СПОСОБ ПОДГОТОВКИ РАБОЧИХ ВАЛКОВ ДРЕССИРОВОЧНОГО СТАНА Российский патент 2009 года по МПК B21B28/00 

Изобретение относится к инструменту для обработки металлов давлением и может быть использовано для подготовки к эксплуатации рабочих валков дрессировочных станов.

Такая подготовка для валков станов холодной прокатки обязательно включает шлифовку поверхности их бочек и последующую ее насечку в дробеметных установках колотой чугунной или стальной дробью определенных размеров (фракции). Технология подготовки листопрокатных валков к эксплуатации достаточно подробно описана, например, в книге Л.И.Боровика «Эксплуатация валков станов холодной прокатки», М., «Металлургия», 1968, с.194-208.

Известен способ подготовки к эксплуатации валков стана холодной прокатки, включающий их закалку, при котором валки после закалки подвергают рабочей нагрузке в течение определенного времени, а затем подвергают циклической термообработке (см. патент РФ №2015756, Кл. В21В 28/02, опубл. в БИ №13, 1994 г.). Однако этот способ не обеспечивает заданную микрогеометрию холоднокатаных листов.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология подготовки к эксплуатации рабочих прокатных валков (в том числе дрессировочных станов), приведенная в книге В.К.Белосевича и Н.П.Нетесова «Совершенствование процесса холодной прокатки», М., «Металлургия» 1971, с.219-224.

Эта технология включает насечку поверхности бочек рабочих валков чугунной или стальной молотой дробью, подаваемой на валок из двух дробеметных сопел, перемещающихся вдоль оси валка со скоростью 132…528 мм/мин, а твердость дроби лежит в пределах 580…850 ед. НV.

Недостатком известной технологии является неопределенность основных параметров процесса насечки валков дрессировочных станов, что не обеспечивает получение высококачественного холоднокатаного автомобильного листа.

Технической задачей настоящего изобретения является получение холоднокатаной автолистовой стали с высококачественной поверхностью.

Для решения этой задачи предлагаемый способ подготовки валков дрессировочного стана включает насечку поверхности их бочек стальной дробью заданной фракции, и валки с твердостью бочек Т=90…91 ед. НS и со средней высотой микронеровностей их поверхности R_a=2,2…2,5 мкм обдувают в дробеметной установке со скоростью подачи дроби V=25…26 м/с, а валки с Т=87…89 ед. HS и с той же R_a - со скоростью V=21…23 м/с, при этом угловая скорость в обоих случаях равна 30…40 град/с, а скорость их осевого перемещения составляет 10 мм/с и фракция дроби также одинакова - 0,5…0,8 мм.

Приведенные параметры способа получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в разработке оптимальных режимов насечки поверхности бочек валков дрессировочного стана, что обеспечивает получение высококачественного холоднокатаного автомобильного листа. Действительно, одним из важнейших требований к этому виду прокатной продукции является чистота поверхности листов, точнее - состояние ее микрогеометрии, определяемое показателем R_a. Так как дрессировка листовой стали является завершающей операцией ее производства, то состояние поверхности бочек валков дрессировочного стана, достигаемое соответствующими режимами их дробеструйной обработки, должно соответствовать требуемой микрогеометрии поверхности листов.

Отличительной особенностью рекомендуемого способа подготовки валков является различие основных его параметров для новых и бывших в работе не более трех раз валков дрессировочного стана (с Т=90…91 ед. по Шору), и для валков, бывших в работе более трех раз (с Т=87…89 ед. по Шору).

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при насечке бочек валков стана 2500 в дробеметной установке варьировали скорость V подачи дроби на поверхность бочек, величину угловой скорости ω вращения валков, скорость их осевого перемещения при обдуве, а также фракционность (размер) используемой дроби. Результаты опытов оценивали по микрогеометрии листовой стали после ее дрессировки.

