RU2787127C1 - Cold rolling of rolled stock - Google Patents
Cold rolling of rolled stock Download PDFInfo
- Publication number
- RU2787127C1 RU2787127C1 RU2022100435A RU2022100435A RU2787127C1 RU 2787127 C1 RU2787127 C1 RU 2787127C1 RU 2022100435 A RU2022100435 A RU 2022100435A RU 2022100435 A RU2022100435 A RU 2022100435A RU 2787127 C1 RU2787127 C1 RU 2787127C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- work roll
- rolling
- work
- rolls
- diameter
- Prior art date
Links
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 title claims description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 203
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 70
- 210000003739 Neck Anatomy 0.000 claims description 26
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000007668 thin rolling process Methods 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному устройству, способу и прокатному стану для холодной прокатки прокатного материала.The invention relates to a rolling device, a method and a rolling mill for cold rolling of rolled material.
Во время холодной прокатки прокатный материал, например металлическая прокатная полоса, проводится между двумя рабочими валками, которые отстоят друг от друга через прокатный зазор. Рабочие валки расположены в прокатной клети и вращаются при помощи привода вокруг своих продольных осей. Зачастую несколько прокатных клетей расположены друг за другом и образуют так называемый прокатный стан, через который прокатный материал проходит в направлении прокатки, причем толщина прокатного материала постепенно уменьшается. В типичных случаях применения скорость прокатки повышается от прокатной клети к прокатной клети, а моменты прокатки уменьшаются от прокатной клети к прокатной клети. Тем не менее количество прокатных клетей и максимальное уменьшение толщины не могут по технологическим причинам сколь угодно повышаться, так как прочность прокатного материала повышается в зависимости от уменьшения толщины. С определенных значений прочности прокатного материала и диаметров рабочих валков это приводит к высоким сплющенностям рабочих валков и пониженному уменьшению толщины прокатного материала.During cold rolling, a rolled material, such as a metal strip, is passed between two work rolls, which are separated from each other by a rolling gap. The work rolls are located in the rolling stand and rotate by means of a drive around their longitudinal axes. Frequently, several rolling stands are arranged one behind the other and form a so-called rolling mill, through which the rolled material passes in the rolling direction, the thickness of the rolled material gradually decreasing. In typical applications, the rolling speed increases from rolling stand to rolling stand and the rolling torques decrease from rolling stand to rolling stand. However, the number of rolling stands and the maximum reduction in thickness cannot be arbitrarily increased for technological reasons, since the strength of the rolled material increases depending on the reduction in thickness. With certain values of the strength of the rolled material and the diameters of the work rolls, this leads to high flattening of the work rolls and a reduced reduction in the thickness of the rolled material.
В большинстве случаев прокатная клеть имеет наряду с рабочими валками так называемые опорные валки, которые поддерживают рабочие валки. Каждый валок смонтирован на своих концах с возможностью вращения на опорах, которые в каждом случае поддерживаются так называемой подушкой, которая установлена с возможностью вертикального смещения в держателе прокатной клети. Благодаря возможности вертикального смещения подушек положения валков могут изменяться и адаптироваться друг к другу и к толщине прокатного материала. Через подушки рабочего валка могут далее оказываться изгибающие усилия на рабочие валки, при помощи которых рабочие валки слегка изгибаются во время прокатки, для того чтобы достигать равномерной толщины прокатного материала в осевом направлении, то есть вдоль продольных осей рабочих валков.In most cases, the rolling stand has, in addition to the work rolls, so-called back-up rolls which support the work rolls. Each roll is rotatably mounted at its ends on supports, which in each case are supported by a so-called chock, which is vertically displaceable in a rolling stand holder. Due to the possibility of vertical displacement of the chocks, the positions of the rolls can be changed and adapted to each other and to the thickness of the rolled material. Through the work roll chocks, bending forces can then be applied to the work rolls, by means of which the work rolls are slightly bent during rolling in order to achieve a uniform thickness of the rolled material in the axial direction, i.e. along the longitudinal axes of the work rolls.
Рабочие валки изнашиваются во время прокатки прокатного материала. Поэтому рабочие валки в каждом случае шлифуются по истечении определенной продолжительности прокатки. Вследствие этого диаметры рабочих валков постепенно уменьшаются. Наконец, рабочие валки заменяются, когда их диаметры уменьшаются за счет шлифования до минимального диаметра рабочего валка. Диаметр впервые применяемого рабочего валка равен максимальному диаметру рабочего валка и может посредством повторного шлифования уменьшаться до минимального диаметра рабочего валка. Разница между максимальным и минимальным диаметрами рабочего валка определяется в частности так называемой глубиной закалки, которая задает ту проходящую от поверхности рабочего валка в радиальном направлении вовнутрь область, которая имеет большую твердость, чем остальной материал рабочего валка. Только в том случае, если текущий диаметр рабочего валка находится между соответствующим максимальным и минимальным диаметрами рабочего валка - и таким образом текущая поверхность рабочего валка находится в области с большей твердостью, чем оставшаяся часть тела рабочего валка, - рабочий валок используется в прокатной клети. Минимальный и максимальный диаметры рабочего валка задают таким образом диапазон диаметров этого рабочего валка, внутри которого возможно целесообразное использование рабочего валка для прокатки: если диаметр рабочего валка покинул бы за счет дальнейшего шлифования диапазон диаметров рабочего валка, рабочий валок больше не используется.The work rolls wear out during the rolling of the rolled material. The work rolls are therefore ground in each case after a certain rolling time has elapsed. As a result, the diameters of the work rolls are gradually reduced. Finally, the work rolls are replaced when their diameters are reduced by grinding to the minimum work roll diameter. The diameter of a work roll used for the first time is equal to the maximum work roll diameter and can be reduced by repeated grinding to a minimum work roll diameter. The difference between the maximum and minimum work roll diameters is determined, in particular, by the so-called hardening depth, which defines a region extending from the surface of the work roll in the radial direction inwards, which has a greater hardness than the rest of the work roll material. Only if the current work roll diameter is between the corresponding maximum and minimum work roll diameters - and thus the current work roll surface is in a region of greater hardness than the rest of the work roll body - is the work roll used in the rolling stand. The minimum and maximum work roll diameters thus determine the diameter range of this work roll, within which the work roll can be used expediently for rolling: if the work roll diameter were to leave the work roll diameter range due to further grinding, the work roll is no longer used.
