СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВАЛКОВ ЛИСТОВОГО СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ Российский патент 2008 года по МПК B21B28/02 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при эксплуатации опорных валков станов холодной прокатки листовой стали.

В настоящее время широкое распространение получили широкополосные непрерывные станы холодной прокатки, содержание несколько рабочих клетей кварто. В таких клетях рабочие валки опираются на валки большого диаметра - опорные, бочки которых изготавливаются из стали повышенной прочности (и твердости), а образующая поверхности бочек - выпуклая, с заданной конфигурацией и величиной выпуклости.

Особенности конструкции и эксплуатации валков (в том числе - опорных) станов холодной прокатки описаны, например, в книге В.Ф.Зотова и В.И.Елина «Холодная прокатка металла». М.: «Металлургия», 1988, с.94-101.

Опорные валки с изношенной поверхностью их бочек либо выводятся из эксплуатации (вываливаются из клетей) и подвергаются перешлифовке с восстановлением поверхности бочек, либо используются в клетях другого стана.

Известен способ (технология) эксплуатации валков листопрокатных станов, включающий завалку (установку) в клети новых и вывалку изношенных валков, при котором перешлифованные по износу валки выдерживают длительное время или же заменяют такую выдержку отпуском, разогревая валки перед их установкой в клеть (см. книгу Ю.В.Коновалова и др. «Справочник прокатчика». М., «Металлургия», 1977, с.201). Однако эта технология требует специальной подготовки валков, что повышает производственные затраты.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ эксплуатации опорных валков листопрокатных станов, характеризующийся тем, что после уменьшения диаметра бочки на 2,5...2,8% опорные валки вываливают из стана горячей прокатки и устанавливают в одной из двух первых клетей стана холодной прокатки, имеющего ту же длину бочек, принимая величину одного съема поверхности бочек при их износе на этом стане в пределах 0,20...0,23% от диаметра бочки (см. пат. РФ №2212291, кл. В21В 28/02, опубл. в БИ №26, 2003 г.). При этом способе возможно только однократное (без перешлифовки по износу) повторное использование опорных валков, что снижает длительность их рабочей кампании между перешлифовками, повышая, тем самым, производственные затраты.

Технической задачей настоящего изобретения является продление рабочей кампании опорных валков листовых станов холодной прокатки, улучшение плоскостности листового проката и снижение производственных затрат, связанных с эксплуатацией валков.

Для решения этой задачи в способе эксплуатации валков листовых станов холодной прокатки, включающем их установку в заданные клети и вывалку из них по мере износа, в отличие от ближайшего аналога, эксплуатацию опорных валков начинают с одноклетевого дрессировочного стана, после вывалки устанавливают поочередно в клети стана холодной прокатки с той же длиной бочек валков в последовательности: последняя, первая, предчистовая и промежуточная или первая, последняя, предчистовая и промежуточная клети.

Сущность заявляемого технического решения заключается в использовании опорных валков одноклетевого дрессировочного стана (дрессировка - холодная прокатка отожженного металла с обжатием, обычно, - 0,5...3,0% - см. Д.Я.Гуревич «Краткий справочник прокатчика». М., Металлургиздат, 1955, с.72), проработавших до определенной степени износа, поочередно в определенных клетях непрерывного стана холодной прокатки.

По мере износа опорных валков дрессировочного стана происходит наклеп (упрочнение) их поверхности и уменьшение величины выпуклости образующих бочек валков (такая форма бочки делается для того, чтобы компенсировать прогиб рабочих валков при холодной прокатке, вызывающей значительное по величине давление металла на валки). Упрочненные валки целесообразно использовать в определенных клетях стана холодной прокатки полос, так как уменьшение величины прогиба образующих бочек опорных валков после кампании дрессировки относительно невелико.

Более твердые валки устанавливаются сначала либо в чистовой (последней) клети стана холодной прокатки, либо в его первой клети. Затем проработавшие определенное время валки (это определяется по степени износа их бочек) и дополнительно упрочненные устанавливают поочередно, сначала - в предчистовой клети этого стана, а затем - в промежуточной. Если стан холодной прокатки - четырехклетевой, то промежуточная клеть только одна (вторая по ходу прокатки), если пятиклетевой - то это будет III и II клети (именно в этой последовательности!).

