Chế độ ép trong quá trình cán tấm quyết định mức độ chất tải của các thiết bị cơ điện, năng suất của máy, chất lượng và độ chính xác của sản phẩm. Do vậy, chế độ ép phải được tính tốn cho mỗi chủng loại sản phẩm, có tính tới tính năng kỹ thuật của thiết bị, các yêu cầu về chất lượng bề mặt và độ chính xác của sản phẩm, mác thép, nhiệt độ bắt đầu và kết thúc cán, khối lượng và chủng loại phôi.
Lượng ép cho mỗi lần cán phải được xác định căn cứ vào các điều kiện sau:
1.6.1. Điều kiện ăn thép
Trong quá trình cán tấm, phụ thuộc vào kiểu máy (đảo chiều, không đảo chiều), vận tốc biên của trục cán, chủng loại và kích thước phơi mà lượng ép trong một vài lần cán đầu có thể ít nhiều bị hạn chế.
Ở các máy đảo chiều và liên tục, trong những lần cán đầu tiên, vận tốc nhỏ, hai trục làm việc đều được dẫn động, do đó lượng ép khơng mấy khi bị hạn chế bởi điều kiện ăn thép. Góc ăn tới hạn trong những lần cán đầu ở các máy đảo chiều và liên tục cho phép sử dụng lượng ép đến (4080)mm. Tuy nhiên, do bị hạn chế bởi nhiều yếu tố khác, nên khả năng này không được tận dụng hết.
Lượng ép tới hạn:
hmax=D(1-cosmax) (1.21) Trong đó: D- đường kính trục cán
max- góc ăn tới hạn
1.6.2. Độ bền của trục cán
Độ bền của trục cán là yếu tố quan trọng nhất quyết định lượng ép. Tính tốn lượng ép trên cơ sở độ bền của trục có nghĩa là đảm bảo sao cho lực cán P không lớn hơn giá trị cho phép Pcp:
PPcp (1.22) Lực cho phép xác định căn cứ vào độ bền của trục.
1.6.3. Công suất của động cơ truyền động
Khi áp lực toàn phần của kim loại lên trục phân bố đồng đều theo các lần cán, công suất cán sẽ giảm dần từ lần cán đầu tiên đến lần cán cuối cùng. Ta thấy rõ điều đó như sau:
Nếu công suất cán (N) được biểu thị qua lực ma sát (T) và vận tốc trục (v) thì trong lần cán đầu tiên ta có N1 = 2T1v1, trong lần cán thứ hai N2=2T2v2. Khi quá trình cán đã ổn định thì
T1= P1tg(1/2), T2= P2tg(2/2), với i- là góc ăn kim loại trong các lần cán. Nếu P1= P2, ta có:
Ch-ơng 1. Giới thiệu công nghệ cán thép tÊm 2 1 2 1 2 1 h h N N (1.23)
Để lực cán phân bố đồng đều theo các lần cán, lượng ép phải giảm dần từ lần cán đầu tiên đến lần cán cuối cùng. Như vậy, theo công thức nhận được ở trên, công suất cán cũng giảm dần theo các lần cán.
Chế độ ép phải thỏa mãn được các điều kiện:
Nm Ncp (1.24) Trong đó: Nm- cơng suất động cơ tính được; Ncp – công suất cho phép của động cơ.
1.6.4. Nhiệt độ kim loại
Nhiệt độ cán ảnh hưởng đến lượng ép qua giới hạn chảy của thép, hay nói một cách khác, qua áp lực của kim loại lên trục.
Quá trình cán ở máy cán tấm thường được tiến hành với chế độ nhiệt sau đây: + Bắt đầu cán thô: (1150 1250)0 C + Kết thúc cán thô: (1000 1100)0 C + Bắt đầu cán tinh: 9800 C + Kết thúc cán tinh: (850870)0 C
Nhiệt độ của thép trong mỗi lần cán tiếp theo phụ thuộc vào chiều dày của thép, số lần cán trước đó, thời gian cán…
Trong quá trình cán, nhiệt độ của thép qua mỗi lần cán, đặc biệt là các lần cán cuối cùng, giảm đi rõ rệt, còn trở kháng biến dạng và áp lực của kim loại lên trục tăng đáng kể. Do đó, việc xác định nhiệt độ của thép sau mỗi lần cán là rất cần thiết.