Минимальный диаметр рабочего валка определяется далее параметрами прокатки (моментом прокатки, усилием прокатки, тянущими усилиями прокатки, скоростью прокатки) и их влиянием на выбор опор рабочего валка и шеек рабочего валка, на которых рабочие валки приводятся в движение, и которые в свою очередь определяют минимальный внутренний диаметр опор рабочего валка. Внешний диаметр и ширина опоры рабочего валка определяют мощность опоры рабочего валка. С внешним диаметром и нагрузкой опоры рабочего валка согласовывается рекомендуемая минимальная толщина стенки подушки рабочего валка. Таким образом, размеры опор рабочего валка, толщины стенки подушек рабочего валка и безопасное расстояние, которое должно предотвращать столкновение рабочих валков и подушек рабочего валка, определяют минимальный используемый диаметр рабочих валков. Параметры прокатки определяются в свою очередь свойствами прокатного материала, а также его входной толщиной, выходной толщиной и шириной.The minimum work roll diameter is further determined by the rolling parameters (rolling moment, rolling force, rolling pull forces, rolling speed) and their influence on the choice of work roll supports and work roll necks on which the work rolls are driven and which in turn determine the minimum inner diameter of work roll supports. The outer diameter and width of the work roll support determine the capacity of the work roll support. The recommended minimum wall thickness of the work roll chock is consistent with the outside diameter and load of the work roll support. Thus, the dimensions of the work roll supports, the wall thicknesses of the work roll chocks and the safety distance which must prevent collision between the work rolls and the work roll chocks determine the minimum usable work roll diameter. Rolling parameters are determined in turn by the properties of the rolled material, as well as its input thickness, output thickness and width.
Так относительно мягкий прокатный материал с большой шириной и толщиной и высоким необходимым уменьшением толщины, например более чем на 80 процентов, предъявляет высокие требования к крутящему моменту в частности на первых двух прокатных клетях прокатного стана и вызывает высокие тепловые нагрузки компонентов задних прокатных клетей. Следовательно, для подобной прокатки мягкого прокатного материала предпочтительны большие диаметры рабочих валков.Thus, a relatively soft rolling material with a large width and thickness and a high required reduction in thickness, for example more than 80 percent, places high demands on torque in particular on the first two rolling stands of the rolling mill and causes high thermal loads on the components of the rear rolling stands. Therefore, for such rolling of soft rolling material, large work roll diameters are preferred.
Прокатка прокатного материала высокой и максимальной прочности с выходными толщинами, например, более чем 0,5 мм приводит к высоким усилиям прокатки на всех прокатных клетях и в частности к пониженной способности уменьшения толщины на задних прокатных клетях (например, на третьей и четвертой прокатной клети) по сравнению с более мягким прокатным материалом. Требования к крутящему моменту находятся в более высоком и максимальном диапазоне. Прокатка очень тонкого высокопрочного прокатного материала, например для производства полосы из электростали с относительно высоким содержанием кремния и выходными толщинами менее 0,5 мм, приводит к высоким удельным усилиям прокатки с умеренными крутящими моментами. В обоих случаях средние и большие диаметры рабочих валков приводят к высоким сплющенностям рабочих валков на задних прокатных клетях, так что в этих случаях в частности на задних прокатных клетях предпочтительны малые диаметры рабочих валков.Rolling of high and maximum strength rolled material with exit thicknesses of, for example, more than 0.5 mm results in high rolling forces on all rolling stands and in particular a reduced thickness reduction capability on the rear rolling stands (e.g. third and fourth rolling stands) compared to softer rolled material. The torque requirements are in the higher and maximum range. The rolling of very thin, high-strength rolled stock, for example for the production of electrical steel strip with a relatively high silicon content and exit thicknesses of less than 0.5 mm, results in high specific rolling forces with moderate torques. In both cases, medium and large work roll diameters lead to high flattening of the work rolls on the back rolling stands, so that in these cases, in particular on the back rolling stands, small work roll diameters are preferred.
В основе изобретения лежит задача указать прокатное устройство, способ и прокатный стан, которые делают возможным производство различных прокатных продуктов, в частности прокатных продуктов различной твердости и толщины.The invention is based on the object of specifying a rolling device, a process and a rolling mill which make it possible to manufacture various rolled products, in particular rolled products of different hardness and thickness.
Задача решается согласно изобретению с помощью прокатной клети с признаками пункта 1 формулы изобретения, с помощью способа с признаками пункта 10 формулы изобретения и с помощью прокатного стана с признаками пункта 15 формулы изобретения.The problem is solved according to the invention using a rolling stand with the characteristics of
Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Соответствующее изобретению прокатное устройство для холодной прокатки прокатного материала включает в себя прокатную клеть, несколько комплектов оснастки для выборочного оснащения прокатной клети одним из комплектов оснастки и привод рабочих валков. Каждый комплект оснастки включает в себя два рабочих валка и для каждого рабочего валка две согласованные с рабочим валком подушки рабочего валка, которые имеют в каждом случае по меньшей мере одну опору рабочего валка для рабочего валка, и согласованную с рабочим валком шпиндельную головку, которая может с геометрическим замыканием соединяться с шейкой рабочего валка. Рабочие валки одного и того же комплекта оснастки имеют в каждом случае одинаковый диапазон диаметров рабочего валка. Рабочие валки различных комплектов оснастки имеют отличные друг от друга диапазоны диаметров рабочего валка, причем диапазон диаметров рабочего валка одного комплекта оснастки отличается от диапазона диаметров рабочего валка другого комплекта оснастки в том случае, если по меньшей мере минимальный или максимальный диаметр рабочего валка рабочих валков одного комплекта оснастки отличается от соответствующего минимального или максимального диаметра рабочего валка рабочих валков другого комплекта оснастки. Прокатная клеть имеет держатели, которые выполнены в каждом случае для приема подушки рабочего валка комплекта оснастки. Привод рабочих валков имеет два приводных шпинделя, которые в каждом случае выполнены для приведения в движение рабочего валка через согласованную с рабочим валком шпиндельную головку посредством вращения вокруг продольной оси приводного шпинделя.The rolling device according to the invention for cold rolling of rolled material includes a rolling stand, several tooling sets for optionally equipping the rolling stand with one of the tooling sets, and a work roll drive. Each tooling set includes two work rolls and, for each work roll, two work roll chocks matched to the work roll, which in each case have at least one work roll support for the work roll, and a spindle head matched to the work roll, which can be positively connected to the neck of the work roll. The work rolls of the same tooling set have in each case the same range of work roll diameters. The work rolls of different tooling sets have different work roll diameter ranges, whereby the work roll diameter range of one tooling set differs from the work roll diameter range of another tooling set if at least the minimum or maximum work roll diameter of the work rolls of one tooling set of the tooling differs from the corresponding minimum or maximum work roll diameter of the work rolls of another tooling set. The rolling stand has holders, which are made in each case to receive the chock of the work roll of the tooling set. The work roll drive has two drive spindles, which in each case are designed to drive the work roll through a spindle head matched to the work roll by rotating about the longitudinal axis of the drive spindle.
