RU2168379C2 - H-beam rolling method - Google Patents
H-beam rolling method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2168379C2 RU2168379C2 RU99108539A RU99108539A RU2168379C2 RU 2168379 C2 RU2168379 C2 RU 2168379C2 RU 99108539 A RU99108539 A RU 99108539A RU 99108539 A RU99108539 A RU 99108539A RU 2168379 C2 RU2168379 C2 RU 2168379C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wall
- flanges
- pass
- rolling
- section
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/08—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
- B21B1/088—H- or I-sections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сортовой прокатки и может быть реализовано на линейных и последовательных прокатных станах, снабженных горизонтальными клетями. The invention relates to the field of long products and can be implemented on linear and sequential rolling mills equipped with horizontal stands.
Известен способ прокатки двутавровых профилей в прямых закрытых балочных калибрах [1, с. 256, рис. 4.6]. По этому способу вначале из прямоугольной заготовки в разрезном калибре получают черновой двутавровый профиль, а затем последовательно деформируют его в закрытых балочных калибрах с прямой стенкой и чередующимися сверху и снизу разъемами. Каждый такой калибр имеет открытые ручьи (открытые фланцы) с уклоном наружных граней tg α =5-8% и закрытые ручьи (закрытые фланцы) с уклоном tg β =2-3%. При чередовании разъемов калибров направления указанных уклонов меняются на обратные так, что открытые фланцы полосы задаются в закрытые ручьи с противоположным направлением уклонов, причем ширина полосы по открытым фланцам больше ширины калибра по закрытым ручьям. Однако это не создает существенных трудностей при захвате полосы валками, так как "язык", имеющийся на переднем конце стенки, входит в валки раньше фланцев и втягивает полосу в калибр. При этом боковые грани открытых и закрытых ручьев калибра изгибают фланцы профиля, меняя их уклоны на противоположные, т. е. перегибают каждый фланец на угол, равный α+β. A known method of rolling I-sections in direct closed beam calibers [1, p. 256, fig. 4.6]. According to this method, first, a draft double-tee profile is obtained from a rectangular billet in a split gauge, and then it is successively deformed in closed beam calibers with a straight wall and connectors alternating from above and below. Each such gauge has open streams (open flanges) with a slope of the external faces tg α = 5-8% and closed streams (closed flanges) with a slope tg β = 2-3%. When alternating gauge connectors, the directions of the indicated slopes are reversed so that the open strip flanges are set in closed streams with the opposite direction of the slopes, and the strip width along the open flanges is greater than the caliber width on the closed streams. However, this does not create significant difficulties in the capture of the strip by rolls, since the “tongue” at the front end of the wall enters the rolls before the flanges and draws the strip into the caliber. In this case, the lateral faces of open and closed streams of caliber bend profile flanges, changing their slopes to the opposite, i.e., bend each flange by an angle equal to α + β.
Недостатками такого способа являются повышенный износ боковых граней ручьев калибра в местах их начального соприкосновения с фланцами полосы и изменение в процессе прокатки угла между горизонтальной стенкой и отогнутыми фланцами (перегиб фланцев относительно стенки), что приводит к дополнительным энергозатратам и возникновению напряжений в местах соединения стенки и фланцев, а следовательно, к повышению вероятности образования дефектов профиля в этих местах. Кроме того, ограниченная величина уклона открытых фланцев калибра не позволяет увеличивать обжатие полок профиля и, следовательно, ограничивает производительность стана. The disadvantages of this method are the increased wear of the side faces of the gauge streams at the points of initial contact with the strip flanges and the change in the process of rolling the angle between the horizontal wall and the bent flanges (bending of the flanges relative to the wall), which leads to additional energy consumption and stresses at the joints of the wall and flanges, and therefore, to increase the likelihood of formation of profile defects in these places. In addition, the limited slope of the open caliber flanges does not allow to increase the compression of the shelves of the profile and, therefore, limits the productivity of the mill.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ прокатки в развернутых балочных калибрах [2, 3 - рис. 230 и 231, 1 - рис. 4. 9а, б], выбранный в качестве прототипа. В способе по прототипу прокатку ведут в калибрах с изогнутой стенкой при сохранении перпендикулярности полок относительно стенки и с изменением направления уклона полок в смежных калибрах, а следовательно, с соответствующим изменением направления изгиба стенки в каждой паре смежных калибров. Closest to the proposed technical solution is the rolling method in the expanded beam calibers [2, 3 - Fig. 230 and 231, 1 - Fig. 4. 9a, b], selected as a prototype. In the prototype method, rolling is carried out in calibers with a curved wall while maintaining the perpendicularity of the shelves relative to the wall and with a change in the direction of the slope of the shelves in adjacent calibers, and therefore, with a corresponding change in the direction of the wall bending in each pair of adjacent calibers.