Độ giảm nhiệt của thép sau lần cán thứ i (Ti ) có thể tính gần đúng theo cơng thức: . , 4 100 0021 . 0 i h i t i T i T 0C (1.25) Trong đó: Ti nhiệt độ của thép trong lần cán thứ i (K)
ti tổng thời gian cán lần thứ I và thời gian nghỉ tiếp theo(s) hi chiều dày của thép sau lần cán thứ i(mm)
Chế độ ép tối ưu phải đảm bảo được các yêu cầu sau đây [1]:
1. Năng suất của máy đối với chủng loại kích thước cho trước phải cao nhất có thể
Ch-ơng 1. Giới thiệu cơng nghệ cán thép tấm
3. Phải tận dụng triệt để được khả năng tải của các thiết bị cơ- điện. 4. Hệ số tiêu hao kim loại và giá thành sản phẩm phải thấp nhất có thể. 5. Phải phát huy được khả năng cơ khí hóa và tự động hóa q trình cán. Tính tốn chế độ ép cho máy cán tấm được tiến hành theo trình tự sau:
1. Chọn sơ đồ cán (CD hoặc CN) hợp lý nhất. Trong mỗi trường hợp cụ thể, khi chọn sơ đồ cán phải căn cứ vào các yêu cầu về năng suất máy, hệ số tiêu hao kim loại, chất lượng bề mặt, độ chính xác và cơ-lý tính của sản phẩm…
2. Chọn phôi. Căn cứ vào sơ đồ cán đã chọn, ta tính khối lượng và kích thước của phôi slab.
3. Phân bố lượng ép cho các giá cán và cho các lần cán. Tổng lượng ép ở các giá cán thô của máy cán tấm thường chiếm khoảng (70 80)% lượng ép tổng cộng, còn ở giá cán tinh chỉ chiếm (2030)%. Phân bố lượng ép cho các lần cán phải căn cứ vào lượng ép tới hạn, lượng ép phân bố cho các lần cán theo hướng giảm dần. Ở những lần cán thô cuối, lượng ép thường bị hạn chế bởi độ bền của trục cán và công suất của động cơ truyền động. Ở những lần cán tinh cuối, lượng ép bị hạn chế bởi yêu cầu về chất lượng bề mặt của thép thành phẩm.
4. Chọn chế độ vận tốc cán và xác định nhiệt độ của thép sau mỗi lần cán. Chế độ vận tốc cán phải đảm bảo sao cho chu kỳ cán nhỏ nhất có thể.
5. Tính lực cán cho phép.
6.Tính áp lực riêng trung bình (ptb), áp lực tồn phần của kim loại lên trục cán(P) và so sánh kết quả tính được với lực cán cho phép. Nếu P > Pcp thì phải giảm P bằng cách giảm lượng ép.
7. Tính tốn mơ men cán và công suất của các động cơ truyền động. Nếu cơng suất tính được của động cơ lớn hơn cơng suất cho phép ta phải phân bố lại lượng ép hoặc sửa đổi chế độ vận tốc cán.
8. Xác định thời gian chịu tải của giá cán thô và giá cán tinh (đối với các máy hai giá). Thời gian chịu tải của hai giá phải xấp xỉ nhau.Trong trường hợp độ chênh lệch quá lớn, phải hiệu chỉnh lại chế độ ép. Chế độ ép sau khi hiệu chỉnh phải thỏa mãn các điều kiện ăn thép, độ bền trục cán, công suất động cơ truyền động…
1.7. NHIỆT LUYỆN VÀ TINH CHỈNH THÉP TẤM
Quá trình tinh chỉnh thép tấm tiến hành sau khi cán, bao gồm các nguyên công sau: nắn phẳng, làm nguội, cắt, nhiệt luyện, tẩy khuyết tật bề mặt và các nguyên công khác. Như vậy, để tinh chỉnh thép tấm cần nhiều loại thiết bị khác nhau. Đặc điểm, tính năng kỹ thuật của các thiết bị cũng như thành phần và phân bố thiết bị ở bộ phận tinh chỉnh phụ thuộc vào kiểu máy và chủng loại sản phẩm cán.
Ch-ơng 1. Giới thiệu công nghệ cán thép tấm
Ở các máy cán tấm, cơ cấu và sự phân bố thiết bị tinh chỉnh cho phép tổ chức dây chuyền làm việc một cách liên tục. Đối với các chủng loại chiều dày khác nhau, do thời gian làm nguội và thiết bị tinh chỉnh không giống nhau, nên dây chuyền làm việc được tổ chức riêng biệt cho mỗi loại chiều dày.
Để tăng độ phẳng, thép được nắn sau khi cán. Nguyên công nắn thường tiến hành ở trạng thái nóng, nhằm làm giảm lực nắn và ứng suất dư trong thép. Do đó, máy nắn nóng được đặt tiếp trên đường băng lăn sau giá cán tinh. Nguyên công nắn nguội chỉ áp dụng đối với thép không qua nắn nóng và sau khi nhiệt luyện.
Để nắn phẳng thép tấm, người ta sử dụng máy nắn gồm hai giàn con lăn bố