Прокатная клеть соответствующего изобретению прокатного устройства может таким образом оснащаться рабочими валками различных диапазонов диаметров рабочего валка. Для этого каждый комплект оснастки включает в себя соответствующие своим обоим рабочим валкам подушки рабочего валка, для того чтобы устанавливать рабочие валки в прокатную клеть, и для каждого рабочего валка соответствующую ему шпиндельную головку, через которую рабочий валок может приводиться в движение приводным шпинделем привода рабочих валков. Тем самым прокатная клеть может предпочтительным образом адаптироваться к соответствующему прокатному материалу. Так, например, для прокатки высокопрочного прокатного материала могут использоваться рабочие валки меньшего диаметра рабочего валка, чем для прокатки относительно мягкого прокатного материала. Различная монтажная высота комплектов оснастки с рабочими валками различных диапазонов диаметров рабочего валка может компенсироваться возможностью вертикального смещения подушек в прокатной клети. Вследствие этого соответствующее изобретению прокатное устройство подходит для широкого спектра производимых прокатных продуктов. В частности изобретение стремится к тому, чтобы при помощи одного и того же прокатного устройства была возможность рентабельным образом обрабатывать как относительно мягкий прокатный материал, так и производить высококачественную высокопрочную стальную продукцию с незначительными толщинами, например толщинами менее 0,5 мм.The rolling stand of the rolling device according to the invention can thus be equipped with work rolls of various work roll diameter ranges. To do this, each set of equipment includes work roll cushions corresponding to both of its work rolls in order to install work rolls in the rolling stand, and for each work roll a spindle head corresponding to it, through which the work roll can be driven by the drive spindle of the work roll drive . In this way, the rolling stand can advantageously be adapted to the respective rolling material. Thus, for example, work rolls of a smaller work roll diameter can be used for rolling high-strength rolled material than for rolling relatively soft rolled material. Different assembly heights of tooling sets with work rolls of different ranges of work roll diameters can be compensated for by the possibility of vertical displacement of the chocks in the rolling stand. As a consequence, the rolling device according to the invention is suitable for a wide range of manufactured rolling products. In particular, the invention seeks to be able to cost-effectively process both relatively soft rolled material and to produce high-quality high-strength steel products with low thicknesses, for example thicknesses of less than 0.5 mm, with the same rolling device.
В варианте осуществления прокатного устройства опоры рабочего валка всех комплектов оснастки выполнены в виде подшипников качения, например в виде конических роликовых подшипников.In the embodiment of the rolling device, the work roll supports of all sets of equipment are made in the form of rolling bearings, for example, in the form of tapered roller bearings.
В дальнейшем варианте осуществления прокатного устройства минимальный диаметр рабочего валка отличается на 40-90 мм от максимального диаметра рабочего валка комплекта оснастки.In a further embodiment of the rolling device, the minimum diameter of the work roll differs by 40-90 mm from the maximum diameter of the work roll of the tooling set.
В дальнейшем варианте осуществления прокатного устройства рабочие валки одного комплекта оснастки имеют минимальный диаметр рабочего валка в 340 мм и максимальный диаметр рабочего валка в 385 мм, и рабочие валки другого комплекта оснастки имеют минимальный диаметр рабочего валка в 375 мм и максимальный диаметр рабочего валка в 460 мм. Вследствие этого прокатная клеть может лишь посредством смены комплекта оснастки приспосабливаться для прокатки прокатного материала максимальной прочности, для чего требуются диаметры валка менее 375 мм. Вследствие этого предпочтительным образом создаются условия при незначительных расходах для расширения производимого спектра продукции.In a further embodiment of the rolling device, the work rolls of one tooling set have a minimum work roll diameter of 340 mm and a maximum work roll diameter of 385 mm, and the work rolls of another set of tools have a minimum work roll diameter of 375 mm and a maximum work roll diameter of 460 mm . As a result, the rolling stand can only be adapted by changing the set of equipment for rolling rolled material of maximum strength, for which roll diameters of less than 375 mm are required. As a result, conditions are advantageously created at low cost for expanding the range of products to be produced.
Предпочтительно внутренние диаметры опор рабочего валка всех комплектов оснастки отличаются друг от друга максимум на два процента. Вследствие этого могут использоваться рабочие валки с шейками рабочего валка одинакового диаметра шейки, так что также шпиндельные головки имеют одинаковый внутренний диаметр, и рабочие валки всех комплектов оснастки могут приводиться в движение одинаковыми приводными шпинделями. Следовательно, приводные шпиндели не должны заменяться при переоснащении прокатной клети на рабочие валки другого диаметра рабочего валка. Соответственно дальнейший вариант осуществления прокатного устройства предусматривает, что шейки рабочих валков всех комплектов оснастки имеют идентичные диаметры шейки и формы шейки.Preferably, the internal diameters of the work roll supports of all sets of tooling differ from each other by a maximum of two percent. As a result, work rolls with work roll necks of the same neck diameter can be used, so that also the spindle heads have the same inner diameter and the work rolls of all tooling sets can be driven by the same drive spindles. Therefore, drive spindles should not be replaced when converting the rolling stand to work rolls of a different work roll diameter. Accordingly, a further embodiment of the rolling device provides that the work roll necks of all tool sets have identical neck diameters and neck shapes.
