Колибровка швеллера

Коэффициенты  деформации принимают исходя из теоретических  и практических данных для прокатываемого профиля и типа стана. Изменение этих коэффициентов на графике должно быть плавным, без необоснованных пиков.

Порядок расчета калибровки следующий.

1. Принимают  коэффициенты деформаций по проходам  и всем элементам профиля применительно к данному типу стана, а также с учетом формы сечения исходной заготовки. Величины этих коэффициентов должны соответствовать коэффициентам деформации двутавровых балок (открытые фланцы).

2.  Определяют число проходов (число фасонных калибров).

3.   Вычерчивают график, по которому  можно произвести корректировку принимаемых коэффициентов деформации, чтобы получалось постепенное уменьшение их по ходу прокатки.

4. Определяют размеры фланцев на их конце и у основания.

5.  Определяют  уширение.

6.  Определяют  радиусы закругления и выпуск  полок по прицеленным выше рекомендациям.

7.  Составляют сводную таблицу расчетов калибровки.

После всех расчетов вычерчивают калибры. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. ВИДЫ   НЕПРАВИЛЬНОСТИ   ПРОФИЛЯ   ШВЕЛЛЕРОВ

У швеллеров  встречаются  виды неправильности профиля такие как невыполнение полок, впадины и волнистость на полках, заусенцы. Кроме того, имеются еще дефекты, заключающиеся в различной толщине и высоте полок швеллеров.

Полки разной высоты и толщины. Этот дефект получается в том случае, когда ширина прямоугольного сечения полосы, поступающей  в разрезной калибр,  предшествующий фасонным калибрам, меньше ширины разрезного калибра вследствие недостаточной ширины исходной заготовки (рис.11).

 Рис. 11.   Прокатка в    разрезном    калибре

В этом случае полоса прокатывается в разрезном калибре, обычно прижимаясь только к какому-либо одному боку калибра, т.е. несимметрично к разрезающему гребню калибра, а поэтому и «разрезается» несимметрично. Вследствие этого в последующих промежуточных калибрах и в чистовом калибре полка с одной стороны   швеллера   получается   короче (ниже), чем с другой.

И, наоборот, излишняя ширина прямоугольного сечения  полосы, поступающей в разрезной  калибр, вызывает ускоренную выработку  стенок этого калибра, в результате чего через некоторое время профиль начинает опять-таки получаться неточным.

На зигзагообразном  стане 300 Магнитогорского металлургического комбината при прокатке швеллеров № 6,5 и 8 одна полка получалась короче (ниже) другой, когда полоса из предыдущей клети поступала в излишне широкий калибр последующей клети (промежуточной). Если последующий калибр был шире предыдущего на 2 мм, то никаким способом не удавалось избежать утяжки одной из полок. Несимметричная «разрезка» прямоугольного сечения вызывает утяжку соответствующей полки и у двутавровых балок. Неправильная «разрезка» прямоугольного сечения при прокатке фланцевых профилей часто является причиной получения неудовлетворительных полок.

Калибровкой предусматривается увеличение ширины калибров при переходе от одного калибра  к другому в определенных пределах, но это может нарушаться в зависимости от разницы выработки последовательных калибров как в валках одной клети, если на них расположено несколько последовательных калибров, так и на валках разных клетей, если в валках каждой клети расположено только по одному калибру. Как известно, по мере выработки и соответствующих переточек ширина калибров постепенно несколько увеличивается, что допустимо лишь до известного предела (максимального положительного допуска). Вызываемое переточками увеличение ширины калибров должно идти равномерно в последовательных калибрах. Но эта необходимая равномерность иногда нарушается. Это наблюдается, например, в том случае, когда в предыдущую клеть заложены новые валки, т. е. с минимальной шириной калибра, а в последующей клети находятся сильно выработанные калибры.

При большой  разнице в ширине двух последовательных калибров полоса, как говорят, «играет» в последующем более широком калибре, т. е. проходит не по центру, а смещается, прижимаясь то к одной, то к другой его стороне (или же только к одной стороне). Чтобы предотвратить получение неправильного профиля по этой причине, нельзя допускать прокатку на валках, имеющих значительную разницу в ширине последовательно идущих калибров.

