Способ нагрева прокатных валков клети кварто Советский патент 1983 года по МПК B21B27/06 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть применено в клетях Кварто.

Известен способ нагрева валков, когда-, во внутреннюю полость его вводят нагреватель и теплоноситель, передающий тепло валку j l3Недостатками способа являются возможность подогрева валков только с осевым каналом и необходимость специального оборудования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ нагрева прокатных валков, включающий сжатие опорных и рабочих валков по образующей их бочек путем приложения усилия к шейкам опорных валков со стороны нажимных элементов и вращение валков под нагрузкой С2.

Недостатком этого способа является перегрузка поверхностных слоев рабочей поверхности опорных и рабочих валков, приводящая к ускоренному их разрушению. I

Целью изобретения является повышение стойкости валков за счет уменьшения перегрузки поверхностных слоев бочек опорных и рабочих валков, ускорение релаксации остаточных напряжений в валках.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу нагрева прокатных валков клети Кварто, включающему сжатие опорных и рабочих валков по образующей их бочек путем приложения усилия к шейкам опорных валков со стороны нажимных винтов и вращение валков под нагрузкой, предварительно производят сжатие опо рных и рабочих валков с усилием погонной нагрузки (кг/мм), равной 6-10 диаметрам рабочих валков длины контакта валков по образующей их бочек при приложении усилия (т) к шейкам рабочих валков, равного 0,7-0,9 диаметра рабочего валка в направлении, совпадающем с направлением давл ния проката на валки, и вращение валков под нагрузкой в течение 4-5 мин с линейной скоростью вращения 6-15 м/с, причем вращение начинают при погонных нагрузках (кг/мм) не более 2 диаметров рабочих валков и увеличивают сжатие валков до указанных усилий за 0,4-0,75 мин.

Кроме того, нагрев валков производят через 3-4 перевалки в течение 15-20 мин.

При приложении нагрузок к валкам и вращении их выделяется энергия внутреннего трения в металле, за счет чего валки разогреваются. Вследствие того, что на станах Кварто применяют валки диаметром 200-800 мм не представляется возможным указать усилия, действующие на валки при реализации предлагаемого способа в натуральном выражении, поскольку при одной и той же погонной нагрузке, например, 800 кг/мм на валки диамет ром 200 мм действуют удельные напряжения до 250-300 кг/мм, что приближается к прочности материала валка и совершенно не допустимо, а на валки диаметром 800 мм напряжения составляют 60-70 кг/мм , что не вызывает опасности травмирования валков . Поэтому все нагрузки указаны в соотношении с диаметрами валков.

При приложении усилий (т) к шейKciM рабочих валков менее 0,7 диаметра валка и погонной нагрузке (кг/мм ;менее 0,6 диаметра валков длины кон такта валков амплитуда пульсаций напряжений в валках недостаточная для обеспечения разогрева валков, а при усилиях (т) на рабочих валков более 0,9 диаметра возникает опасность разрушения подшипников рабочих валков и перенапряжения крайних участков бочки опорных валков. Усилия (кг/мм) погонной нагрузки более 10 диаметров валков длины контакта валков могут снизить стойкость валков за счет травмирования структуры поверхностных слоев. Особенно опасны перенапряжения для .новых валков. Вращение валков под нагрузкой со скоростью, меньшей 6 м/с и менее 4 мин, не обеспечивает работы, -необходимой для разогрва валка, а вращение более 5 мин и со скоростью более 15 м/с не приводит к дальнейшему разогреву валков . Вращение валков начинают при погонных нагрузках не более 2 диаметров ваЛков вследствие того, что при больших нагрузках на опорных валках при их недостаточной твердости (например, при установке их в конце эксплуатации) может образоваться пластический отпечаток. Вращающиеся валки могут выдерживать нагрузки значительно большие.

Как показали наблюдения на стана холодной прокатки повреждения валко случаются один раз в 3-4 завалки, поэтому в целях ускорения релаксации остаточных напряжений особенно в поврежденных местах через 3-4 установки валков необходимо делать профилактическую обработку, ускоряющую процессы релаксации.

