способ непрерывной прокатки металлической полосы (варианты)

Формула изобретения

1. Способ автономного регулирования разнотолщинности металлической полосы в продольном и поперечном направлениях при непрерывной прокатке, включающий регулирование поперечной разнотолщинности полосы путем приложения усилия противоизгиба валков и регулирование продольной разнотолщинности путем воздействия на усилие прокатки, отличающийся тем, что в качестве управляющего воздействия на усилие прокатки при регулировании продольной разнотолщинности используют заднее натяжение полосы, которое регулируют путем изменения обжатия в предыдущей по ходу прокатки клети посредством изменения положения нажимных винтов этой клети.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при увеличении противоизгиба нажимной винт предыдущей клети опускают, а при увеличении указанного усилия - нажимной винт поднимают.

3. Способ автономного регулирования разнотолщинности металлической полосы в продольном и поперечном направлениях при непрерывной прокатке, включающий регулирование поперечной разнотолщинности полосы путем приложения усилия противоизгиба валков и регулирование продольной разнотолщинности путем воздействия на усилие прокатки, отличающийся тем, что в качестве управляющего воздействия на усилие прокатки при регулировании продольной разнотолщинности используют заднее натяжение полосы, которое регулируют путем изменения скорости вращения валков в предыдущей по ходу прокатки клети.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что при увеличении усилия противоизгиба скорость валков в предыдущей клети уменьшают, а при уменьшении указанного усилия - скорость валков увеличивают.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на непрерывных станах горячей и холодной прокатки.

Известно применение противоизгиба рабочих валков прокатных клетей кварто для регулирования профиля и формы полос при прокатке (Патент США №3398564, кл. 72-243). Согласно этим способам усилие противоизгиба прикладывается к подушкам рабочих валков, в результате чего рабочие валки изгибаются относительно середины бочки опорного валка. При такой схеме необходимое распорное усилие меньше, чем в случае противоизгиба опорных валков, однако оно складывается с усилием прокатки, что является неблагоприятным фактором и может привести к появлению продольной разнотолщинности прокатываемой полосы.

Для устранения этого недостатка применяют различные способы одновременного регулирования толщины и формы полос (Рокотян С.Е. Теория прокатки и качество металла. - М.: Металлургия, 1981. - 224 с.: ил.). Все эти способы сочетают изгиб рабочих или опорных валков с изменением усилия прокатки за счет воздействия на подушки верхнего опорного валка со стороны нажимного устройства. Из этих способов в качестве прототипа последний выбран как наиболее близкий к предлагаемому решению способ прокатки, включающий изгиб рабочих валков и регулировку усилия прокатки за счет регулирования положения нажимных устройств. Теоретические исследования показывают, что в этом случае можно добиться нулевой продольной и поперечной разнотолщинности при вполне определенном соотношении жесткостей рабочей клети и валкового узла. Однако изготовить прокатную клеть с гарантированной жесткостью в вертикальном и поперечном направлениях практически невозможно. Кроме того, известный способ не позволяет получить требуемого эффекта на существующих прокатных станах без их реконструкции, обеспечивающей оптимальное сочетание жесткостей клети и валкового узла.

Целью предлагаемого технического решения является устранение данного недостатка, а именно повышение точности геометрических размеров в продольном и поперечном направлениях при прокатке на непрерывных станах, оборудованных устройствами для противоизгиба валков.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе регулирования разнотолщинности металлической полосы, включающем регулирование поперечной разнотолщинности полосы путем приложения усилия противоизгиба рабочих валков и регулирование продольной разнотолщинности путем воздействия на усилие прокатки в качестве управляющего воздействия на усилие прокатки при регулировании продольной разнотолщинности используют заднее натяжение полосы, которое регулируют путем изменения обжатия в предыдущей по ходу прокатки клети посредством изменения положения нажимных валков этой клети. При этом в случае увеличения усилия противоизгиба нажимной винт предыдущей клети опускают, а при уменьшении указанного усилия нажимной винт поднимают.

По другому варианту поставленная цель достигается тем, что в известном способе непрерывной прокатки металлической полосы, включающем регулирование поперечной разнотолщинности полосы путем приложения усилия противоизгиба рабочих валков и регулирование продольной разнотолщинности путем воздействия на усилие прокатки в качестве управляющего воздействия на усилие прокатки при регулировании продольной разнотолщинности используют заднее натяжение полосы, которое регулируют путем изменения скорости вращения валков в предыдущей по ходу прокатки клети. При этом в случае увеличения усилия противоизгиба скорость валков в предыдущей клети уменьшают, а при уменьшении указанного усилия скорость валков увеличивают.