Невыполнение  обеих полок. На зигзагообразном стане (кросс-коунтри) Магнитогорского металлургического комбината типичным дефектом при прокатке швеллеров (№ 6,5 и 8) является невыполнение обеих полок. Это происходит в том случае, когда 6-я клеть слишком тянет полосу из 5-й клети при одновременной прокатке полосы в обеих клетях. Такое явление вызывается неправильной настройкой валков этих клетей, при которой из 5-й клети выходит меньше металла, чем требует 6-я клеть, вследствие чего полоса между обеими клетями растягивается и утончается; в результате в полки калибра 6-й клети поступает недостаточное количество металла. Для устранения этого дефекта нужно или отдать (поднять) нажимные винты 5-й клети или нажать винты 6-й клети. В первом случае иногда приходится еще увеличить сечение прямоугольной полосы, поступающей в 5-ю клеть.

Невыполнение  профиля вследствие неправильной настройки стана характерно для непрерывных станов   (сортовых, заготовочных, проволочных).

Волнистость полок по высоте. Волнистость этого рода (рис.) В. Тафель объясняет колебаниями степени утяжки полок в зависимости  от текучести  металла  и от сопротивления стенок  калибра, т. е. от трения металла о стенки; обе же последние величины являются функциями температуры металла.

Местное невыполнение полки. Этот дефект образуется в том случае, когда полоса, захваченная валками правильно, дальше идет неправильно, например, если средняя часть ее скручена или изогнута. Этот дефект наблюдается и у других фланцевых профилей, например у рельсов.

Рис. 12.  Волнистость палок по высоте швеллера 

5. МЕРЫ ОБЩЕГО ХАРАКТЕРА ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ НЕПРАВИЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

Все разнообразие мер, необходимых для предотвращения неправильного профиля, в основном может быть сведено к следующим: правильная калибровка валков; правильная настройка и регулировка стана; надлежащий нагрев металла; работа на мало выработанных валках. 

ПРАВИЛЬНАЯ   КАЛИБРОВКА

Правильная  калибровка является основным условием для получения всякого правильного профиля. Если профиль в каком-либо отношении неправилен и попытки устранить неправильности изменением настройки стана не дают положительных результатов, выпаяется безусловная необходимость исправления калибровки в том или другом отношении.

Для устранения порождаемого неправильной калибровкой  дефекта приходится, смотря по обстоятельствам, либо изменять основные размеры и конфигурацию того или другого калибра в целом, либо ограничиться изменением размеров и конфигурации только отдельных его элементов.

Подобные  задачи не всегда решаются путем расчета; иногда в известной степени положительную роль может сыграть практический опыт калибровщика.

Необходимо  учитывать также, что неправильность профиля является следствием неправильной обточки валков.

На практике, правда сравнительно редко, наблюдаются  случаи, когда, заложив в стан валки  с калибровкой, проверенной предыдущей прокаткой, все-таки получают неправильный профиль. Если имеются основания считать, что настройка стана правильная, а также, что все условия прокатки нормальные, причину неправильности профиля нужно искать в валках. Необходимо проверить сомнительные калибры шаблонами или нутромерами, не допущена ли ошибка при обточке (переточке) валков. Если это предположение подтвердится, надлежит сменить валки. 

ПРАВИЛЬНАЯ  НАСТРОЙКА И  РЕГУЛИРОВКА СТАНА

Вторым  после калибровки условием получения  правильного профиля является тщательная настройка и регулировка стана.

Правильная  настройка валков. Правильность настройки валков в основном заключается в том, чтобы:

а) оси  валков располагались строго горизонтально, параллельно между собой и, как правило, в одной вертикальной плоскости;

б) высота калибров, обусловливаемая просветом между буртами валков, была надлежащей величины;

в) установка валков по горизонтальному направлению обеспечивала надлежащее положение частей калибров, находящихся на одном валке, по отношению к соответствующим частям калибров, находящимся на парном ему валке.