С целью интенсификации обжатия фланцев профиля, за счет изгиба стенки уклоны наружных граней открытых фланцев tg α увеличивают до 10-12% при уклонах наружных граней закрытых фланцев tg β =2-4% [1, с. 258, рис. 4.9,б]. При этом угол между осью стенки и наружной гранью открытого фланца составляет 90o. Одновременно с чередованием разъемов калибров изменяются направления уклонов наружных граней фланцев и направление изгиба стенки. При задаче раската в такие калибры, благодаря "языку" стенка профиля входит в валки раньше фланцев и изгибается в противоположном направлении, втягивая за собой фланцы. Поскольку угол между стенкой и наружной гранью открытого фланца в каждом калибре сохраняется равным 90o, стенки профиля испытывают перегиб на угол 2 α. При таком перегибе стенки фланцы профиля до входа в очаг деформации также меняют направление своих уклонов на обратное, так что контакт боковых стенок калибра и фланцев начинается при соответствующих направлениях их уклонов, благодаря чему износ боковых граней калибра уменьшается.In order to intensify the compression of the profile flanges due to wall bending, the slopes of the outer faces of the open flanges tg α are increased to 10-12% with the slopes of the outer faces of the closed flanges tg β = 2-4% [1, p. 258, fig. 4.9, b]. The angle between the axis of the wall and the outer face of the open flange is 90 o . Simultaneously with the alternation of gauge connectors, the direction of the slopes of the outer faces of the flanges and the direction of the bending of the wall change. In the task of rolling into such calibers, thanks to the “tongue”, the profile wall enters the rolls before the flanges and bends in the opposite direction, pulling the flanges behind it. Since the angle between the wall and the outer face of the open flange in each gauge remains equal to 90 o , the walls of the profile are bent by an angle of 2 α. With such an inflection of the wall, the profile flanges before entering the deformation zone also change the direction of their slopes in the opposite direction, so that the contact of the side walls of the caliber and the flanges begins with the corresponding directions of their slopes, due to which the wear of the side faces of the caliber is reduced.
Однако в способе по прототипу увеличивается неравномерность износа стенки калибра и увеличивается трудоемкость нарезания калибров на валках. Кроме того, к моменту входа фланцев в калибр не достигается полное равенство углов наклона наружных граней фланцев полосы и калибра, следовательно, не устраняется полностью неравномерность износа ручьев балочного калибра. Не устраняется полностью также и отмеченный выше перегиб фланцев относительно стенки профиля: он лишь уменьшается до величины α-β.
Целью предлагаемого изобретения является устранение неравномерности износа калибра и перегиба фланцев в местах соединения со стенкой, уменьшение энергозатрат на прокатку и снижение трудозатрат на нарезание калибров на валках.However, in the method of the prototype increases the unevenness of the wear of the wall of the caliber and increases the complexity of cutting calibers on the rolls. In addition, by the time the flanges enter the gauge, complete equality of the inclination angles of the outer faces of the strip and caliber flanges is not achieved, therefore, the uneven wear of the beam gauge streams is not completely eliminated. The bending of the flanges noted above relative to the profile wall is not completely eliminated either: it only decreases to α-β.
The aim of the invention is to eliminate the uneven wear of the caliber and kink of the flanges at the joints with the wall, reducing energy consumption for rolling and reducing labor costs for cutting calibers on rolls.
Для реализации поставленной цели в предлагаемом способе в отличие от прототипа прокатку двутаврового профиля ведут с поочередным изгибом и выпрямлением стенки в смежных закрытых балочных калибрах, причем угол изгиба стенки принимают равным сумме углов наклона наружных граней открытого и закрытого фланцев. To achieve this goal in the proposed method, in contrast to the prototype, the I-beam is rolled with alternate bending and straightening of the wall in adjacent closed beam calibers, and the bending angle of the wall is taken equal to the sum of the angles of inclination of the outer faces of the open and closed flanges.