Соотношение внешнего диаметра к внутреннему диаметру опоры рабочего валка может уменьшаться с уменьшением диапазона диаметров рабочего валка рабочих валков комплектов оснастки. Например, соотношение внешнего диаметра к внутреннему диаметру опор рабочего валка по меньшей мере одного комплекта оснастки составляет максимум 1,41, и соотношение внешнего диаметра к внутреннему диаметру опор рабочего валка по меньшей мере одного другого комплекта оснастки составляет максимум 1,32. Прокатная клеть посредством выбора комплекта оснастки с соответствующим соотношением диаметров опор рабочего валка может адаптироваться к соответствующим классам прокатного материала. Уменьшение соотношения диаметров опор рабочего валка с диаметром рабочего валка учитывает, что сумма внешнего радиуса опор рабочего валка и толщины стенки подушек рабочего валка на обращенных к прокатному материалу сторонах должна быть меньше, чем минимальный радиус рабочего валка, так как в противном случае опоры рабочего валка обоих противоположных рабочих валков столкнулись бы в прокатной клети или мешали бы друг другу. Максимально низкое соотношение диаметров создает условия, в частности при заданном внутреннем диаметре опор рабочего валка, для минимально возможной монтажной высоты подушек рабочего валка и тем самым для малых диаметров рабочего валка. Малые диаметры рабочего валка подходят в свою очередь для прокатки прокатного материала высокой и максимальной прочности, в частности в задних прокатных клетях прокатного стана, как уже было указано выше. Кроме того, малые диаметры рабочего валка облегчают изгиб рабочих валков, так как необходимые для изгиба изгибающие усилия уменьшаются.The ratio of the outer diameter to the inner diameter of the work roll support can decrease with a decrease in the range of work roll diameters of the work rolls of the tooling sets. For example, the ratio of the outer diameter to the inner diameter of the work roll supports of at least one tooling set is at most 1.41, and the ratio of the outer diameter to the inner diameter of the work roll supports of at least one other set of tools is at the most 1.32. The rolling stand can be adapted to the relevant grades of rolled material by selecting a set of equipment with the appropriate ratio of work roll support diameters. Reducing the ratio of the diameters of the work roll supports to the diameter of the work roll takes into account that the sum of the outer radius of the work roll supports and the wall thickness of the work roll chocks on the sides facing the rolled material must be less than the minimum radius of the work roll, since otherwise the work roll supports of both opposite work rolls would collide in the rolling stand or interfere with each other. The smallest possible diameter ratio creates the conditions, in particular for a given inner diameter of the work roll supports, for the lowest possible installation height of the work roll chocks and thus for small work roll diameters. Small work roll diameters are in turn suitable for rolling rolled material of high and maximum strength, in particular in the rear rolling stands of a rolling mill, as already mentioned above. In addition, small work roll diameters make it easier to bend the work rolls, since the bending forces required for bending are reduced.
В дальнейшем варианте осуществления прокатного устройства соотношение высоты подушки рабочего валка к внешнему диаметру опоры рабочего валка по меньшей мере одного комплекта оснастки меньше 1,09. Также этот вариант осуществления прокатного устройства направлен на уменьшение диаметров рабочего валка за счет уменьшения высоты подушек рабочего валка. При заданном внутреннем диаметре опор рабочего валка создаются условия для уменьшения высоты подушки рабочего валка в частности в комбинации с вышеуказанным уменьшением соотношения внешнего диаметра к внутреннему диаметру опоры рабочего валка.In a further embodiment of the rolling device, the ratio of the height of the work roll cushion to the outer diameter of the work roll support of at least one set of tooling is less than 1.09. Also, this embodiment of the rolling device is aimed at reducing the diameters of the work roll by reducing the height of the work roll chocks. With a given inner diameter of the work roll supports, conditions are created for reducing the height of the work roll chock, in particular in combination with the aforementioned reduction in the ratio of the outer diameter to the inner diameter of the work roll support.
В дальнейшем варианте осуществления прокатного устройства минимальная толщина стенки подушки рабочего валка по меньшей мере одного комплекта оснастки на обращенной к прокатному материалу стороне подушки рабочего валка меньше, чем шесть процентов внешнего диаметра опоры рабочего валка подушки рабочего валка.In a further embodiment of the rolling device, the minimum wall thickness of the work roll chock of at least one set of tooling on the side of the work roll chock facing the rolled material is less than six percent of the outer diameter of the work roll chock of the work roll chock.
В дальнейшем варианте осуществления прокатного устройства минимальная толщина стенки подушки рабочего валка по меньшей мере одного комплекта оснастки на обращенной к прокатному материалу стороне имеет максимум такой размер, как минимальная толщина стенки на отвернутой от прокатного материала стороне подушки рабочего валка.In a further embodiment of the rolling device, the minimum wall thickness of the work roll chock of at least one set of tooling on the side facing the rolling stock has a maximum dimension equal to the minimum wall thickness on the side of the work roll chock turned away from the rolled material.
Вышеуказанные варианты осуществления прокатного устройства учитывают, что с уменьшением диаметров рабочего валка подушки рабочего валка приближаются друг к другу и тем самым возрастает опасность, что подушки рабочего валка сталкиваются или мешают друг другу. Уменьшение минимальных толщин стенки подушек рабочего валка на их обращенных к прокатному материалу сторонах увеличивает расстояние между подушками рабочего валка и создает вследствие этого условия для дальнейшего уменьшения диаметров рабочего валка, без того чтобы подушки рабочего валка сталкивались или мешали друг другу.The above embodiments of the rolling device take into account that as the work roll diameters decrease, the work roll chocks approach each other and thus the risk that the work roll chocks collide or interfere with each other increases. Reducing the minimum wall thicknesses of the work roll chocks on their material-facing sides increases the distance between the work roll chocks and thereby creates conditions for further reduction in work roll diameters without the work roll chocks colliding or interfering with each other.