Наилучшие результаты (выход качественной листовой стали в пределах 98,5…99,6%) получены с использованием предлагаемой технологии. Отклонения от рекомендуемых ее параметров ухудшали достигнутые показатели. Так, при V₁<25 м/с и V₂<21 м/с (соответственно, для валков с Т₁=90…91 ед. НS и с Т₂=87…89 ед. HS), а также при V₁>26 м/с и V₂>23 м/с микрогеометрия поверхности листов после дрессировки была с R_a≠0,8…1,2 мкм и с количеством пиков Р_с<50 на 1 см длины, т.е. не соответствовала требованиям потребителей автолиста (требования Автоваза R_a=0,8…1,2, Р_с>50 на 1 см длины).

Уменьшение скорости вращения валков в установке (ω<30 град/с) увеличивало Р_с до 55…63 на 1 см, но при этом R_a уменьшалось до 0,6…0,7, а при ω>40 град/с величина Р_с уменьшалась до 45…48 на 1 см длины, а R_a возрастала до 1,3 мкм. При скорости осевого перемещения валков менее 10 мм/с Р_с=58…65 и R_a=0,7…0,75 мкм, а при скорости более 10 мм/с величина Р_с=47…49 и R_а=1,1…1,2 мкм. Повышение фракционности дроби (более 0,8 мм) уменьшало Р_с и увеличивало R_a (сверх допустимых величин) на готовых листах, а при фракционности дроби менее 0,5 мм величина Р_с=100, R_a=0,72…0,77.

Технология, взятая в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не проверялась ввиду заведомой ее непригодности для получения качественной автолистовой стали. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономические исследования показали, что использование настоящего изобретения при производстве автомобильного листа позволит повысить выход качественного проката на 2…3%.

Примеры конкретного выполнения

1. Рабочие валки дрессировочного стана с твердостью бочек 90,5 ед. HS и с R_a=2,3 мкм обдувают в дробеметной установке стальной дробью фракции 0,6 мм.

Скорость подачи дроби - 25,5 м/с, ω=33 град/с, скорость осевого перемещения валков - 10 мм/с. Дрессированный автолист имеет R_a=1,0…1,1 мкм при Р_с=70 на 1 см.

2. Валки с Т=88 ед. НS и R_a=2,4 мкм обдуваются дробью фракции 0,7 мм с V=22 м/с, ω=37 град/с при скорости осевого перемещения валков 10 мм/с.

Микрогеометрия листов после дрессировки: R_a=1,2 мкм при Р_с=65 на 1 см.

Изобретение предназначено для производства холоднокатаной автолистовой стали с высококачественной поверхностью. Способ подготовки рабочих валков дрессировочного стана включает насечку поверхности их бочек стальной дробью заданной фракции. Требуемая микрогеометрия поверхности листов обеспечивается за счет того, что валки с твердостью бочек Т=90…91 ед. HS и со средней высотой микронеровностей их поверхности R_a=2,2…2,5 мкм обдувают в дробометной установке со скоростью подачи дроби V=25…26 м/с, а валки с Т=87…89 ед. НS и той же R_a - со скоростью V=21…23 м/с, при этом угловая скорость вращения валков в обоих случаях равна 30…40 град/с, а скорость их осевого перемещения составляет 10 мм/с и фракция дроби также одинакова - 0,5…0,8 мм.

Способ подготовки к эксплуатации рабочих валков дрессировочного стана, включающий насечку поверхности их бочек в дробеметной установке стальной дробью заданной фракции, отличающийся тем, что насечку производят обдувом дробью фракцией 0,5…0,8 мм при угловой скорости вращения валков 30…40 град/с и скорости их осевого перемещения 10 мм/с, причем при насечке валков с твердостью бочек Т=90…91 ед. HS и средней высотой микронеровностей их поверхности R_a=2,2…2,5 мкм скорость подачи дроби составляет V=25…26 м/с, а при насечке валков с Т=87…89 ед. HS и той же величиной R_a скорость подачи дроби V=21…23 м/с.