Выше  были приведены примеры устранения неправильностей профиля главным  образом посредством изменения  установки валков чистового или предчистового калибров.

Во многих случаях для устранения неправильности профиля необходимо изменять установку не в одном, а в ряде калибров, предшествующих чистовому, иногда даже в самых первых калибрах.

Для установления неправильности промежуточных профилей и, следовательно, принятия мер к их устранению исследуют образцы («пробы»), т. е. куски длиной 200-500 мм от полос, выходящих из промежуточных калибров.

Правильная  установка арматуры. Правильность профиля в первую очередь зависит от правильности установки арматуры (передних и задних проводок, проводковых коробок, линеек и пр.) впереди валков, а в некоторых случаях и позади них. Это главным образом относится к такому профилю, как круглый, и в частности - к проволоке.

Влияние конструкции проводковых  коробок и проводок. На образование неправильности профиля в некоторых случаях оказывает влияние также и конструкция арматуры, в особенности вводных проводок и коробок для них.

Во всех случаях прокатки чрезвычайно желательно, чтобы прокатываемая полоса проходила через калибры, в особенности через чистовой, прямо и без колебаний из стороны в сторону. Вводные проводки (пропуски), в зависимости от их установки, должны препятствовать колебанию полосы. Если допустить сколько-нибудь свободный проход полосы между пропусками, она периодически прижимается сильнее то к одной, то к другой стороне калибра. В результате этого на прокатываемых профилях получаются различные дефекты: «сбивается» тот или другой угол, полки угловых профилей получаются неодинаковой ширины, один бок круглых профилей переполняется, а другой не выполняется и пр.

Чтобы не допускать этих видов неправильности профиля, пропуски в коробке необходимо устанавливать возможно «теснее», т. е. ближе один к другому. Однако такая установка затрудняет задачу полосы в калибр.

Для осуществления  указанных противоположных требований (прохождение полосы через калибр без колебаний из стороны в сторону и в то же время задача ее в калибр без особой трудности) в некоторых случаях для чистовых калибров применяются проводковые коробки специальной конструкции. Для разных профилей конструкции специальных коробок различны. Примерами таких конструкций могут служить:

Коробка с перемещаемыми пропусками (передними проводками), применяемая при прокатке круглого профиля на мелкосортных станах для ввода овала в чистовой калибр (круг). Особенностью этой коробки является возможность небольшого перемещения пропусков, а именно, некоторого удаления их друг от друга перед задачей переднего конца овала в валки и затем сближения до прилегания вплотную к бокам овала после того, как конец его захвачен валками. При такой коробке овал проходит через калибр в строго неизменном вертикальном положении.

Роликовая приемная коробка, применяемая для прокатки зетового профиля (№ 6). Ролики вращаются на подшипниках качения; их можно более тесно и точно устанавливать, и поэтому полоса проходит через калибр более точно. 

  Регулировка и настройка стана. Настройка стана не есть разовая операция   которую нужно производить только после перевалки валков или после перехода с одного размера профиля на другой.

Настроив  надлежащим образом стан и получив правильный профиль, необходимо все время проверять правильность профиля. Необходимость в процессе прокатки время от времени регулировать первоначальную надстройку вызывается двумя причинами:

1) почти все детали стана, работая под напряжением в момент обжатия    полос, нарушают   свое первоначальное положение, «слабнут»; к таким деталям относятся: нажимные винты, боковые установочные болты, клинья, подкладки, проводки и пр.; в результате этого постепенно увеличивается разъем между валками и профиль получается толще; происходит постепенное смещение валков друг относительно друга по осевому направлению, а также смещение проводковых коробок и самих проводок в них и пр.;

2) всякая правильная настройка стана является «правильной» только применительно ко всей совокупности условий, при которых происходит нагрев   металла   и   прокатка,   как,   например,   температура прокатываемого металла, степень выработки валков и подшипников,   состояние   проводок,   темп прокатки и пр.; изменение какого-либо из этих условий отражается на правильности профиля а, следовательно, требует соответствующей  регулировки настройки стана.