При соответствующем изобретению способе холодной прокатки прокатного материала прокатным устройством по любому из предыдущих пунктов формулы изобретения прокатная клеть оснащается комплектом оснастки, который выбирается в зависимости от прокатного материала. Вследствие этого в частности диаметры использованных для прокатки рабочих валков адаптируются к прочности, ширине, входной толщине и/или выходной толщине прокатного материала.In the method according to the invention for cold rolling a rolled material with a rolling device according to any one of the preceding claims, the rolling stand is equipped with a tooling set which is selected depending on the rolled material. As a result, in particular, the diameters of the work rolls used for rolling are adapted to the strength, width, entry thickness and/or exit thickness of the rolled material.
В варианте осуществления соответствующего изобретению способа прокатная клеть оснащается комплектом оснастки, который выбирается в зависимости от положения прокатного устройства в прокатном стане. Под положением прокатного устройства в (многоклетьевом) прокатном стане понимается положение, которое прокатная клеть прокатного устройства занимает в последовательности всех прокатных клетей прокатного стана, в которой прокатный материала проходит прокатные клети. Этот вариант осуществления соответствующего изобретению способа учитывает, что прочность и толщина прокатного материала, а также скорость прокатки и необходимые моменты прокатки изменяются вдоль прокатного стана, вследствие чего в свою очередь наиболее предпочтительные для процесса прокатки диаметры рабочих валков прокатного устройства могут зависеть от положения прокатного устройства в прокатном стане.In an embodiment of the method according to the invention, the rolling stand is equipped with a set of equipment, which is selected depending on the position of the rolling device in the rolling mill. The position of the rolling device in a (multi-stand) rolling mill is understood to mean the position that the rolling stand of the rolling device occupies in the sequence of all rolling stands of the rolling mill, in which the rolling stock passes through the rolling stands. This embodiment of the method according to the invention takes into account that the strength and thickness of the rolled material, as well as the rolling speed and the required rolling torques, vary along the rolling mill, as a result of which, in turn, the diameters of the work rolls of the rolling device that are most preferable for the rolling process can depend on the position of the rolling device in rolling mill.
В дальнейшем варианте осуществления соответствующего изобретению способа устанавливается по меньшей мере для одного комплекта оснастки предел изгиба для положительных изгибов рабочих валков в зависимости от минимальной толщины стенки подушек рабочего валка на обращенных к прокатному материалу сторонах подушек рабочего валка, и рабочие валки положительно изгибаются не больше, чем предел изгиба. Этот вариант осуществления соответствующего изобретению способа направлен в частности на вышеуказанный вариант осуществления соответствующего изобретению прокатного устройства, в котором минимальные толщины стенки подушек рабочего валка на обращенных к прокатному материалу сторонах уменьшаются. Уменьшение этих толщин стенки вызывает уменьшение несущей способности подушек рабочего валка при положительных изгибах рабочих валков. Вышеуказанный вариант осуществления соответствующего изобретению способа учитывает это за счет соответствующего ограничения положительных изгибов рабочих валков.In a further embodiment of the method according to the invention, for at least one set of tooling, a bending limit is set for positive bends of the work rolls depending on the minimum wall thickness of the work roll chocks on the sides of the work roll chocks facing the rolled material, and the work rolls are positively bent no more than bend limit. This embodiment of the method according to the invention is directed in particular to the aforementioned embodiment of the rolling device according to the invention, in which the minimum wall thicknesses of the work roll chocks on the sides facing the rolled material are reduced. Reducing these wall thicknesses causes a decrease in the bearing capacity of the work roll chocks with positive work roll bends. The above embodiment of the method according to the invention takes this into account by appropriately limiting the positive bending of the work rolls.
В дальнейшем варианте осуществления соответствующего изобретению способа рабочие валки по меньшей мере одного комплекта оснастки отрицательно изгибаются в зависимости от бомбировки рабочих валков. Также этот вариант осуществления соответствующего изобретению способа направлен на разгружение подушек рабочего валка при изгибах рабочих валков на их обращенных к прокатному материалу сторонах, благодаря тому, что вместо наиболее нагружающих эти стороны положительных изгибов предпочтительно реализуются взаимодействующие с бомбировков рабочих валков отрицательные изгибы рабочих валков, что предусматривает выполненную надлежащим образом бомбировку рабочих валков.In a further embodiment of the method according to the invention, the work rolls of at least one set of toolings are bent negatively depending on the pressure of the work rolls. Also, this embodiment of the method according to the invention is aimed at unloading the work roll chocks when the work rolls are bent on their sides facing the rolled material, due to the fact that instead of the positive bends that most load these sides, negative bends of the work rolls interacting with the work roll bombardment are preferably implemented, which provides properly performed bombardment of work rolls.
В дальнейшем варианте осуществления соответствующего изобретению способа устанавливается по меньшей мере для одного комплекта оснастки осевое смещение рабочих валков друг относительно друга в зависимости от ширины и толщины прокатного материала. Вследствие этого могут разгружаться края полосы прокатного материала, для того чтобы, например, предотвращать краевые трещины на краях полосы, которые без разгружения краев полосы могут возникать при прокатке подверженного образованию краевых трещин прокатного материала, например полосы из электростали с содержанием кремния по меньшей мере в два процента. Кроме того, благодаря подобному взаимному осевому смещению рабочих валков может предотвращаться, что средние области рабочих валков, в которых рабочие валки принимают свои максимальные диаметры рабочего валка, соприкасаются при прокатке очень тонкого прокатного материала в области за пределами прокатного материала.In a further embodiment of the method according to the invention, an axial displacement of the work rolls relative to each other is set for at least one set of equipment depending on the width and thickness of the rolled material. As a result, the edges of the strip of rolling material can be relieved in order to prevent, for example, edge cracks at the edges of the strip, which, without unloading the edges of the strip, can occur when rolling a rolling material prone to edge cracking, for example a strip of electric steel with a silicon content of at least two percent. In addition, due to such mutual axial displacement of the work rolls, it can be prevented that the middle areas of the work rolls, in which the work rolls take on their maximum work roll diameters, come into contact when rolling a very thin rolling material in a region outside the rolling material.
