Úvod

Vývoj výroby širokého pásu ukázal potrebu lacnejšieho zariadenia pre menšiu ročnú výrobu pásov z ťažko tvárniteľých ocelí, ktoré vyžadujú malé úbery a úzke teplotné rozmedzie tvárnenia (vysokolegované ocele). Steckelova valcovňa širokého pásu za tepla je takouto traťou. [1][3]

Charakteristickým znakom Steckelovej trate sú navíjačky pred a za valcovacou stolicou, umiestnené vo vykurovanom poklope pece. V konečnej fáze valcovania pri posledných piatich až siedmych priechodoch vbieha pás do pece a navíja sa na bubon navíjačky. Tým sa zabráni rýchlemu chladnutiu predvalku aj pri veľkom počte priechodov. [5][6]

Na Steckelových valcovniach sa valcujú predovšetkým pásy z nehrdzavejúcich žiaruvzdorných, dynamových a transformatorových ocelí. Teplotné podmienky sa pri valcovaní veľmi nemenia, čo je priaznivé pre zachovanie celistvosti hrán pása a vtedy, ked je nutné udržať vysokú dovalcovaciu teplotu aj pri veľkom počte priechodov. Výhodou Steckelovej valcovne sú nízke výrobné náklady. Nedostatkom je nižšia povrchová akosť, väčšie hrúbkové rozdiely, nižší ročný výkon, veľký opal. Najmenšia dosiahnuteľná hrúbka je asi 1,25 mm u mäkkých ocelí a rozdiely v hrúbke po dlžke pása sú menšie ako u pása zo spojitej trate. Maximálna šírka pása je až 1500 mm, pri ktorej sa dosahuje hrúbka 2,4 až 2,8 mm u mäkkých ocelí, 2,8 až 3,6 mm u vysokouhlíkových a legovaných ocelí. Pece sa vykurujú olejom alebo plynom na teplotu 900 až 1100 °C. Navíjacie bubny sú zo žiaruvzdornej ocele a sú chladené vodou. [4][5]

Tandemová reverzná Steckelová valcovňa sa skladá z dvoch kvartostolic umiestnených vo vzdialenosti 7 500 mm. Pred prvou a za druhou stolicou je pecná navíjačka. Medzi horizontálnymi kvartostolicami je umiestnená vertikálna stolica, ktorá sa používa v prípravných piechodoch a slučkovač, ktorý sa používa v hotovných priechodoch. Schéma tandemovej reverznej Steckelovej trate je na obr. č. 1.

Obr.č. 1.: Schéma tandemovej reverznej Steckelovej trate.[6]

PN1 H1 V H2 PN2

PN1, PN2 – Pecné navíjačky
H1, H2 – Horizontálne valce
V – Vertikálne válce

Tandemová Steckelová trať na rozdiel od konvenčných valcovní, realizuje prípravné i hotovné priechodky na tom istom valcovacom zariadení.

U prípravných priechodoch sa nepoužívajú pecné navíjačky, u hotovných áno. Možný počet priechodov je premenlivý (väčšie možnosti pri voľbe počtu priechodov) a párny. Avšak realizácia prípravných aj hotovných priechodov na tom istom zariadení spôsobuje zvýšené opotrebenie valcov spojené s častými výmenami valcov, aby nedochádzalo k znižovaniu povrchovej kvality pásu. [6][7]

Tandemovú Steckelovú trať je možné popísať ako kombináciu spojitého a vratného valcovania. Pri valcovaní v jednom smere (dvojica priechodov) je na výslednej dlžke rozvalku možné určiť tri úseky:
· Na začiatku rozvalku je úsek, ktorý bol valcovaný bez vplyvu druhej stolice.
· Úsek valcovaný s vplyvom oboch stolíc, t. j. za podmienok spojitého valcovania.
· Posledný úsek, valcovaný bez vplyvu prvej stolice.

Každé valcovanie v jednom smere (dvojica priechodov) musí prebiehať za podmienok vyhovujúcich podmienkam spojitého valcovania (rovnica kontituity), aby nedošlo v medzistolicovom úseku ku vzniku osových síl v predvalku, ktoré nepriaznivo vplývajú na rozmerovú presnosť predvalku. Rýchlostný a časový priebeh: podmienkam spojitého valcovania sa musí podriadiť dvojica priechodov v jednom smere. Dvojice priechodov navzájom viazané niesu, z čoho vyplýva väčšia variabilita rýchlostného režimu. Teplotný priebeh valcovania:

Pecné navíjačky Steckelových tratí napomáhajú v dokončovacej etape valcovania udržiavať teplotu pásu. To sa využíva pri valcovaní nehrdzavejúcich ocelí, hlavne austenitických, kedy sa výrazne znížujú deformačné odpory pri valcovaní. [6]