Такая последовательность использования отработавших опорных валков дрессировочного стана в клетях стана холодной прокатки установлена опытным путем (см. ниже). В противном случае ухудшается геометрия (плоскостность) листового металла.

При реализации предлагаемого способа степень износа опорных валков, вызывающая необходимость их вывалки из клети дрессировочного стана или из соответствующей клети стана холодной прокатки, определяется по плоскостности прокатываемых полос путем периодического замера ее величины.

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли на дрессировочном стане 2500 и непрерывном четырехклетевом стане 2500 холодной прокатки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

С этой целью при прокатке на стане 2500 полос различного сортамента и разных марок сталей варьировали последовательность клетей, в которых использовались отработавшие в предыдущей клети этого стана (или - на дрессировочном стане) опорные валки. Результаты опытов оценивали по длительности рабочей кампании валков (до их полного износа, т.е. невозможности дальнейшей эксплуатации), а также по величине неплоскостности прокатываемого металла.

Наилучшие результаты (максимальная продолжительность эксплуатации опорных валков и минимальная неплоскостность полосовой прокатки) получены при реализации заявляемого способа. Другие варианты эксплуатации валков ухудшали достигнутые показатели.

Так, при использовании снятых с дрессировочного стана валков сначала в предчистовой клети стана холодной прокатки, а затем последовательно в первой, чистовой (или же в чистовой, первой) и промежуточной клетях выход полосовой стали с улучшенной плоскостностью уменьшился на 3...4 абс.%, а общая длительность рабочей кампании опорных валков - на 12...15% (по сравнению с максимальными показателями). Использование упомянутых валках сначала в промежуточной (второй) клети стана, а затем в первой, чистовой (или - чистовой, первой) и предчистовой его клетях снизило выход металла с улучшенной плоскостностью и длительность рабочей кампании валков, соответственно, на 4...5% и на 16...20% по сравнению с показателями, достигнутыми при реализации предлагаемого способа.

Способ эксплуатации валков, выбранный в качестве ближайшего аналога, в опытах не проверялся из-за необходимости перешлифовки валков, что заведомо повышает производственные затраты, которые не компенсируются некоторым увеличением длительности рабочей кампании опорных валков. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономические исследования, проведенные в Центральной лаборатории ОАО «ММК», показали, что использование предлагаемого изобретения на станах холодной прокатки, аналогичных стану 2500 комбината, продлит рабочую кампанию опорных валков на 18...20%, повысит выход листового проката улучшенной плоскостности не менее, чем на 5%, а производственные затраты - сократит ориентировочно на 15%.

Пример конкретного выполнения

После вывалки из клети дрессировочного стана 2500 опорных валков их устанавливают в первой клети непрерывного четырехклетевого стана 2500 холодной прокатки.

Изношенные до определенной степени опорные валки (это констатируется по снижению выхода полос с улучшенной плоскостностью) вываливают из I клети стана и устанавливают в IV (чистовой) его клети. Отработавшие в этой клети валки устанавливают в III (предчистовой), а после нее - во второй клети стана 2500, где и заканчивается рабочая кампания опорных валков.

После вывалки из второй клети валки отправляются на восстановление (перешлифовку) их бочек.

Изобретение предназначено для улучшения плоскостности листового проката и снижение затрат на его получение за счет увеличения рабочей кампании опорных валков станов холодной прокатки. Способ включает установку валков в заданные клети и вывалку по износу. Увеличение рабочей кампании опорных валков обеспечивается за счет того, что опорные валки одноклетевого дрессировочного стана после вывалки устанавливают поочередно, по мере их износа, в клети стана холодной прокатки с той же длиной бочек валков в последовательности: последняя (чистовая), первая, предчистовая и промежуточная клети или: первая, последняя (чистовая), предчистовая и промежуточная клети.

Способ эксплуатации валков листовых станов холодной прокатки, включающий их использование в заданных клетях и вывалку из них по мере износа, отличающийся тем, что использование опорных валков начинают с установки в одноклетевой дрессировочный стан, а затем устанавливают поочередно в последнюю, первую, предчистовую и промежуточную или первую, последнюю, предчистовую и промежуточную клети стана холодной прокатки с той же длиной бочек валков.