Соответствующий изобретению прокатный стан имеет по меньшей мере одно соответствующее изобретению прокатное устройство. Преимущества подобного прокатного стана проистекают из вышеуказанных преимуществ соответствующего изобретению прокатного устройства. В частности соответствующий изобретению прокатный стан делает возможным переоснащение соответствующих изобретению прокатных устройств в зависимости от соответствующего прокатного материала, то есть адаптацию оснастки прокатных клетей этих прокатных устройств к прокатному материалу и тем самым обработку различного прокатного материала или производство различной прокатной продукции при помощи одного и того же прокатного стана.The rolling mill according to the invention has at least one rolling device according to the invention. The advantages of such a rolling mill result from the above-mentioned advantages of the rolling device according to the invention. In particular, the rolling mill according to the invention makes it possible to retrofit the rolling devices according to the invention depending on the respective rolling material, i.e. to adapt the equipment of the rolling stands of these rolling devices to the rolling material and thus process different rolling materials or produce different rolling products with the same rolling mill.
Вышеописанные свойства, признаки и преимущества этого изобретения, а также способ их достижения становятся более ясными и понятными в связи с последующим описанием примеров осуществления, которые разъясняются более подробно в сочетании с чертежом. При этом на чертеже показаны:The above described features, features and advantages of this invention, as well as the way to achieve them, become clearer and more understandable in connection with the following description of exemplary embodiments, which are explained in more detail in conjunction with the drawing. In this case, the drawing shows:
фиг. 1 - изображение в разрезе примера осуществления прокатного устройства в области рабочего валка;fig. 1 is a sectional view of an embodiment of a rolling device in the area of a work roll;
фиг. 2 - рабочие валки и проходящий между рабочими валками прокатный материал;fig. 2 - work rolls and rolling material passing between the work rolls;
фиг. 3 - шейка рабочего валка, шпиндельная головка и приводной шпиндель на изображении в разрезе;fig. 3 - the neck of the work roll, the spindle head and the drive spindle in the sectional image;
фиг. 4 - подушка рабочего валка дальнейшего примера осуществления прокатного устройства; иfig. 4 shows the work roll chock of a further exemplary embodiment of the rolling device; and
фиг. 5 - схематично прокатный стан с четырьмя прокатными устройствами.fig. 5 schematically shows a rolling mill with four rolling devices.
Соответствующие друг другу элементы снабжены на всех фигурах одинаковыми ссылочными позициями.Elements corresponding to each other are provided with the same reference numerals throughout the figures.
Фиг. 1 показывает изображение в разрезе примера осуществления соответствующего изобретению прокатного устройства 1 для холодной прокатки прокатного материала 3. Прокатное устройство 1 включает в себя прокатную клеть 5, несколько комплектов оснастки для выборочного оснащения прокатной клети 5 одним из комплектов оснастки и привод рабочих валков. Каждый комплект оснастки включает в себя два рабочих валка 7, 8 и для каждого рабочего валка 7, 8 две согласованные с рабочим валком 7, 8 подушки 9 рабочего валка и согласованную с рабочим валком 7, 8 шпиндельную головку 11. Оба рабочих валка 7, 8 одного комплекта оснастки имеют одинаковый диапазон диаметров рабочего валка, рабочие валки 7, 8 различных комплектов оснастки имеют отличные друг от друга диапазоны диаметров рабочего валка.Fig. 1 shows a sectional view of an exemplary embodiment of a rolling
Фиг. 2 показывает рабочие валки 7, 8 одного комплекта оснастки и проходящий между рабочими валками 7, 8 прокатный материал 3 с шириной b. Диаметр D рабочего валка 7, 8 является максимальным диаметром рабочего валка 7, 8 и принимается рабочим валком 7, 8 в средней области 13, которая отшлифована примерно до круглой цилиндрической формы и, как правило, до бомбированной или бутылочной формы. Конец средней области 13 каждого рабочего валка 7, 8 имеет фаску 15, причем фаски 15 обоих рабочих валков 7, 8 располагаются друг против друга. Каждая концевая область рабочего валка 7, 8 выполнена в виде шейки 16 рабочего валка, диаметр d которой меньше, чем диаметр D рабочего валка. Диаметры d шейки рабочих валков 7, 8 всех комплектов оснастки совпадают.Fig. 2 shows the work rolls 7, 8 of one set of equipment and the rolling
На фиг. 2 рабочие валки 7, 8 смещены в осевом направлении друг относительно друга таким образом, что фаски 15 обоих рабочих валков 7, 8 расположены в каждом случае в области одного из обоих боковых краев полосы прокатного материала 3. Вследствие этого края полосы прокатного материала 3 разгружаются при прокатке, для того чтобы, например, предотвращать краевые трещины на краях полосы, которые без разгружения краев полосы могут возникать при прокатке подверженного образованию краевых трещин прокатного материала 3, например полосы из электростали с содержанием кремния по меньшей мере в два процента. Кроме того, благодаря подобному взаимному осевому смещению рабочих валков 7, 8 может предотвращаться, что средние области 13 рабочих валков 7, 8 соприкасаются при прокатке очень тонкого прокатного материала 3 в области за пределами прокатного материала 3.In FIG. 2, the work rolls 7, 8 are axially displaced relative to each other in such a way that the