Сущность изобретения поясняется схемами на фиг. 1-3. На фиг. 1 показан закрытый балочный калибр с изогнутой стенкой и разъемом валков по верху калибра. Угол изгиба стенки калибра равен сумме углов наклона наружных граней открытого α и закрытого β фланцев. При этом (в отличие от применяемых в прототипе калибров) угол между осью стенки и наружной гранью открытого фланца получается равным 90+ β. На фиг. 2 показан следующий по ходу прокатки закрытый балочный калибр с противоположным по направлению уклоном наружных граней фланцев, разъемом снизу и прямой стенкой. Пунктирными линиями на фиг. 1 и 2 обозначены контуры полос, задаваемых в эти калибры. The invention is illustrated by the diagrams in FIG. 1-3. In FIG. 1 shows a closed beam gauge with a curved wall and a roll connector at the top of the caliber. The bending angle of the caliber wall is equal to the sum of the angles of inclination of the outer faces of the open α and closed β flanges. In this case (in contrast to the calibers used in the prototype), the angle between the axis of the wall and the outer face of the open flange is equal to 90+ β. In FIG. 2 shows the next closed girder along the rolling direction with a slope of the outer faces of the flanges opposite in direction, with a bottom connector and a straight wall. The dashed lines in FIG. 1 and 2 indicate the contours of the bands defined in these calibers.
Применение в калибре на фиг. 1 угла изгиба стенки, равного α+β, обусловлено необходимостью получения при выпрямлении стенки профиля в калибре на фиг. 2 внеконтактного поворота фланцев на соответствующий угол, обеспечивая тем самым равенство уклонов наружных граней фланцев калибра и задаваемого в него профиля. Caliber use in FIG. 1 of the wall bending angle equal to α + β is due to the need to obtain a profile in caliber in FIG. 2 non-contact rotation of the flanges at an appropriate angle, thereby ensuring equality of the slopes of the outer faces of the caliber flanges and the profile specified in it.
При входе профиля с изогнутой стенкой в калибр с прямой стенкой (фиг. 2), стенка благодаря "языку" захватывается валками раньше фланцев и втягивает за собой фланцы. При этом под воздействием выпрямления стенки профиля деформация распространяется во внеконтактную зону (до поступления фланцев в очаг деформации), благодаря чему происходит поворот фланцев, так что уклон наружных граней профиля становится равным уклону боковых граней калибра. На фиг. 3 пунктирными линиями показано положение входящей полосы с выпрямленной стенкой и изогнутыми фланцами, когда наружные грани фланцев полосы параллельны наружным граням калибра. Это приводит к одновременному захвату профиля всей боковой гранью калибра, что устраняет возможность для местного износа. При выпрямлении же стенки профиля износ калибра по стенке получается меньше и равномерней, чем при ее противоизгибе. Кроме того, не происходит перегиба фланцев относительно стенки (угол между стенкой и наружными гранями фланцев остается постоянным), что улучшает условия входа полосы в калибр, приводит с более равномерной деформации металла, снижает вероятность образования дефектов в местах соединения стенки и фланцев и понижает энергозатраты на прокатку. Трудоемкость изготовления комплекта валков для прокатки балок по такому способу по сравнению с прототипом снижается, так как количество калибров с изогнутой шейкой, сложных при нарезании, уменьшается в 2 раза. When a profile with a curved wall enters the gauge with a straight wall (Fig. 2), the wall, thanks to the "tongue", is captured by the rolls before the flanges and retracts the flanges. In this case, under the influence of straightening the profile wall, the deformation propagates into the non-contact zone (before the flanges enter the deformation zone), due to which the flanges rotate, so that the slope of the outer faces of the profile becomes equal to the slope of the side faces of the caliber. In FIG. 3 dashed lines show the position of the incoming strip with a straightened wall and curved flanges when the outer edges of the strip flanges are parallel to the outer edges of the gauge. This leads to the simultaneous capture of the profile by the entire side face of the caliber, which eliminates the possibility of local wear. When the wall of the profile is straightened, the caliber wear on the wall is less and more uniform than with its anti-bending. In addition, there is no bending of the flanges relative to the wall (the angle between the wall and the outer faces of the flanges remains constant), which improves the conditions for the strip to enter the gauge, leads to more uniform deformation of the metal, reduces the likelihood of defects at the junction of the wall and the flanges and reduces energy costs by rolling. The complexity of manufacturing a set of rolls for rolling beams by this method compared with the prototype is reduced, since the number of calibers with a curved neck, complex when cutting, is reduced by 2 times.
