СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ВАЛКОВ СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ Российский патент 2009 года по МПК B21B28/02 

Изобретение относится к инструменту для обработки металлов давлением, в частности к подготовке поверхности валков дрессировочного стана.

Такие станы предназначены для холодной прокатки отожженного металла с обжатием 0,5…3,0% (см. Д.Я.Гуревич «Краткий справочник прокатчика». - М.: Металлургиздат, 1955, с.72-73). Основным инструментом клетей кварто дрессировочных станов являются рабочие валки, а особенности эксплуатации и подготовки к работе валков холодной прокатки подробно описаны, например, в книге Боровик Л.И. «Эксплуатация валков станов холодной прокатки». - М.: Металлургия, 1968.

Подготовка валков включает обработку их бочек с целью получения требуемой шероховатости (микрогеометрии) рабочей поверхности.

Известен способ подготовки к эксплуатации валков стана холодной прокатки, при котором после закалки их подвергают рабочей нагрузке в течение определенного времени, а затем нагревают и охлаждают до заданных температур (см. пат. РФ №2015756, кл. В21 В 28/02, опубл. В БИ №13, 1994 г.). Однако этот способ не пригоден для получения холоднокатаных листов с требуемой шероховатостью поверхности.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология подготовки поверхности валков стана холодной прокатки, описанная в книге Белосевича В.К. и Нетесова Н.П. «Совершенствование процесса холодной прокатки». - М.: Металлургия, 1971, с,219-224.

Эта технология заключается в насечке поверхности бочек валков стальной или чугунной дробью до заданной шероховатости на дробеметной установке и характеризуется тем, что твердость чугунной колотой дроби находится в пределах 700…850 ед. HV, а твердость стальной дроби - 580…800 ед. HV. Недостатком известной технологии является неопределенность основных параметров насечки (линейного скорости вращения дробеметного колеса, а также количества проходов и циклов насечки) для получения конкретной шероховатости поверхности валков.

Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение заданной группы отделки поверхности холоднокатаных листов.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе подготовки поверхности валков стана холодной прокатки путем насечки ее дробью до заданной шероховатости на дробеметной установке, при получении листовой стали первой группы отделки поверхности рабочие валки широкополосного дрессировочного стана после предварительной шлифовки или полировки их бочек насекают стальной дробью фракции 0,7…0,8 мм при линейной скорости V=60 м/с до получения шероховатости Ra=2,6 мкм с числом пиков микронеровностей Рс=60…80 см^-1 за два прохода, а валки для получения листов второй и третьей групп отделки поверхности после предварительной шлифовки или полировки их бочек насекают чугунной дробью фракции 0,4…0,8 мкм при V=60 м/с до Ra=2,6…2,8 мкм за два прохода и два цикла насечки.

Приведенные параметры способа получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации основных параметров процесса насечки валков, что обеспечивает получение требуемой микрогеометрии поверхности бочек валков, а после прокатки - требуемую группу отделки поверхности холоднокатаных листов. Группы отделки этого вида проката регламентируются ГОСТ 9045, а 1-я группа (особовысокой отделки поверхности) является показателем высококачественного проката. Один из наиболее важных факторов качества поверхности листов - их шероховатость, которая характеризуется величиной среднеарифметического отклонения профиля (т.е. высотой микронеровностей) Ra, мкм, и числом пиков микронеровностей Pc, см ^-1 (см., например, Мягков В.Д. «Краткий справочник конструктора». - М.: Машгиз, 1961, с.111-112).

При реализации настоящего способа предварительно подбирают стальную или чугунную дробь, исходя из ее размеров (ее фракции). Затем предварительно шлифованные или полированные валки помещают в дробеметную установку, где осуществляют насечку бочки за два прохода, дважды повторяя эту операцию. Причем с целью получения более равномерной насечки валков для прокатки первой группы отделки поверхности, осуществляют кантовку валков с разворотом их в горизонтальной плоскости на 180°.

Опытную проверку предлагаемого технического решения производили в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при насечке рабочих валков дрессировочных станов 2500 и 1700 варьировали параметры насечки, оценивая результаты по выходу листового проката с требуемой отделкой его поверхности.

Наилучшие результаты (выход проката 1-й группы отделки поверхности до 95%, а 11-й группы - до 98%) получены при реализации предлагаемого способа. Отклонения от рекомендуемых его параметров снижали достигнутые показатели.

Так, использование стальной и чугунной дроби других фракций (отличных от предлагаемых) снизило выход листов, соответственно, 1-й группы до 70…93%, а II группы - до 72…94%. К ухудшению показателей привело и снижение V дробеметного колеса, а также числа проходов и циклов обработки валков. Снизился выход листов I группы и при насечке валков без их кантовки на 180°, а также при использовании для их насечки чугунной дроби (вместо стальной марки WGH16 с Ra=2,6 мкм и Рс=60…80 см^-1).

Технология подготовки валков, взятая в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не проверялась из-за неопределенности параметров операции насечки. Таким образом, опыты подтвердили 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 внедрение настоящего изобретения при подготовке валков дрессировочных станов позволит повысить выход годного листового проката I и II групп отделки поверхности ориентировочно на 4% и 6% с соответствующим повышением прибыли от его реализации. Примеры конкретного выполнения

1. Предварительно полированные рабочие валки дрессировочного стана 1700 подвергаются насечке стальной дробью марки WGH16 фракции 0,75 мм за два прохода с кантовкой валков на 180° при V=60 м/с при двух циклах операции насечки. Полученная шероховатость бочек валков Ra=2,6 мкм и Рс=^-1 70 см^-1.

2. Предварительно шлифованные рабочие валки дрессировочного стана 2500 насекают чугунной дробью фракции 0,6 мм за два прохода при V=60 м/с и при двух циклах операции насечки. Полученная шероховатость бочек валков имеет Ra=2,7 мкм.

Изобретение предназначено для улучшения качества холоднокатаной листовой стали. Способ включает насечку поверхности валков дробью до заданной шероховатости на дробеметной установке. Увеличение выхода годного проката с требуемым качеством отделки поверхности обеспечивается за счет того, что для получения листовой стали первой группы отделки поверхности рабочие валки широкополосного дрессировочного стана после предварительной шлифовки или полировки их бочек насекают стальной дробью фракции 0,7…0,8 мм при линейной скорости вращения колеса установки V=60 м/с до получения шероховатости Ra=2,6 мкм с числом пиков микронеровностей Рс=60…80 см^-1 за два прохода и два цикла насечки, а валки для получения листов второй и третьей групп отделки поверхности после предварительной шлифовки или полировки их бочек насекают чугунной дробью фракции 0,4…0,8 мкм при V=60 м/с до Ra=2,6…2,8 мкм за два прохода и два цикла насечки.

Способ подготовки поверхности валков широкополосного дрессировочного стана холодной прокатки, путем ее насечки дробью до заданной шероховатости на дробеметной установке, характеризующийся тем, что для получения листовой стали первой группы отделки поверхности рабочие валки после предварительной шлифовки или полировки их бочек насекают за два прохода и два цикла стальной дробью фракции 0,7…0,8 мм при линейной скорости вращения колеса дробеметной установки V=60 м/с до получения шероховатости Ra=2,6 мкм с числом пиков микронеровностей Рс=60…80 см^-1, а для получения листовой стали второй и третьей групп отделки поверхности рабочие валки после предварительной шлифовки или полировки их бочек насекают за два прохода и два цикла чугунной дробью фракции 0,4…0,8 мкм при V=60 м/с до Ra=2,6…2,8 мкм.