Опыты применения предложенного способа показуют, что существенное увеличение стойкости при увеличении длительности профилак-тической обработки более 20 мин не происходит. При нагреве валков через 3-4 установки менее 15 мин наблюдается снижение стойкости (на 10%), поэтому длительность профилактических нагревов находится в пределах 1520 мин. Увеличение нагрузки на валки .за время менее чем 0,4 мин, вызывает значительные динамические нагрузки в валковой системе, а более 0,75 мин вызывает неоправданное увеличение времени нагрева и потери рабочего времени ст.ана. П р и м е t 1, На стане 2500 холодной прокатки заваливают рабочие валки диаметром 500 мм в клеть, подают масло в систему гидроизгиба валков под давлением 120 ати, чтр соответствует приложению усилия к шейкам рабочих валков около 40 т (О,8Д т, где Д - диаметр рабочих валков, равный 50 см), с помощью нажимных винтов сжимают бочки валко с усилием 200 т, что соответствует погонной нагрузке 100 кг/мм (2Д кг/мм), приводят валки во вра.щение со скоростью 10 м/с (370 об/м .за 0,5 мин увеличивают усилие сжати бочек валков до 800 т, что соответствует погонной нагрузке 400 кг/мм (БД кг/мм), в течение 5 мин разогре валков достигает 45-50с при исходн температуре 20С. Через 3-4 установ ки валков в клети вращение производят в течение 15-20 мин. Пример 2. На стане 400 зав ливают балки диаметром 200 мм в . клеть нагружают шейки валков (рабочих) усилием 15 т,с помощью нажимн винтов сжимают бочки валков с усили ем 8 т, что соответствует 20 кг/мм (1Д кг/мм), приводят валки вр враще ние с линейной скоростью б м/с (600 об/мин), за 0,6 мин увеличивают усилие сжатия бочек до 80 т (.10Д кг/мм) , производят вращение валков в течение 5 мин, снимают нагрузку на бочки валков, устанавливают ,усилие на шейки рабочих валков и расстояние между валками .согласно технологии прокатки и,задав . полосу в стан, начинают прокатку. Примерз. На стане 600 заваливают валки диаметром 400 мм в клеть нагружают шейки рабочих вал- ков с усилием 36 т (0,9Д т), с помощью нажимных винтов сжимают бочки валков с усилием 48 т (2Д кг/№) , приводят валки во вращение с линей- ной скоростью 12 м/с (600 об/мин), за 20 с увеличивают усилие сжатия ; бочек до 200 т (8Д кг/мм) производят вращение валков в течение 5 мин, настраивают стан согласно технологии и производят прокатку. Через 3-4 установки рабочих валков в клети вращение производят в течение 20 мин. Дополнительным преимуществом способа является приложение пульсирующих напряжений в плоскости, параллельной оси валка, что облегчает стабилизацию структуры закаленной зоны и повышает стойкость валка. Опробование способа на стане 2500 показало, что нагрев валков . осуществляется за время подготовительных операций на стане после перевалки, уменьшается время тепловой нестабильности профиля ваяков до 5 мин (против 55 мин без подогрева), что уменьшает выход неплоского листа в два раза в начальный период работы и повышает стойкость валков на 12%. При увеличении стойкости рабочих валков в Ш1Ц-5 на 12%, расход валков соответственно снизится, что даст экономический эффект.

1. СПОСОБ НАГРЕВА ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ КЛЕТИ КВАРТО, включающий сжатие опорных и рабочих валков по образующей их бочек путем приложения усилия к шейкам опорных валков со стороны нажимных винтов и вращение валков под нагрузкой. отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости валков за счет уменьшения перегрузки поверхностных слоев бочек опорных и рабочих валков, предварительно производят сжатие опорных и рабочих валков с усилием погонной нагрузки (кг/мм), равной 6-10 диаметрам рабочих валков длины контакта валков по образующей их бочек при приложении усилия (т) к шейкам рабочих валков, равного 0,7-0,9 диаметра рабочего валка в направлении, срвпадакяцем с направлением, давления проката на валки, и вращения валков под нагрузкой в течение 4-5 мин с линейной скоростью вращения 6-15 м/с причем вращение начинают при погон л ных нагрузках (кг/мм) не более 2 диаметров рабочихвалков и увеличивают сжатие валков до указанных усилий за 0,4-0,75 мин. 2, Способ ПОП.1, отлича ющ и и с я тем, что, с целью ускорения релаксации остаточных нап Яжений в валках, их нагрев производят через 3-4 перевалки в течение 15-20 мин. ; ел со а: ел