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

Изобретение относится к инструменту для обработки металлов давлением и может быть использовано при подготовке к эксплуатации валков стана холодной прокатки полосовой стали.

Валки - основной рабочий инструмент прокатных станов, причем в клетях кварто они делятся на рабочие и опорные валки. Особенности эксплуатации и подготовки к работе валков станов холодной прокатки достаточно подробно описаны, например, в книге Л.И.Боровика «Эксплуатация валков станов холодной прокатки», М., «Металлургия», 1968. Подготовка валков включает обработку их бочек с целью получения требуемой шероховатости (микрогеометрии) рабочей поверхности.

Известен способ отделки прокатных валков станов холодной прокатки путем электроискровой обработки поверхности их бочек при вращении валка с установкой определенного зазора между валком и электродом (см. пат. США №3878353, кл. B23K 9/16, опубл. 15.04.75). Однако реализация этого способа невозможна для получения требуемой шероховатости поверхности бочек валков из-за неопределенности параметров способа.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология подготовки поверхности валков стана холодной прокатки, описанная в книге В.К.Белосевича и Н.П.Нетесова «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 (линейной скорости вращения дробеметного колеса, а также количества проходов и циклов насечки) для получения конкретной шероховатости поверхности валков.

Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение регламентируемой шероховатости и качества отделки поверхности листовой холоднокатаной стали.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе подготовки поверхности валков путем насечки ее дробью до заданной шероховатости на дробеметной установке рабочие валки первой и последней клетей широкополосного стана холодной прокатки после предварительной шлифовки их бочек насекают чугунной дробью фракций 0,7…1,5 мм при линейной скорости V=60 м/с до получения шероховатости ≥4 мкм, а валки первой клети двухклетевого стана также после предварительной шлифовки их бочек насекают чугунной дробью той же фракции при V=60 м/с до получения шероховатости 3,5…4,0 мкм, при этом операцию насечки осуществляют за один проход при количестве циклов, равном двум.

Приведенные параметры способа получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации процесса подготовки поверхности бочки валка путем ее насечки дробью, что обеспечивает получение требуемой микрогеометрии этой поверхности, а при прокатке (дрессировке) полосовой стали - необходимую чистоту поверхности листов.

При реализации настоящего способа предварительно подбирают чугунную дробь, исходя из ее размеров (фракции). Затем шлифованные валки помещают в дробеметную установку, где осуществляют насечку бочки за один проход, дважды производя эту операцию. Насечка происходит при заданной скорости вращения рабочего (дробеметного колеса) колеса установки.

Опытную проверку предлагаемой технологии производили в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при насечке рабочих валков I и IY клетей широкополосного стана 2500 холодной прокатки, а также аналогичных валков 1-й клети двухклетевого реверсивного стана 1700 варьировали параметры насечки, оценивая результаты по выходу годного листового металла требуемой микрогеометрии поверхности, полученного при прокатке на этих станах.

Наилучшие результаты (выход качественных листов до 99,7%) получены при реализации предлагаемого способа. Отклонения от рекомендуемых его параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, например, использование чугунной дроби других фракций (отличных от предлагаемых) уменьшили выход годного качественного листового проката до 63…97% при работе с заявляемой линейной скоростью дробеметного колеса установки, а использование стальной дроби не дало выхода качественного проката более 47% (под качественным прокатом имеется в виду листовая сталь с требуемой микрогеометрией) Уменьшение V колеса также снижало выход годного качественного проката. Для решения поставленной задачи было достаточно осуществлять один проход насечки, дважды производя эту операцию.

Было также установлено, что поставленная цель достигается при насечке рабочих валков только I и IV (последней) клетей широкополосного непрерывного стана и только 1-й клети реверсивного стана.

Технология подготовки валков, выбранная 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 станов холодной прокатки позволит повысить выход качественных листов не менее чем на 5%, при соответствующем повышении прибыли от реализации.

Примеры конкретного выполнения

1. Рабочие валки 1-й и последней клетей широкополосного стана 2500 холодной прокатки насекают в дробеметной установке с V=60 м/с. Валки предварительно прошлифованы; используется чугунная дробь фракции 1,1 мм. Шероховатость (средняя высота микронеровностей) поверхности бочек 5 мкм.

2. Прошлифованные рабочие валки 1-й клети двухклетевого реверсивного стана 1700 подвергают насечке при V=60 м/с чугунной дробью той же фракции. Шероховатость полученной поверхности 3,8 мкм.

В обоих случаях насечка осуществляется за один проход в два цикла.

Изобретение предназначено для повышения качества отделки поверхности листовой холоднокатаной стали. Способ включает насечку поверхности дробью до заданной шероховатости на дробеметной установке, Регламентируемая шероховатость обеспечивается за счет того, что рабочие валки первой и последней клетей широкополосного стана холодной прокатки после предварительной шлифовки их бочек насекают чугунной дробью фракцией 0,7…1,5 мм при линейной скорости вращения колеса установки V=60 м/с до получения шероховатости ≥4 мкм, а валки первой клети двухклетевого реверсивного стана также после предварительной шлифовки их бочек насекают чугунной дробью той же фракции при V=60 м/с до получения шероховатости 3,5…4,0 мкм, при этом операцию насечки осуществляют за один проход при количестве циклов, равном двум.

Способ подготовки поверхности валков станов холодной прокатки, включающий ее насечку дробью до заданной шероховатости на дробеметной установке, отличающийся тем, что рабочие валки первой и последней клетей широкополосного стана после предварительной шлифовки их бочек насекают чугунной дробью фракцией 0,7…1,5 мм при линейной скорости вращения колеса дробеметной установки V=60 м/с до получения шероховатости ≥4 мкм, а валки первой клети двухклетевого реверсивного стана после предварительной шлифовки их бочек насекают чугунной дробью той же фракции при V=60 м/с до получения шероховатости 3,5…4,0 мкм в при этом операцию насечки осуществляют за один проход при количестве циклов, равном двум.