Каждая подушка 9 рабочего валка имеет опору 17 рабочего валка для шейки 16 рабочего валка 7, 8. Опора 17 рабочего валка является подшипником качения, например коническим роликовым подшипником, с внутренним диаметром d1, который соответствует диаметру d шейки 16 рабочего валка, и внешним диаметром D1. Внутренние диаметры d1 опор 17 рабочего валка всех комплектов оснастки по меньшей мере приблизительно идентичны; например, они отличаются друг от друга максимум на два процента. Внешние же диаметры D1 опор 17 рабочего валка различных комплектов оснастки могут отличаться друг от друга существенно. Например, соотношение D1/d1 внешнего диаметра D1 к внутреннему диаметру d1 опоры 17 рабочего валка уменьшается с уменьшением диаметра D рабочих валков 7, 8 комплектов оснастки. Например, это соотношение диаметров составляет по меньшей мере для одного комплекта оснастки, в частности для комплектов оснастки с малыми диаметрами D рабочего валка, максимум 1,32. Далее соотношение A/D1 высоты A подушки 9 рабочего валка к внешнему диаметру D1 опоры 17 рабочего валка подушки 9 рабочего валка составляет по меньшей мере для одного комплекта оснастки, в частности для всех комплектов оснастки, предпочтительно менее 1,09.Each work roll chock 9 has a
Для прокатки прокатного материала 3 прокатным устройством 1 прокатная клеть 5 оснащается подушками 9 рабочего валка и рабочими валками 7, 8 комплекта оснастки. Прокатная клеть 5 имеет для этого четыре держателя 19, которые в каждом случае принимают подушку 9 рабочего валка, и в которых подушки 9 рабочего валка могут смещаться в вертикальном направлении, например при помощи (неизображенных) гидравлических цилиндров. В частности через держатели 19 могут оказываться изгибающие усилия на рабочие валки 7, 8. Благодаря изгибающему усилию в направленном от прокатного материала 3 первом направлении 21 изгибающего усилия рабочий валок 7, 8 может положительно изгибаться. При этом нагружается в частности обращенная к прокатному материалу 3 первая зона 23 нагрузки подушки 9 рабочего валка, причем на фиг. 1 действующие при этом усилия показаны стрелками в первой зоне 23 нагрузки. Благодаря изгибающему усилию в направленном к прокатному материалу 3 втором направлении 22 изгибающего усилия рабочий валок 7, 8 может отрицательно изгибаться. При этом нагружается в частности отвернутая от прокатного материала 3 вторая зона 24 нагрузки подушки 9 рабочего валка, причем на фиг. 1 действующие при этом усилия показаны стрелками во второй зоне 24 нагрузки.For rolling the rolled
Прокатное устройство 1 показанного на фиг. 1 примера осуществления имеет далее опорные валки 25, которые расположены выше и ниже держателей 19 и могут смещаться в вертикальном направлении, так что их положения могут адаптироваться к диаметрам D рабочего валка и положениям рабочих валков 7, 8.The rolling
Фиг. 3 показывает шейку 16 рабочего валка 7, 8, согласованную с рабочим валком 7, 8 шпиндельную головку 11 и приводной шпиндель 27 привода рабочих валков прокатного устройства 1 на изображении в разрезе. Шпиндельная головка 11 выполнена трубообразной. Обращенный к шейке 16 рабочего валка конец шпиндельной головки 11 образует отверстие, поперечное сечение которого соответствует поперечному сечению конца шейки 16 рабочего валка, и в которое вдается конец шейки 16 рабочего валка. Поперечное сечение конца шейки 16 рабочего валка не является круглым, а имеет, например, форму окружности, из которой вырезаны два выходящих друг из друга посредством центральной симметрии на центре окружности круговых сегмента. Вследствие этого шпиндельная головка 11 и конец шейки 16 рабочего валка соединены друг с другом с геометрическим замыканием.Fig. 3 shows the
В другой конец шпиндельной головки 11 вдается конец приводного шпинделя 27. Этот конец приводного шпинделя 27 имеет внешний зубчатый венец 29, который согласован с внутренним зубчатым венцом 31 на внутренней поверхности шпиндельной головки 11, так что вращения приводного шпинделя 27 вокруг его продольной оси передаются на шпиндельную головку 11 и через шпиндельную головку 11 на шейку 16 рабочего валка и приводят в движение рабочий валок 7, 8. Вращения приводного шпинделя 27 создаются (неизображенным) приводным блоком привода рабочих валков, например двигателем.At the other end of the
Толщина стенки, внешний диаметр и внутренний зубчатый венец 31 шпиндельной головки 11 рассчитаны на максимальный крутящий момент привода рабочих валков для приведения в движение рабочего валка 7, 8, с которым согласована шпиндельная головка 11. Далее шпиндельная головка 11 выполнена таким образом, что угол между продольными осями приводного шпинделя 27 и шпиндельной головки 11 может регулироваться, для того чтобы компенсировать изменение положения рабочего валка 7, 8, например после шлифовки рабочего валка 7, 8.The wall thickness, outer diameter and
Фиг. 4 показывает подушку 9 рабочего валка дальнейшего примера осуществления прокатного устройства 1. Подушка 9 рабочего валка имеет на обращенной к прокатному материалу 3 стороне 33 минимальную толщину W1 стенки, которая меньше, чем минимальная толщина W2 стенки на отвернутой от прокатного материала 3 стороне 34. Например, минимальная толщина W1 стенки на обращенной к прокатному материалу 3 стороне 33 меньше, чем шесть процентов внешнего диаметра D1 опоры 17 рабочего валка подушки 9 рабочего валка. При использовании подобной подушки 9 рабочего валка предпочтительно устанавливается предел изгиба для положительных изгибов рабочих валков 7, 8 в зависимости от минимальной толщины W1 стенки подушек 9 рабочего валка на обращенных к прокатному материалу 3 сторонах, и рабочие валки 7, 8 положительно изгибаются не больше, чем предел изгиба.Fig. 4 shows the work roll chock 9 of a further embodiment of the rolling
