Проект литейно-прокатного модуля с косовалковым планетарным станом РSW для производства легированного мелкого сорта (стр. 7 из 16)

В обжимной планетарной косовалковой клети прокатка производится из круглой литой заготовки в круглую катаную с большой степенью деформации.

В дальнейшем прокатка круглой высокопрочной легированной стали диаметром 18мм высокой точности производится следующим образом.

В черновой группе клетей прокатка из круглой заготовки в овальный профиль производится по одной из систем вытяжных калибровок – системе овал – ребровой овал, которая наиболее подходит для производства круглых профилей высокой точности из высокопрочных легированных сталей [14].

Необходимый переход к ромбической и квадратной форме раската с последующим продольным разделением осуществляется в специальных калибрах подготовительной группы клетей по рекомендациям и методикам [12].

И, наконец, в чистовых группах клетей проката каждой нити разделенного раската, производится по системе квадрат-овал-круг, которая находит широкое применение для перевода квадратного сечения в круглое (для прокатки мелкосортной круглой стали [14].

Расчет калибровки круглой стали диаметром 18 мм производится против хода прокатки.

Расчет калибров чистовой группы клетей стана. Для прокатки круглой стали используют несколько схем калибровок, которые применяются в зависимости от размера профиля, качества стали, типа стана и его сортамента, а также других условий прокатки. Однако во всех случаях предчистовым калибром является либо обычный однорадиусный овал, либо плоский овал. Но более широко применяются предчистовые однорадиусные овальные калибры с отношением осей

=1.5 , причем для хорошей устойчивости в круглом калибре овальный профиль должен иметь значительное притупление. Подготовительным калибром является разделительный калибр производящий два диагональных раската.

При всех способах прокатки чистовой круглый калибр выполняют с «развалом» - выпуском для предотвращения переполнения калибра и получения правильного круглого профиля. Построение такого круглого калибра показано на рис. 14.

Рис.14. Построение чистового круглого калибра.

При конструировании чистового круглого калибра необходимо учитывать температурное расширение металла и допуски на отклонение размеров готового профиля.

Построение круглого калибра производится следующим образом. На окружности диаметра

лучами, проведенными из центра калибра под углом к горизонтальной оси, определятся точки начала выпуска боковых сторон калибра и определяют ширину калибра [14].

Для расчета диаметра профиля в горячем состоянии в чистовой клети стана (клеть 13-я), используется выражение

=(1.012 1.015)( + ) (1)

где

- диаметр профиля в холодном состоянии;

– минусовый допуск

Расчет будем производить при прокатке легированной стали 30ХГСА в круглый профиль

высокой точности. И, тогда согласно ГОСТ 2590-88, допуски составят: +0.1мм и -0.3мм, а диаметр профиля в горячем состоянии будет

= 1.013 (18- ) = 18.1 мм.

Ширина чистового калибра

(согласно рис.14) будет

= (2)

Где

- угол выпуска, который на практике для диаметров круглой стали 10-30 мм принимают 26.5

И тогда

= = 20.22 мм.

Зазор между буртами калибра – S выбирают в пределах (0.08

0.15) и тогда,

S = 0.11

1.81 = 2.0 мм.

Точки пересечения линий зазора S с линией выпуска определяют ширину вреза ручья

, которая определяется как

= - ;

Подставляя значения получим

= 20.22 – = 18.22мм. (3)

Закругления буртов выполняют радиусом

= (0.08 – 0.10) и тогда

=0.0085 18.1 = 1.5мм.

Профиль будет иметь круглую форму, если ширина

= . При этом степень заполнения калибра - будет

= = = 0.895. (4)

Правильно выполненный круглый профиль в чистовом калибре 13-ой клети будет иметь площадь поперечного сечения

= = = 257.3 (5)

Чистовая группа клетей имеет обе группы клети с номинальным диаметром валков 250мм, при этом чистовая (13-я) - горизонтальные валки, а предчистовая (12-я) – вертикальные валки.

Итак, чистовая (13-я) клеть имеет круглый калибр, предчистовая (12-я) клеть – однорадиусный овальный калибр, а подготовительный калибр (11-я) клеть представляет собой разделительный сдвоенный диагональный квадрат.

Номинальный диаметр валков 11-й клети, входящий уже в подготовительную группу клетей составляет 330мм.

Валки чистовой и предчистовой группы клетей изготавливаются из отбеленного чугуна. Скорость прокатки в чистовой клети стана профилей круглого сечения высокой точности из высокопрочных легированных сталей принимается около 8

. Температура прокатки 950°С.

Для определения коэффициента вытяжки в чистовом калибре можно использовать формулу [11], которая имеет вид

=1.12+0.0004 (6)

Где

- соответствует диаметру чистового калибра в горячем состоянии, т.е. =

И тогда,

= 1.12=0.0004∙1.81 = 1.127

Уширение в чистовом круге определяется по формуле [14], которая имеет вид

∆

=[0.11-0.0003 +0.35( -1)-0.00004(800-Д)] (7)

Где Д – номинальный диаметр валков, мм.

И тогда,

∆

=[0.11-0.0003∙1.81+0.35(1.127-1)-0.00004(800-250)]∙1.81=2.3мм.

В качестве предчистового калибра может быть использован простой однорадиусный овальный калибр, построение которого представлено на рис. 15