Регулирование плоскостности полосы.
При расчете исходной профилировки валков необходимо руководствоваться гой концепцией, которая применяется на станах горячей прокатки (см. разд. 16.5). В соответствии с этой концепцией исходная профилировка должна, с одной стороны, компенсировать изгиб валков при прокатке, температурную составляющую профиля и примерно учесть те упругие составляющие, которые возникают при неравномерном распределении давления металла на валки в направлении ширины проката. С этих позиций общий профиль рабочего валка должен быть выпуклым. С другой стороны, важно обеспечить устойчивость полосы при прокатке, которая достигается при вогнутом профиле валков. Компромиссным решением является такая профилировка в последней клети стана, по которой конечная полоса имеет чечевицеподобную форму с поперечной разнотолщинностью в пределах заданного допуска (0,05—0,03 мм). Согласно формуле (16.3) во всех клетях стана плоскостность полосы будет обеспечиваться только в том случае, когда чечевица полосы будет увеличиваться от последней клети к первой пропорционально вытяжке в клети. Видимо, чечевицу необходимо вычислять не только для клетей стана холодной прокатки, но и для чистовых клетей НШПС. Это позволит получить холоднокатаную полосу в заданных пределах и обеспечить устойчивую прокатку на обоих станах. В такой концепции допуски на поперечную разнотолщинность горячекатаного листа вычисляются, а не выбираются по ГОСТу.
Но, как отмечено выше, исходная профилировка даже с помощью системы дополнительного изгиба не может гарантированно обеспечить плоскостность полосы при прокатке. Даже на новых валках появляются упругие составляющие профиля, которые учесть очень трудно, а с появлением износа их роль увеличивается. Отсюда следует важный практический вывод: грубую регулировку профиля полосы и ее плоскостности при прокатке необходимо осуществлять за счет профилировки валков и автоматической системы дополнительного изгиба валков, а для более точной регулировки необходимо иметь другую систему, которая воздействует на профиль полосы в процессе прокатки. Исходным сигналом для нее должна быть сама же плоскостность полосы, которую можно измерять, например, с помощью прибора ИП-4 (см. рис. 16.17), а исполнительная часть системы должна тонко воздействовать на форму образующей валка.
На станах холодной и горячей прокатки разработаны несколько систем, которые позволяют изменять профилировку валка в процессе прокатки. Одно из решений связано с применением 6-валковых клетей (рис. 17.23). Такая клеть содержит пару промежуточных валков, расположенных между рабочими и опорными. Эти валки имеют возможность перемещаться в осевом направлении. При изменении ширины прокатываемой полосы промежуточные валки устанавливаются всегда так, чтобы их торцы соответствовали новой ширине полосы. Таким образом, поперечный профиль полосы на всех ширинах полос стабилизируется. Перемещая валки в осевом направлении, можно регулировать план-
Рис. 17.23. Схема расположения валков 6-валковой клети:
- 1— промежуточные валки;
- 2— рабочие валки;
- 3— опорные валки
шетность полосы при прокатке. Та же идея реализована на 4-валковом стане с перемещающимися рабочими валками (рис. 17.24). Рабочие валки имеют скосы по краям бочки. При перемещении рабочих валков вдоль оси изменяется эпюра распределения давления металла по ширине полосы со всеми вытекающими отсюда эффектами, рассмотренными выше.
В развитие этой идеи фирма “Шлеман-Зимаг” разработала систему СУС (аббревиатура в переводе: бесступенчатая регулируемая бочкообразность), которая применяется на станах горячей и холодной прокатки. Рабочие валки стана кварго Б-образной формы автоматически перемещаются в осевом направлении, изменяя поперечный профиль полосы при прокатке (см. рис. 16.18). Система СУС на станах холодной прокатки предназначена только для автоматического регулирования плоскостности полосы, а на НШПС она позволяет еще формировать чечевицу профиля поперечного сечения для последующей холодной прокатки. Смещение рабочих валков происходит в интервале значений 0,2—3,0 мм, и это влияет на форму зазора и способствует уменьшению поперечной разнотолщинности.
Рис. 17.24. Схема расположения вал кон клети квар го с перемещающимися в осевом направлении рабочими валками
Скрещивание валков при прокатке также предоставляет возможности регулирования профиля, увеличивая толщину полосы по кромкам.
При этом изменяется также средняя толщина полосы. С увеличением угла скрещивания обжатия и давления на середине бочки валков возрастают, увеличиваются упругие составляющие профиля, поэтому форма зазора между валками в середине меняется мало.
Современные многоклетевые непрерывные и бесконечные станы холодной прокатки листа оснащены быстродействующими ГНУ, системами поворота (скрещивания) валков, регулируемого изгиба, осевого смещения валков при Б-образной профилировке (СУС), зонального охлаждения, имеют опорные валки с динамически регулируемой профилировкой. В совокупности все эти средства обеспечивают минимальную разнотолщинность и идеальную плоскостность листов. Отклонения первого порядка регулируют с помощью системы дополнительного изгиба (воздействуют на ГНУ), более тонкие отклонения — путем смещения валков (СУС) и скрещивания валков при участии ГНУ, еще более тонкую регулировку осуществляют с помощью многозонного охлаждения валков.