Problémom Steckelových valcovní sú konce pásov. Pri použití pecných navíjačiek zostáva koniec pásu z manipulačných dôvodov mimo navíjačky, kde chladne rýchlejšie než v navíjačke. Konce pásov sú teda chladnejšie, čo má vplyv na jeho štruktúru, vlastnosti i rozmery. Jedná sa o hrubé konce pásu. Tento jav sa dá eliminovať toleranciou hrúbky pásu, no problematická zostáva tolerancia štruktúry. Tendencia vedie k návrhu a výrobe takých navíjačiek, ktoré umožňujú úplné navinutie pásu. [1][6][8]

Vypracovanie zadania:

V tejto práci je potrebné zvoliť trať, na ktorej sa bude valcovať, rovnako i valcovaný materiál, spracovať úberový plán a teplotný režim trate. Na základe literatúry [6] som sa rozhodol zvoliť tandemovú reverznú Steckelovú trať P1500 (Nová Huť, a.s., Ostrava). Na tejto trati bolo skúšané valcovanie materiálu do šírky 1575 mm. Maximálna hmotnosť zvitku bola dosiahnutá 24 t, rýchlosť 5,5 m/s (zariadenie umožňuje rýchlosť 12,5 m/s).

Valcovaný materiál som zvolil žiaruvzdornú oceľ 17 125 s chemickým zložením uvedeným v tab. č. 1.

Tab.č. 1.: Chemické zloženie ocele 17 125.[9]

Oceľ C [%] Mn [%] Si [%] Cr [%] Al [%]
17 125 0,15 max 0,8 1 až 2 12 až 14,5 0,6 až 1,2

Úberový plán:

h0 = 125 mm
b0 = 1100 mm
m = 24 t
hn = 3 mm
D = 1500 mm
v = 10 m/s

Určenie veľkosti úberov:
h0 = 125 mm h1 = 90 mm h2 = 65 mm h3 = 45 mm
h4 = 30 mm h5 = 20 mm h6 = 15 mm h7 = 11,5 mm
h8 = 9 mm h9 = 7 mm h10 = 5,5 mm h11 = 4 mm
h12 = 3 mm

Výpočet deformácie:
· Absolutna: Dh1 = h0 – h1 = 35 mm
Dh2 = h1 – h2 = 25 mm .. · Pomerná: e1 = (h0 – h1)/h0*100 = 28 %
e2 = (h1 – h2)/h1*100 = 27,7 % ...

· Skutočná: j1 = ln(h0/h1)*100 = 32,8 %
j1 = ln(h1/h2)*100 = 32,5 % .. Dlžka geometrického pásma deformácie:

...

Rýchlosť valcovania:

...
Sírenie podľa W. Tafela a M.Sedlaczka:[]

...
b1 = b0 + Db0 = 1114,57 mm ...

Ohrev materiálu:
Materiál sa ohrieva na teplotu 1200 – 1300 °C
Teplota valcovania je 1100 °C
Kedže navíjačky sa nachádzajú v pecných zariadeniach, valcovanie prebieha pri stálej teplote. Záver:
Tandemová reverzná Steckelová trať je výhodná hlavne pre valcovanie materiálov s úzkym rozmedzím tvárniacich teplôt. Valcovanie prakticky prebieha pri rovnakej teplote. Úberový plán je spracovaný v tab. č. 1. V tejto práci som volil 12 úberov s celkovou deformáciou 97,6 %.

Tab.č.1.: úberový plán.
Číslo prechodu [mm] [%] [mm] [s-1] [mm] Stolica – navíjačka
h0 h1 Dh e j ld j0 b0 b1 Db
1 125 90 35 28 32,8 162,02 2,1 1100 1114,57 14,57 H1
2 90 65 25 27,7 32,5 136,9 2,3 1114,57 1123,8 12,26 H2
3 65 45 20 30,7 36,8 122,47 3,1 1126,8 1138,3 11,54 H2
4 45 30 15 33,3 40,5 106,1 3,81 1138,3 1148,7 10,41 H1
5 30 20 10 33,3 40,5 86,6 4,6 1148,7 1157,2 8,5 H1
6 20 15 5 25 28,7 61,23 4,8 1157,2 1162,4 5,2 H2+PN2
7 15 11,5 3,5 23,3 26,5 51,23 5,2 1162,4 1166,6 4,2 PN2+H2
8 11,5 9 2,5 21,7 24,5 43,3 5,6 1166,6 1170,03 3,43 H1+PN1
9 9 7 2 22,2 25,1 38,7 6,5 1170,03 1173,1 3,1 PN1+H1
10 7 5,5 1,5 21,4 24,1 33,54 7,2 1173,1 1175,7 2,63 H2+PN2
11 5,5 4 1,5 27,2 31,8 33,54 9,4 1175,7 1178,7 2,97 PN2+H2
12 4 3 1 25 28,7 27,38 10,5 1178,7 1181,1 2,32 H1.

	Tento článok bol vytlačený zo stránky https://referaty.centrum.sk

Valcovanie pásov