Фиг. 5 схематично показывает прокатный стан 35 с четырьмя соответствующими изобретению прокатными устройствами 1. Прокатные устройства 1 расположены друг за другом в направлении 37 прокатки, в котором прокатный материал 3 проходит прокатный стан 35. Предпочтительно все прокатные устройства 1 прокатного стана 35 выполнены идентичными в отношении приводных шпинделей 27, шпиндельных головок 11, шеек 16 рабочих валков 7, 8 и подушек 9 рабочего валка, так что эти компоненты могут меняться между прокатными устройствами 1. Это предпочтительным образом упрощает содержание запасных частей и повышает рентабельность прокатного стана 35.Fig. 5 schematically shows a rolling
Согласно изобретению прокатная клеть 5 прокатного устройства 1 оснащается комплектом оснастки, который выбирается в зависимости от прокатного материала 3, в частности от его прочности, ширины b, входной толщины и/или выходной толщины, а также от положения прокатного устройства 1 в прокатном стане 35. Например, в случае показанного на фиг. 5 четырехклетьевого прокатного стана 35 прокатные клети 5 обоих задних прокатных устройств 1 оснащаются для производства тонкого прокатного материала 3 высокой и максимальной прочности, например полосы из электростали с содержанием кремния, рабочими валками 7, 8, диаметры D которых меньше, чем диаметры D рабочих валков 7, 8, которыми оснащаются прокатные клети 5 обоих передних прокатных устройств 1. Например, оба задних прокатных устройства 1 оснащаются рабочими валками 7, 8 с диаметрами D рабочего валка максимум 350-430 мм (в зависимости от ширины b прокатного материала 3), а оба передних прокатных устройства 1 оснащаются рабочими валками 7, 8 с диаметрами D рабочего валка максимум 400-490 мм (в зависимости от ширины b прокатного материала 3).According to the invention, the rolling
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙLIST OF REFERENCES
1 прокатное устройство1 rolling device
3 прокатный материал3 rolling material
5 прокатная клеть5 rolling stand
7, 8 рабочий валок7, 8 work roll
9 подушка рабочего валка9 work roll chock
11 шпиндельная головка11 spindle head
13 средняя область13 middle area
15 фаска15 chamfer
16 шейка рабочего валка16 work roll neck
17 опора/подшипник17 support/bearing
19 держатель19 holder
21, 22 направление изгибающего усилия21, 22 direction of bending force
23, 34 зона нагрузки23, 34 load zone
25 опорный валок25 backup roll
27 приводной шпиндель27 drive spindle
29 внешний зубчатый венец29 outer ring gear
31 внутренний зубчатый венец31 internal ring gear
33, 34 сторона33, 34 side
35 прокатный стан35 rolling mill
37 направление прокатки37 rolling direction
A высотаA height
b ширинаb width
D диаметр рабочего валкаD work roll diameter
d диаметр шейкиd neck diameter
D1 внешний диаметрD1 outside diameter
d1 внутренний диаметрd1 inside diameter
W1, W2 минимальная толщина стенкиW1, W2 minimum wall thickness
Claims (22)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19186746.4 | 2019-07-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2787127C1 true RU2787127C1 (en) | 2022-12-28 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE856735C (en) * | 1950-04-23 | 1952-11-24 | Erich Schulte | Device for exchanging sets of rolls to be exchanged |
JPS6137306A (en) * | 1984-07-30 | 1986-02-22 | Hitachi Ltd | Rolling mill |
RU2311242C2 (en) * | 2002-05-24 | 2007-11-27 | Смс Демаг Акциенгезелльшафт | Method for changing pairs of rolling rolls and(or) pairs of backup rolls in rolling stands and apparatus for performing the same |
RU2363555C2 (en) * | 2004-02-18 | 2009-08-10 | Смс Демаг Аг | Method and device for replacement of roller sets in working stands of rolling mill |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE856735C (en) * | 1950-04-23 | 1952-11-24 | Erich Schulte | Device for exchanging sets of rolls to be exchanged |
JPS6137306A (en) * | 1984-07-30 | 1986-02-22 | Hitachi Ltd | Rolling mill |
RU2311242C2 (en) * | 2002-05-24 | 2007-11-27 | Смс Демаг Акциенгезелльшафт | Method for changing pairs of rolling rolls and(or) pairs of backup rolls in rolling stands and apparatus for performing the same |
RU2363555C2 (en) * | 2004-02-18 | 2009-08-10 | Смс Демаг Аг | Method and device for replacement of roller sets in working stands of rolling mill |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2344890C2 (en) | Method for increase of rolled-products range of equipment for metal work rolling and equipment designed for this purpose | |
CA2681886C (en) | Roller device, particularly push roller frame | |
US20110023572A1 (en) | Rolling mill and tandem rolling mill having the same | |
CN108430692B (en) | Method for producing a component having a core section made of steel | |
RU2787127C1 (en) | Cold rolling of rolled stock | |
US20110005290A1 (en) | Rolling mill and tandem rolling mill having the same | |
US8601844B2 (en) | Multi-roll mandrel mill and method of producing seamless tubes | |
EP3804870B1 (en) | Rolling mill and method for setting rolling mill | |
US11975371B2 (en) | Cold rolling of rolled stock | |
JP3621915B2 (en) | Thick steel plate rolling method | |
JP7276279B2 (en) | Rolling mill and cold rolling method | |
KR101760568B1 (en) | Apparatus for polishing sleeve | |
JP4888252B2 (en) | Seamless pipe cold rolling method | |
US4238944A (en) | Rolling of stepped shafts | |
JPH0569075A (en) | Form rolling of short cylinder | |
JP2006130546A (en) | Skin pass rolling mill and its rolling method | |
JPS636282B2 (en) | ||
RU2007242C1 (en) | Method for rotary stretching conical articles | |
RU2352410C2 (en) | Four-high multistand rolling mill | |
US6047578A (en) | Multi-stand mandrel-free stretch reducing mill | |
RU2764066C2 (en) | Screw rolling mill | |
JP2007092766A (en) | Retainer for roller bearing and its manufacturing method | |
JP6003512B2 (en) | Peripheral surface polishing apparatus for rolling roll for shape steel rolling and peripheral surface polishing method using the same | |
JP2005230961A (en) | On-line grinding method for work roll | |
CN85106430B (en) | Cold-rolling pipe mill with internal planetary oblique rolling |