РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ОБЖАТИЯ

Факторы, ограничивающие обжатия

Так как на блюминге слабые обжатия вредны, то необходимо производить прокатку с максимально возможными обжатиями. Рассмотрим основные факторы, ограничивающие обжатия. Угол захвата

Из теории прокатки известно, что в начальный момент захвата выполняется неравенство а < р, т. е. угол захвата в радианах не может превышать значения коэффициента трения. Предельное обжатие связано с предельным углом захвата а_тах формулой

При установившемся процессе у < р, где значение нейтрального угла у примерно в два раза меньше угла а, поэтому самое трудное при прокатке — это начальный момент захвата металла валками. Если захват произошел, то в очаге деформации появляется почти двукратный запас сил трения, т. е. имеется возможность увеличить обжатие почти в два раза. Эго обстоятельство используется при построении разных технологических процессов прокатки для увеличения обжатия уже после захвата. На блюминге, особенно в последних пропусках, можно задний конец полосы в процессе прокатки дополнительно поджать, если привод нажимных винтов достаточно мощный. В следующем пропуске полоса задается в валки этим утоненным концом, а прокатка всей остальной части полосы протекает при повышенных обжатиях. При этом увеличивается производительность блюминга, улучшается прорабатываемость металла и сокращается обрезь металла.

Все мероприятия, способствующие увеличению коэффициента трения р, полезны при прокатке на блюминге. Он сильно зависит от состояния поверхности валков (и слабо — от состояния поверхности самого металла). На гладких валках после их токарной обработки обычно принимают а_тах = 22—24°. В первом калибре блюминга, представляющего собой участок гладкой бочки, можно загрубить поверхность валков путем наварки сварочным электродом бугров или нарубки топором выемок. При этом а_тах удается увеличить до 30°. В последних калибрах, когда формируется конечная продукция (блюм) этого, конечно, делать нельзя. Поверхность валков слябинга также не загрубляюг.

Силы трения будут также увеличиваться, если в момент захвата боковые стенки калибра защемляют металл. Необходимо гак строить калибры, чтобы их ширина по дну была меньше, а по буртам больше ширины раската. При прокатке в несколько пропусков в одном калибре эти условия во всех пропусках не обеспечить: первые пропуски обычно проходят без защемления (как на гладкой бочке), с тем чтобы не произошло переполнения калибра в последних пропусках. За счет стесненной прокатки в калибрах а_тах может быть увеличен до 26-28°.

Коэффициент трения зависит от температуры металла: чем выше температура, тем выше должен быть коэффициент трения, но из-за образующейся окалины, разделяющей трущиеся поверхности, коэффициент трения падает (см. рис. 1.19, а). С другой стороны, при повышении температуры уменьшается предел текучести металла, и при одинаковой скорости подачи слитка в валки при высокой температуре образуется большая площадка смятия. В общем случае при повышении температуры металла сила трения увеличивается и захват улучшается.

Рис. 10.1. Возможная диаграмма скоростей на блюминге

Существенное влияние на коэффициент трения при высокой температуре оказывает скорость прокатки. При малых скоростях контакт металла с валками длительнее, следовательно, сцепление прочнее, чем при высоких, поэтому коэффициент трения падает с увеличением скорости прокатки (см. рис. 1.19, б). Для обеспечения надежного захвата приходится снижать скорость прокатки, хотя при этом снижается производительность. Обычно захват полосы осуществляют при низких скоростях в момент разгона двигателя. После захвата продолжается разгон валков вместе с полосой, что требует высокой квалификации от оператора и приводит к перегрузке двигателя. Видимо, существует некоторая оптимальная скорость захвата, при которой и захват надежен, и средняя скорость прокатки полосы достаточно велика. Обычно считают оптимальными скорости захвата на блюминге в пределах л._их = 15—25 об/мин (см. рис. 9.13).

На блюмингах, где не требуется высокая производительность и допустимы “мягкие” режимы прокатки, оператор стана подводит раскат к валкам на ползучих скоростях и только тогда, когда убедится, что захват произошел, начинает разгонять валки (рис. 10.1). Цикл прокатки очень растянут. Такой режим прокатки не требует высокой квалификации оператора.