СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ВАЛКОВ НЕПРЕРЫВНОГО СТАНА КВАРТО Российский патент 2002 года по МПК B21B27/10 

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использован на непрерывных станах кварто для горячей и холодной прокатки листовой стали.

Известен способ охлаждения валков клети кварто, согласно которому охлаждающую жидкость подают в зону контакта рабочего и опорного валков и осуществляют ее разгон вдоль оси рабочего валка по спиральным канавкам на поверхности опорного валка (Пименов А. Ф. и др. Высокоточная прокатка тонких листов. -М: Металлургия, 1988, с. 153-154).

Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает оптимальных условий охлаждения валков по клетям непрерывного стана, работающих со скоростями, возрастающими по направлению к прокатке. Это ведет к ухудшению качества прокатываемых полос.

Известен также способ охлаждения валков при холодной прокатке путем подачи охладителя в зону контакта рабочего и опорного валков и разгона ее от середины к краям бочки по спиральным канавкам на поверхности опорного валка (Авт. св. СССР. 398300, МПК В21В27/10, 1972г).

Данный способ не обеспечивает равномерного охлаждения валков по клетям непрерывного стана кварто. В результате ухудшается точность и плоскостность прокатываемых полос.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ охлаждения валков клети кварто путем подачи охлаждающей жидкости в зону контакта рабочего и опорного валков и ее разгона вдоль оси рабочего валка по спиральной канавке на поверхности опорного валка, причем разгон охлаждающей жидкости осуществляют от одного конца бочки к другому по спиральной канавке с углом подъема 80-88^o (Патент России 2094142, МПК B21B 27/10, 1997 г) - прототип.

Указанный способ имеет следующие недостатки. Клети непрерывного стана работают со скоростями, возрастающими от первой к последней (клин скоростей).

При неизменном по клетям стана угле подъема спиральных канавок скорость разгона охлаждающей жидкости также увеличивается от первой клети к последней, что приводит к неравномерному охлаждению валков различных клетей, ухудшению качества (точности, плоскостности, загрязненности поверхности) прокатываемых полос.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении охлаждения валков и повышении качества полос.

Указанная техническая задача решается тем, что в известном способе охлаждения валков непрерывного стана кварто путем подачи охлаждающей жидкости в зоне контакта рабочих и опорных валков и ее разгона вдоль осей рабочих валков по спиральным канавкам на поверхности опорных валков согласно изобретению разгон охлаждающей жидкости осуществляют по спиральным канавкам с углом подъема, уменьшающимся от предыдущей к последующей клети в 1,03-1,35 раза.

Сущность изобретения состоит в следующем. Обусловленная особенностью непрерывного процесса прокатки неравномерность скоростей валков по клетям стана при всех прочих равных условиях вызывает неравномерность охлаждения валков. Однако уменьшение угла подъема винтовых канавок в 1,03-1,35 раза при переходе от предыдущей клети к последующей приводит к изменению скорости разгона охлаждающей жидкости и выравниванию температурных режимов работы валков. Повышение равномерности охлаждения валков по клетям непрерывного стана благоприятно сказывается на качестве прокатываемых полос, стабильности работы стана при различных режимах прокатки. Таким образом, регламентированное уменьшение угла подъема спиральной канавки при переходе от предыдущей к последующей клети в 1,03-1,35 раза позволяет полностью скомпенсировать неравномерность охлаждения валков этих клетей, обусловленную разницей их скоростей.

Экспериментально установлено, что если угол подъема спиральных канавок будет уменьшен в последующей клети по отношению к предыдущей менее чем в 1,03 раза, то неравномерность охлаждения валков по клетям непрерывного стана сохранится, ухудшится качество прокатываемых полос. Если же угол. подъема спиральных канавок в последующей клети уменьшить более чем в 1,35 раза по отношению к предыдущей клети, произойдет перекомпенсация, равномерность охлаждения валков и качество прокатываемых полос также будут ухудшаться.

Примеры осуществления способа.

В две последние - 6-ю и 7-ю клети непрерывной чистовой группы широкополосного стана 2000, в которых происходит окончательное формирование качества горячекатаных полос, заваливают опорные валки со спиральными канавками на поверхностях бочек. Угол подъема спиральной канавки на опорных валках 6-й клети составляет ϕ= 86^o. Угол подъема спиральной канавки опорных валков последующей 7-й клети равен ϕ= 72^o, т. е. от предыдущей к последующей клети угол подъема уменьшился в к= 86^o/72^o= 1,19 раза.

После этого в 6-ю и 7-ю клети заваливают рабочие валки и осуществляют горячую прокатку полос толщиной 1,8 мм из стали Ст 3 сп. Линейная скорость вращения валков 7-й клети (скорость прокатки) составляет 10 м/с, а в 6-й клети она равна 8,5 м/с. В процессе прокатки валки охлаждают подачей воды в зоны контакта смежных рабочих и опорных валков. При этом спиральные канавки на поверхностях бочек опорных валков сгоняют охлаждающую воду вдоль бочек смежных рабочих валков от одного конца к другому.

Несмотря на то, что линейная скорость вращения валков 6-й клети ниже, чем 7-й, за счет большего в 1,19 раза угла подъема в 6-й клети спиральной канавки на поверхности бочки опорного валка достигается выравнивание условий охлаждения валков обеих клетей: температура рабочих валков 6-й клети T₆ 7-й клети T₇ одинаковы и составляют T₆= T₇= 70^oC. За счет стабилизации температурных условий достигается повышение качества полос. Неплоскостность S не превышает 2 мм/м, относительная разнотолщинностъ δ±1%. Отбраковка проката составляет 0,03%.

Варианты реализации способа и показатели их эффективности приведены в таблице.

Из таблицы следует, что при реализации предложенного способа (варианты 2-4) обеспечивается улучшение условий охлаждения валков непрерывного стана кварто и повышение качества прокатываемых полос.

При запредельных значениях заявленных параметров (варианты 1 и 5) и реализации способа-прототипа условия охлаждения валков непрерывного стана кварто улучшаются, что обуславливает снижение качества прокатываемых полос.

В качестве базового объекта принят способ-прототип. Реализация предложенного способа позволит повысить рентабельность производства листового проката на 15%.

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано на непрерывных станах кварто для горячей и холодной прокаток листовой стали. Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении охлаждения валков и повышении качества прокатываемых полос. Способ осуществляют путем подачи охлаждающей жидкости в зоны контакта рабочих и опорных валков и ее разгона вдоль осей рабочих валков по спиральным канавкам на поверхностях опорных валков. Для решения указанной технической задачи разгон охлаждающей жидкости осуществляют по спиральным канавкам с углом подъема, уменьшающимся от предыдущей к последующей клети в 1,03-1,35 раза. Изобретение позволяет скомпенсировать неравномерность охлаждения валков клетей, обусловленную разницей их скоростей. 1 табл.

Способ охлаждения валков непрерывного стана кварто путем подачи охлаждающей жидкости в зоны контакта рабочих и опорных валков и ее разгона вдоль осей рабочих валков по спиральным канавкам по поверхности опорных валков, отличающийся тем, что разгон охлаждающей жидкости осуществляют по спиральным канавкам с углом подъема, уменьшающимся от предыдущей к последующей клети в 1,03-1,35 раза.