Источник: Труды Сталинского областного отделения ВНИТОМ, 1949, №1, с. 57-60.
В крупносортном цехе Сталинского металлургического завода круглые профили до последнего времени прокатывались по общепри¬нятой калибровке: квадрат-эллипсоидальный овал-круг. Эта калибровка имеет существенные недостатки — сложность настройки коробки и настройки стана, получается повышенный процент брака по профилю, необходимо иметь большой парк фасонных пропусков. В результате этого производительность стана при прокатке круглых профилей снижалась. В последние годы сортамент прокатки круглых профилей на заводе значительно расширился, в связи с чем от калибровки круга с эллипсоидальным овалом пришлось отказаться. Надо было разработать калибровку, обес¬печивающую более высокую производительность стана. По предложению автора статьи, для прокатки круглых профилей на стане 710 мм была разработана оригинальная калибровка с применением трапецеидального овала. Стан «дуо» 710 мм состоит из двух рабочих клетей, расположенных в одну линию. Приводом служит паровая реверсивная машина мощностью 5000 л. с. с числом оборотов от 0 до 100 в мин. Рабочие станины первой и второй клетей закрытого типа. Рабочие валки первой клети изготовлены из кованой углеродистой стали; расстояние между их осями — 710 мм; длина бочки валков — 2335 мм. Рабочие валки второй клеш чугунные, расстояние между их осями — 710 мм, длина бочки валков — 1755 мм. Установка в первой клети верхнего валка по вертикали производится при помощи нажимного устройства; во второй клети верхний валок устанавливается нажимными винтами. Обе клети с обеих сторон оборудованы рольгангами. Передача штуки от первой клети ко второй производится с передней и с задней стороны стана при помощи шлепперов. Применявшаяся раньше на заводе калибровка круглых профилей с эллипсоидальным овалом имеет следующие характерные особенности:
1. Задача эллипсоидального овала в круглый калибр вызывает большие затруднения; пропуски приходится держать сильно сжатыми, так как овалы для кругов от диаметра 90 мм и выше получаются полными (они приближаются к круглому сечению) и их трудно удержать от опрокидывания.
2. Для удержания эллипсоидального овала от опрокидывания необходимо применять фасонные пропуски. Одна пара таких пропусков с ремонтами на Сталинском металлургическом завода пропускала 700 т годного металла, после чего полностью выходила из строя. Стоимость одной пары фасонных пропусков на тонну годного проката составляла 60 коп. В связи с чрезвычайно высоким расходом приходилось иметь их в запасе в цехе в большом количестве.
3. При проходе овальной полосы через фасонные пропуски, последние плотно прилегают к овалу полосы; по мере срабатывания пропусков, на поверхности готового профили получаются царапины и риски, которые прихо¬дится удалять на адъюстаже.
4. Вследствие того, что фасонные пропуски очень трудно правильно установить по центру круга, они, обыкновенно, имеют наклон в ту или другую сторону; вследствие этого, на готовом круге получаются разные диагонали — «плечи», которые не всегда удается удалить вырубкой на адъюстаже и тогда металл уходит в окончательный брак.
Новая калибровка с трапецоидальным овалом по количеству пропусков, по обжатиям и коэффициентам вытяжек не отличается от старой; однако она дала значительный экономический эффект, благодаря повышению производительности и уменьшению брака по профилю. Калибровка круга 115 мм с трапецоидальным овалом следующая: Чистовой калибр. Диаметр круга в горячем состоянии равен dw = 115*1,012=116,4 мм. Горизонтальная диагональ делается несколько большей, чтобы избе-жать образования заусенцев и несколько облегчить работу мастера dгор=116,4+115*0,005=117 мм. Раскрытие калибра происходит под углом 10—12°, что соответствует 8—10 мм. Предотделочный овальный калибр Ширина овала b =1,23*dw +2,5=1,23*116,4+2,5=145,6 мм; Высота овала h =0,92*dw=0,92*116,4=107 мм; Большой радиус R=0,5*dw +4=0,5*116,4+4=62,2 мм; Малый радиус г =0,25*dw=0,25*116,4=29 мм. Обозначенный угол 15° — величина эмпирическая, он остается постоянным для всех предчистовых овалов. Прямая часть овала — 80 мм получается графически. Квадрат для овала равен: a=1,1*dwrop.=l,1*116,4=128 мм; r=0,20*128=25,6 мм = 26 мм. Хорошие результаты лает квадрат, сторона которого равна 1,05—1,08 dгop. Увеличивать квадрат не рекомендуется; нами установлено, что чем больше квадрат, тем больше обжатие в круглом калибре и круг не выполняется, т. е. «бока» по горизонтальной диагонали получаются тощие. Приведенные формулы дают хорошие результаты для круглых профилей от 90 до 120 мм. Расчет овала для круглых профилей от 130 до 180 мм производился по следующим формулам: Ширина овала в=1,23 dw мм; Высота овала h = 0,97dw мм; R=0,5 dw+4 мм; r =0,2—0,17dw мм. где dw — диаметр круга в горячем состоянии. Это также дает хорошие результаты. При прокатке овал по ширине полностью не заполняется, образуется прямая площадка. Это необходимо для того, чтобы создать лучшую устойчивость овала на рольганге после кантовки на 90° перед задачей его в круглый калибр. Все круглые профили 90—100—105—110—115—120—130—140—150—170—180 мм прокатываются в настоящее время на Сталинском заводе с трапецоидальным овалом; при этом достигаются следующие результаты:
1. Так как «бока» в овале прямые, облегчается задача овала в круг и нет необходимости сильно сжимать пропуски.
2. При трапецеидальном овале применяются гладкие линейки вместо фасонных пропусков. Одна пара гладких пропусков может быть использована для прокатки всех круглых профилей, прокатываемых в цехе, т. е. от диамнира 90 до 180 мм. Затраты времени на замену пропусков также значительно сократились: вместо прежних 15—20 мин. теперь на это расходуется 5—10 мин. Вес гладкого пропуска вдвое меньше, чем вес фасонного про¬пуска. Благодаря указанным преимуществам гладких линеек перед фасонными пропусками расход пропусков на тонну годного проката резко снизился. Одна пара гладких пропусков с ремонтами пропускает до 7500 т проката, после чего переводится в брак. Стоимость ремонта гладких пропусков составляет 11 р. 75 коп. (фасонных пропусков 61 р. 75 коп.), стоимость пропусков на одну тонну годного проката составляет 7 коп. (для фасонных пропусков 60 коп.).
3. Упрощена настройка коробки с прямыми линейками. Резко сократились случаи повторной задачи штуки в коробку. Это дало возможность повысить производительность стана при прокатке круглых профилей на 1,5 %.
4. Значительная часть поверхности овала не прикасается к линейкам, поэтому царапин и рисок на прокатке стало гораздо меньше. Так, например, брак прокатного происхождения за 1-й квартал 1948 г. снизился на 2,5 проц. по сравнению с 1947 г. Снижение брака по круглым профилям, в свою очередь, привело к повышению производительности вырубщиков на адъюстаже.
При переходе на новую калибровку круглых профилей изготовлять новые валки не пришлось, она была осуществлена с использованием имевшихся валков без дополнительных затрат. По предварительным данным, переход с эллипсоидальной калибровки круглых профилей на трапецеидальную даст прокатному цеху возможность сэкономить свыше 2 млн. рублей в год.