где - Hпрмаксимальная глубина профилирования средней по ширине раската части, мм; Z - текущее расстояние от точки начала изменения межвалкового зазора при профилировании до расчетного значения, мм; Bпр - ширина профилируемой части раската, мм; а - показатель степени параболы, по которой выполняется профилирование
Рисунок 1 Схема профилирования раскатов (поперечное сечение).
Скорость перемещения рабочих валков в вертикальной плоскости при профилировании определяется по формуле
где V – скорость прокатки, мм/с.
Значения показателя определили статистически на основании экспериментальных исследований параметров формы раскатов, выполненных на лабораторном стане дуо-кварто ДонНТУ.
Получено
где h - соответственно толщина и ширина раскатов перед пропуском с профилированием
Форма раскатов, прокатанных по существующей технологии, показана на рис. 2
Рисунок 2 Форма раскатов в плане.
Ее оценивали по длине переднего и заднего неровных концов выпуклости по ширине
в зависимости от начальной толщины H0 и суммарного относительного обжатия . Здесь Bп, Bз - ширина соответственно переднего и заднего концов раската.
Получены зависимости
где D - диаметр рабочих валков; Средняя ошибка аппроксимации полученных уравнений составляет соответственно 10 и 22%. Уравнения получены при изменении параметров прокатки в пределах:
Полученные уравнения свидетельствуют, что по известным параметрам прокатки H0/D и e есть возможность с достаточной для практических целей точностью определять элементы формы раската, с помощью которых можно оценить отходы металла с обрезью. Результаты исследований показали, что на отходы с обрезью в основном влияют длины передних и задних неровных концов. Суммарная длина концов находится в пределах от 100 до 500 мм, что по отношению к общей длине раската составляет 7-20%. Расчет площади поверхности раскатов свидетельствует о том, что за счет улучшения формы готовых раскатов можно уменьшить отходы металла с торцовой обрезью до 3-8%. По результатам предварительной оценки формы раскатов, как и при лабораторных исследованиях, определили глубину и протяженность профилирования. Заготовки размером профилировали с переменным обжатием по длине, глубина профилирования составляла 0,8 мм, а длина участка с готовым профилем 100 мм. Поперечное сечение профилированной заготовки показано на рис 3.
Рисунок 3 Поперечное сечение профилированной заготовки.
Описанный способ получил название в Японии МАС-процесс (авто-матическая система регулирования формы листа). Принцип регулирования при МАС-процессе заключается в предварительном расчете формы раската по созданной математической модели (производит ЭВМ) и придания раскату в последнем пропуске при протяжке (для управления выпуклостью по ширине) или (и) в последнем пропуске при разбивке ширины (для уменьшения длины неровных торцов) переменного строго определенного продольного профиля (рис. 4).
Рисунок 4 Схема формирования боковых (а) и торцовых (б) кромок раската при MAC - процессе.
За счет искусственно созданной разнотолщинности компенсируется искажение формы раската при продольной схеме прокатки. При этом угловую скорость валков, момент включения и выключения нажимных винтов, величину их перемещения рассчитывают в специальной мини-ЭВМ. После освоения системы на ТЛС 5500 завода в Мидзусиме потери металла в обрезь (на первом этапе освоения системы) снизились с 5,5% до 1,1%, а выход годного составил 93,8%, в дальнейшем выход годного на стане 5500 достиг 96%.
ВЫВОДЫ
Способ прокатки с профилированием широких граней раскатов имеет определенные ограничения. При использовании некоторых схем прокатки и определенных размеров слябов и готовых листов невозможно получить форму раскатов в плане близкую к прямоугольной. Это связано с тем, что после профилирования при разбивке ширины последняя превысила заданную или после протяжки длина раската превысила допустимую. Необходимо правильно выбирать размеры сляба при сохранении заданной массы. Успех японцев объясняется тем, что на современных ТЛС Японии имеются быстродействующие гидравлические нажимные устройства, а про-цесс прокатки управляется с помощью ЭВМ. На ТЛС Украины и России этих обязательных условий нет. Поэтому процесс и не освоен.