края к центру листов,

о __________________________________

со

Т абл и ц а 5$

Энергосиловые параметры редуцирования непрерывнолитых слябов

1 5 0 0 X 2 5 0 мм на блюминге 1150

Номер сляба

310