В предлагаемом способе автономного регулирования разнотолщинности металлической полосы при регулировании продольной разнотолщинности полосы усилие прокатки изменяется путем изменения заднего натяжения. В результате предлагаемой схемы использования исполнительных устройств прокатного стана усилия регулирования поперечной и продольной разнотолщинности прикладываются во взаимно перпендикулярных направлениях и не оказывают влияния друг на друга, т.е. осуществляется автономное регулирование толщины полосы в продольном и поперечном направлениях. Таким образом, повышается точность регулирования, сокращается время переходных процессов, уменьшаются динамические нагрузки в деталях и узлах прокатного стана. Заднее натяжение выбрано в качестве управляющего воздействия, так как известно, что оно оказывает существенно большее влияние на величину усилия прокатки и, следовательно, обеспечивает большую эффективность регулирования. В то же время это натяжение будет являться передним для предыдущей клети непрерывного прокатного стана, а оно не оказывает такого существенного влияния на параметры процесса прокатки, как заднее, и, следовательно, предлагаемый принцип регулирования незначительно изменит условия прокатки в предыдущих клетях, что легко компенсировать соответствующей подстройкой известными способами.

На фиг.1 представлена схема осуществления предлагаемого способа с регулированием заднего натяжения путем изменения обжатия в предыдущей клети; на фиг.2 представлена схема осуществления предлагаемого способа с регулированием заднего натяжения путем изменения скорости вращения валков в предыдущей клети.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед началом процесса прокатки осуществляется предварительная настройка прокатного стана на номинальный размер путем перемещения рабочего 1 и опорного 2 валков с помощью нажимного винта 3 (фиг.1). Включается привод прокатного стана и начинается прокатка полосы 4. В процессе прокатки контролируют толщину в середине полосы с помощью толщиномера 5, поперечную разнотолщинность с помощью измерительного прибора 6 (например, стрессометра) и усилие прокатки с помощью месдозы 7. При появлении на выходе из стана поперечной разнотолщинности или неплоскостности, превышающих допустимые значения, сигнал с измерительного прибора 6 поступает в блок управления устройством противоизгиба 9 и к шейкам рабочих валков 1 прикладывается усилие противоизгиба Q (на фиг.1 не показано). Для того чтобы при этом усилие прокатки в рассматриваемой клети не изменилось и, следовательно, не произошло изменение толщины полосы в блоке управления 8, одновременно формируется сигнал, управляющий приводом 10 нажимного винта 11 предыдущей по ходу прокатки клети. При этом, если усилие противоизгиба Q увеличивается, нажимной винт 11 опускают, а если усилие Q уменьшается, нажимной винт 11 поднимают. В первом случае натяжение полосы 4 между клетями прокатного стана увеличивается, а во втором случае - уменьшается, что способствует поддержанию постоянства усилия прокатки, которое контролируется с помощью месдозы 7. Нажимной винт 3 при этом остается в неизменном положении.

В качестве управляющего воздействия в предложенном способе также может выступать скорость вращения валков в предыдущей клети. При этом способ осуществляется следующим образом. Перед началом процесса прокатки осуществляется предварительная настройка прокатного стана на номинальный размер путем перемещения рабочего 1 и опорного 2 валков с помощью нажимного винта 3 (фиг.2). Включается привод прокатного стана и начинается прокатка полосы 4. В процессе прокатки контролируют толщину в середине полосы с помощью толщиномера 5, поперечную разнотолщинность с помощью измерительного прибора 6 (например, стрессометра) и усилие прокатки с помощью месдозы 7. При появлении на выходе из стана поперечной разнотолщинности или неплоскостности, превышающих допустимые значения, сигнал с измерительного прибора 6 поступает в блок управления устройством противоизгиба 9 и к шейкам рабочих валков 1 прикладывается усилие противоизгиба Q (на фиг.2 не показано). Для того чтобы при этом усилие прокатки в рассматриваемой клети не изменилось и, следовательно, не произошло изменение толщины полосы в блоке управления 8, одновременно формируется сигнал, управляющий приводом 12 вращения валков предыдущей по ходу прокатки клети. При этом, если усилие противоизгиба Q увеличивается, скорость вращения валков уменьшают, а если усилие Q уменьшается, скорость вращения валков увеличивают. В первом случае натяжение полосы 4 между клетями прокатного стана увеличивается, а во втором случае - уменьшается, что способствует поддержанию постоянства усилия прокатки, которое контролируется с помощью месдозы 7. Нажимной винт 3 при этом остается в неизменном положении.

Таким образом, создаются благоприятные условия для повышения устойчивости процесса прокатки и качества прокатываемых полос за счет того, что для устранения двух различных дефектов геометрии полос (продольная и поперечная разнотолщинность) используются разные управляющие воздействия, создающие дополнительные усилия во взаимно перпендикулярных направлениях.

Предлагаемый способ прокатки может быть использован как на существующих, так и на вновь создаваемых непрерывных прокатных станах как горячей, так и холодной прокатки. Наиболее эффективным является применение этого способа прокатки на непрерывных прокатных станах, оснащенных гидравлическими нажимными устройствами.