Предлагаемый способ прокатки двутавровых балок осуществляется следующим образом (фиг. 4). Прямоугольная заготовка задается в разрезной балочный калибр 1, где происходит формирование чернового двутаврового профиля с прямой стенкой. В последующих закрытых балочных калибрах 2-6 происходит обжатие всех элементов профиля с поочередным изгибом и выпрямлением стенки, причем в каждом калибре угол изгиба стенки равен сумме углов наклона наружных граней фланцев. Калибры 2-6 выполняются с чередованием направления уклонов боковых граней и мест разъемов валков. Уклоны наружных граней этих калибров составляют 8-12% для открытых фланцев и 2-6% для закрытых фланцев. Готовый профиль окончательно формируется в чистовом калибре 7, который выполнен без изгиба стенки при уклоне наружных граней фланцев не более 2%. The proposed method of rolling I-beams is as follows (Fig. 4). The rectangular workpiece is set in a
Техническим результатом от применения изобретения является улучшение условий входа полосы в валки, устранение перегиба фланцев относительно стенки в месте их соединения и связанное с этим понижение расхода энергии на прокатку и улучшение качества профиля, создание условий для более равномерной деформации фланцев в калибре, снижении износа прокатных валков и уменьшении трудоемкости при нарезании калибров на валках. The technical result from the application of the invention is to improve the conditions for entering the strip into the rolls, eliminating the kink of the flanges relative to the wall at the junction, and thereby reducing the energy consumption for rolling and improving the quality of the profile, creating conditions for more uniform deformation of the flanges in caliber, reducing wear on the rolling rolls and reducing the complexity when cutting calibers on rolls.
Источники информации
1. Смирнов В.К., Шилов В.А., Инатович Ю.В. Калибровка прокатных валков. - М.: Металлургия, 1987 г.Sources of information
1. Smirnov V.K., Shilov V.A., Inatovich Yu.V. Calibration of the rolls. - M .: Metallurgy, 1987.
2. A.c. СССР N 121109 Развернутая форма калибров двутавровых балок (И.И. Кучко и др.), 04.06.1959. 2. A.c. USSR N 121109 The expanded form of calibres of I-beams (I.I. Kuchko and others), 06/04/1959.
3. Литовченко Н.В., Диомидов Б.Б., Курдюмова В.А. Калибровка валков сортовых станов. - М.: Металлургиздат, 1963 г. 3. Litovchenko N.V., Diomidov B.B., Kurdyumova V.A. Calibration of rolls of high-quality mills. - M .: Metallurgizdat, 1963
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99108539A RU2168379C2 (en) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | H-beam rolling method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99108539A RU2168379C2 (en) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | H-beam rolling method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99108539A RU99108539A (en) | 2001-03-20 |
| RU2168379C2 true RU2168379C2 (en) | 2001-06-10 |
Family
ID=20218967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99108539A RU2168379C2 (en) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | H-beam rolling method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2168379C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210440C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-08-20 | ГОУ Уральский государственный технический университет - УПИ | Method for rolling h-sections |
| RU2288045C1 (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-27 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Symmetrical complex-contour shapes rolling method |
| RU2841412C1 (en) * | 2024-10-29 | 2025-06-06 | Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") | Crane-runway girder upper belt low-tee profile with trapezoidal flow cross-section |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU121109A1 (en) * | 1958-04-10 | 1958-11-30 | Л.Я. Кравченко | The shape of the I-beam gauges is unfolded. |
| SU481338A1 (en) * | 1972-12-19 | 1975-08-25 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт | Channel production method |
