Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Калибровка прокатных валков представляет собой последовательность калибров, расположенных на валках прокатного стана и обеспечивающих получение проката заданных размеров и формы. Правильно выполненная калибровка должна обеспечивать получение проката с чистой поверхностью в соответствии с заданными размерами, минимальные затраты энергии и времени на прокатку, а также минимальные внутренние напряжения в готовом прокате.
Калибр представляет собой совокупность двух ручьев, вырезанных на боковой поверхности валков. Форма и размеры калибра определяются формой поперечного сечения прокатываемого профиля и технологическими требованиями процесса прокатки. Калибры классифицируются по назначению на обжимные, формующие и чистовые.
Для прокатки круглого профиля диаметром 25 мм расчетный диаметр горячего калибра определяется по формуле:
d_г = 1.013 × (d_холод + d_термусадка) / 2
где d_холод = 25,4 мм, d_термусадка = 24,5 мм
Результат: d_г = 1.013 × (25,4 + 24,5) / 2 = 25,4 мм
Система калибровки валков представляет собой ряд чередующихся калибров заданной формы с площадями поперечного сечения, уменьшающимися от первого к последнему калибру. Выбор системы калибровки обусловлен типом стана, формой готовой продукции и материалом прокатываемого профиля.
Применяется для прокатки прямоугольных и квадратных сечений крупных размеров. Основные преимущества включают наименьшую глубину вреза в валки, что повышает их прочность, и наименьший угол захвата при равных обжатиях. Недостатками являются небольшие вытяжки и неравномерное охлаждение раската по периметру.
Широко применяется для прокатки чистового квадратного профиля и в качестве вытяжной системы. Обеспечивает хорошую устойчивость прокатываемой полосы и более высокое качество поверхности по сравнению с ящичными калибрами. Недостатком является больший врез в валки по диагонали.
Позволяет получить наибольшие вытяжки в калибрах, что обусловило ее широкое применение при прокатке мелкого сорта и катанки. Система обеспечивает равномерное охлаждение полосы по периметру за счет обновления металла в углах профиля при попеременном обжатии.
Общая вытяжка μ распределяется между овальным и квадратным калибрами:
μ₄ = 1 + 1,5 × (μ₃ - 1)
μ₃ = (0,5 + √(0,25 + 6μ)) / 3
где μ₃ - вытяжка в овальном калибре, μ₄ - вытяжка в квадратном калибре
Уширение металла при прокатке зависит от отношения высоты к ширине заготовки, степени обжатия и условий трения. Для расчета уширения используется коэффициент уширения β, который определяется экспериментально или по эмпирическим формулам.
Вытяжка характеризует увеличение длины прокатываемого металла и связана с уширением и обжатием законом постоянства объема. Коэффициент вытяжки μ определяется отношением площадей поперечного сечения до и после прокатки.
Коэффициент вытяжки: μ = F₀ / F₁
Относительное обжатие: ε = (h₀ - h₁) / h₀
Уширение: Δb = b₁ - b₀
Коэффициент уширения: β = Δb / Δh
где F₀, F₁ - площади сечения до и после прокатки; h₀, h₁ - высоты; b₀, b₁ - ширины
Температурный режим прокатки является одним из важнейших факторов, определяющих качество готового проката. Температура начала прокатки выбирается исходя из необходимости обеспечения пластичности металла, а температура конца прокатки влияет на структуру и механические свойства готового изделия.
Скоростной режим прокатки определяется производительностью стана и качественными требованиями к прокату. Увеличение скорости прокатки позволяет повысить производительность, но может привести к ухудшению качества поверхности и точности размеров.
Согласно действующим стандартам ГОСТ 2590-2006 и ГОСТ 2591-2006, для малоуглеродистых сталей рекомендуется температура конца прокатки 860-920°C, что соответствует аустенитному состоянию и обеспечивает получение мелкого ферритного зерна после охлаждения. Современные станы 2025 года оснащены системами точного контроля температуры с погрешностью не более ±5°C.
Контролируемая прокатка представляет собой эффективный способ повышения прочности, пластичности и вязкости низколегированных сталей. Основная идея заключается в подборе режимов прокатки и охлаждения, обеспечивающих получение мелкого и однородного зерна в готовом прокате.
Маршрут обжатий представляет собой последовательность переходов от исходной заготовки к готовому профилю с указанием формы и размеров калибров, величин обжатий и условий кантовки. Правильный выбор маршрута обжатий обеспечивает получение качественного проката с минимальными энергозатратами.
При проектировании маршрута обжатий учитываются следующие факторы: условия захвата металла валками, устойчивость раскатов, прочность валков и оборудования, мощность привода, качество готового проката. Распределение обжатий по проходам должно обеспечивать равномерную проработку структуры металла.
Исходная заготовка: 150×150 мм
1-й проход: ящичный калибр 130×130 мм, обжатие 25%
2-й проход: ящичный калибр 110×110 мм, обжатие 20%
3-й проход: ромб 90×90 мм, обжатие 22%, кантовка 45°
4-й проход: квадрат 75×75 мм, обжатие 18%
5-й проход: овал 65×50 мм, обжатие 25%, кантовка 90°
6-й проход: квадрат 55×55 мм, обжатие 20%
7-й проход: овал 45×35 мм, обжатие 28%
8-й проход: квадрат 40×40 мм, обжатие 15%
Калибровка валков для различных типов профилей имеет свои особенности, связанные с формой поперечного сечения и требованиями к качеству готового проката. Для каждого типа профиля разрабатываются специальные системы калибров, обеспечивающие оптимальные условия деформации.
Для прокатки круглых профилей наиболее распространена система овал-круг. Предчистовой овал обеспечивает равномерное распределение металла при переходе в круглый калибр. Чистовой круглый калибр рассчитывается с учетом термической усадки металла.
Прокатка фасонных профилей требует применения специальных систем калибров, учитывающих сложность формы сечения. Используются разрезные калибры, формующие калибры и чистовые калибры с точными размерами.
При проектировании калибровки валков необходимо учитывать ряд практических ограничений и рекомендаций, выработанных многолетним опытом эксплуатации прокатных станов. Эти рекомендации касаются выбора системы калибров, распределения обжатий, температурных режимов и условий эксплуатации.
Максимальное обжатие за проход ограничивается условиями захвата металла валками, прочностью валков и оборудования, мощностью привода. Для большинства станов максимальное обжатие составляет 40-50% для черновых калибров и 15-20% для чистовых.
Минимальная температура прокатки ограничивается пластичностью металла и условиями захвата. Для углеродистых сталей минимальная температура составляет 800-850°C.
При проектировании калибровки необходимо обеспечить возможность регулирования размеров готового проката в пределах допусков без замены валков путем изменения зазора между валками.
Для повышения стойкости валков рекомендуется использовать равномерное распределение обжатий по проходам, избегать резких изменений формы калибра, применять оптимальные скорости прокатки. Важное значение имеет правильная настройка проводок и системы охлаждения валков.
Отказ от ответственности: Данная статья носит исключительно ознакомительный характер и не является руководством к действию. Автор не несет ответственности за возможные последствия использования представленной информации в производственных условиях.
Источники: Материал подготовлен на основе действующих стандартов ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 19903-2015, современной технической литературы по прокатному производству, справочников по калибровке валков издания 2024-2025 гг., научных статей по математическому моделированию температурных процессов в прокатке и промышленных данных ведущих металлургических предприятий России.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.