| GB1544737A (en) * | 1976-03-31 | 1979-04-25 | Nippon Steel Corp | H-or i shape metal rolling process |
| DE3419501A1 (en) * | 1984-05-25 | 1985-11-28 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | CALIBRATION FOR A REVERSIBLE FORWARD AND FOLLOWING CONTINUOUS FINISHED ROAD I-AND U-CARRIERS |
| SU1380811A1 (en) * | 1985-06-05 | 1988-03-15 | Производственное объединение "Уралмаш" | Method of manufacturing flange beams |
| SU1614870A1 (en) * | 1988-09-19 | 1990-12-23 | Украинский научно-исследовательский институт металлов | Method of rolling channel shapes |
| RU2103078C1 (en) * | 1993-01-12 | 1998-01-27 | Кузнецкий металлургический комбинат им.В.И.Ленина | Method for rolling flanged sections in rough grooved passes |
-
1999
- 1999-04-12 RU RU99108539A patent/RU2168379C2/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU121109A1 (en) * | 1958-04-10 | 1958-11-30 | Л.Я. Кравченко | The shape of the I-beam gauges is unfolded. |
| SU481338A1 (en) * | 1972-12-19 | 1975-08-25 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт | Channel production method |
| GB1544737A (en) * | 1976-03-31 | 1979-04-25 | Nippon Steel Corp | H-or i shape metal rolling process |
| DE3419501A1 (en) * | 1984-05-25 | 1985-11-28 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | CALIBRATION FOR A REVERSIBLE FORWARD AND FOLLOWING CONTINUOUS FINISHED ROAD I-AND U-CARRIERS |
| SU1380811A1 (en) * | 1985-06-05 | 1988-03-15 | Производственное объединение "Уралмаш" | Method of manufacturing flange beams |
| SU1614870A1 (en) * | 1988-09-19 | 1990-12-23 | Украинский научно-исследовательский институт металлов | Method of rolling channel shapes |
| RU2103078C1 (en) * | 1993-01-12 | 1998-01-27 | Кузнецкий металлургический комбинат им.В.И.Ленина | Method for rolling flanged sections in rough grooved passes |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210440C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-08-20 | ГОУ Уральский государственный технический университет - УПИ | Method for rolling h-sections |
| RU2288045C1 (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-27 | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" | Symmetrical complex-contour shapes rolling method |
| RU2841412C1 (en) * | 2024-10-29 | 2025-06-06 | Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") | Crane-runway girder upper belt low-tee profile with trapezoidal flow cross-section |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ322195A3 (en) | Rolling process of z-profiled sheet pile | |
| RU2168379C2 (en) | H-beam rolling method | |
| SU966976A1 (en) | Method for continuously rolling i-sections | |
| RU2668626C1 (en) | Method of rolling rails | |
| RU2169050C2 (en) | Channel bar production method | |
| RU2764911C1 (en) | Method for rolling railway rails with double slopes of the inner faces of the flanges of the base | |
| RU2170150C1 (en) | Method for rolling round cross section shapes | |
| RU2270067C1 (en) | Reducing rolling mill | |
| RU2710410C1 (en) | Method of rolling rails | |
| RU2043801C1 (en) | Method of shaping non-symmetrical channel-type section | |
| RU2115499C1 (en) | Method for making bent different-flange angles | |
| RU2118213C1 (en) | Method for making c-shaped bent section | |
| RU2103088C1 (en) | Method of making bent box shapes | |
| RU2787897C1 (en) | Method for rolling tramway grooved rails | |
| RU2064350C1 (en) | Method for manufacturing large-size grooved section | |
| SU1380811A1 (en) | Method of manufacturing flange beams | |
| RU2036037C1 (en) | Bending shape production method | |
| RU2040996C1 (en) | Method of making bent channel sections | |
| RU2574632C1 (en) | Method of h-bar rolling | |
| SU707622A1 (en) | Method of rolling flanged profiles | |
| RU2758605C1 (en) | Method for manufacturing a hot-rolled i-beam from a shaped blank | |
| RU2230620C2 (en) | Roll grooved pass system in shape bending mill | |
| SU1072930A1 (en) | Method of producing tee sections | |
| RU2725547C1 (en) | Method for rolling of lining strip profiles | |
| RU2294246C1 (en) | Method for rolling large-size channel bars in rough roll grooved passes |