Способ подготовки прокатных валков к работе в течение эксплуатационной кампании Советский патент 1987 года по МПК B21B28/02 

Изобретение относится к технологий прокатки толстого листа и может быть использовано.на листовых прокатных станах,

Цель изобретения - повышение общей наработки на валок и снижение удельного расхода валков.

На чертеже изображена схема перешлифовки изношенной поверхности валка, где I - зона неизношенной поверхности, II - зона контакта с опорным валком, III - зона изношенной поверхности, А-профиль валка после предыдущей обработки, В - рельеф изношенной поверхности, С - профиль валка, восстановленный перешлифовкой,

--- - глубина дефектной зоны на сто- / ,.

LJ 4(Д КС

рону валка, --г- - максимальный, иэ S нос на сторону валка, - - съем на

бочки

сторону валка, Оц - диаметр

валка предыдущей завалки, минимальный диаметр бочки в зоне мак- симального .износа поверхности, D - диаметр бочки после восстановления профиля перешлифовкой.

При перешлифовке после каждой-оче редной вывалки из чистовой клети съем рабочего слоя устанавливают 1,7...2,2 максимальной величины износа, а после снятия 65...75% рабочего слоя валки переваливают в черновую клеть, причем при перешлифовке после вывал- ки из черновой клети съем рабочего слоя составляет 1,6 ... 1,8 максимальной величины износа.

Введение ограничений на съем слоя при перешлифовках чистовой клети в пределах 1,7...2,2 максимальной величины износа, 1,6-1,8 максимальной величины износа в черновой клети позволяет уменьшить число нерациональных перешлифовок, приводящих к перерасходу валков на тонну проката

Различие в ограничениях на съем слоя при перешлифовках в чистовой и черновой клетях связано с изменением режима эксплуатации валков.

Износ, как результат изнашивания валков конкретного исполнения, зависит от режима прокатки, продолжительности кампании и степени снятия рабочего слоя. .

Изнашиванию предшествует зарож- дение дефектов на шлифованной поверхности валка, которые проявляются в виде микротрещии от локаль

0

5

ных микродеформаций. Рост микротре- шин усугубляется циклическим воздействием горячего листа и разрушением хрупких структурных составляющих поверхности валка, к которым, в первую очередь, относится карбидная фаза.

Распространение дефектной зоны от поверхности вглубь валка .рассматривается как случайная .величина с большим числом составляющих. Однако составление математической модели, отражающей изнашивание.и распрост- 5 ранение дефектной зоны, является трудоемким, сложным и длительным процессом.

В практике зксплуатации валков конкретных исполнений глубина дефектной зоны определена под микроскопом на торцовых срезах проб изношенной по- ;верхности. Глубина этой зоны соизмеряется с величиной изно.са в соотноше- НИИ 0,4...1,0.

Увеличенному съему слоя за перешлифовку после малой наработки и отсутствия грубых дефектов, как правило, предшествуют большая наработка

и небольшой съем, t

Глубина дефектной зоны для валков ЛПХНа-63 в чистовой и черновой клети (приведена к диаметру.валка) приведена в табл. 1 и 2 соответственно.

При сопоставлении данных табл. 1 и 2 видно, что в 1истовой клети величина дефектной зоны возрастает по мере съема рабочего слоя от исходной поверхности в его глубину, а в черновой клети снижается. Причем в черно0 вой клети дефектная зона наиболее интенс1 вно развивается в рабочем слое ни глубине до 15 мм и на глубине 20... 30 мм ее значения близки к стабильным. Противоположность значе5 НИИ дефектной зоны в чист овой и черновой клетях говорит о том, что валки, в клетях следует использовать дифференцированно.

Неполное удаление дефектной зоны

0 при перешлифовках рабочей поверхности валка с последующей завалкой в клеть повьшает интенсивность изнашивания и ограничивает наработку за . перевалку. Увеличенный съем слоя

g при перешлифовке без учета износа и дефектной зоны способствует увеличению удельного расхода за счет сниже- .ния количества завалок и общей наработки (тонн проката на валок).

0

5

313

Взаимозаменяемость валков в клетях позволяет эксплуатировать их дифференцированно.

Снятие 65...75% рабочего слоя вал ка в чистовой клети с последующей его эксплуатацией в черновой клети продиктовано требованиями к качеству проката и снижением эксплуатационных свойств рабочего слоя по глубине, обусловленных технологией отлив- ки рабочих валков.

Снижение эксплуатационных свойств выражается падением твердости по глубине рабочего слоя валков, уменьшением доли карбидной фазы и увеличением доли графита, уменьшением механических свойств. При завершении эксплуатации валка в чистовой клети до полного списания сокращается продолжительность кампании из-за повышенного износа, при котором трудно выдержать допуск на толщину листа в заданных пределах, а в черновой кле- т;и, где большие обжатия, износ не оказывает существенного влияния на качество листа.

Выбор граничных параметров обусловлен тем, что съем рабочего слоя менее 1,7 максимальной величины износа в чистовой клети и менее 1,6 мак- симальной величины износа в черновой клети не позволяет удалить дефектную зону, которая при последующей завалке инициирует повышенное изнашивание, приводящее к повышенному расходу рабочего слоя. Съем рабочего слоя более 2,2 максимальной величины износа в чистовой клети и более 1,8 максимальной неличины износа в черновой клети хотя и полностью ,удаляет дефектную зону, но приводит к Перерасходу рабочего слоя за счет снятия работоспособной его части.

Съем рабочего слоя в долях от мак

симальной величины износа, находящих

ся вне заявляемых границ в чистовой и черновой клетях, приводит к увеличению удельного расхода валков и снижению общей наработки на валок.

Граничные параметры съема рабо- чего слоя при перешлифовке установлены экспериментально. Для установлени зависимости между величиной износа и дефектной зоной проведены замеры, глубины дефектной зоны под микроскопом. Замеры проводят в лабораторных условиях на пробах, снятых при перешлифовках валков после записи диаграмм (табл. 1 и 2).

Доли максимального износа, выраженные коэффициентом К,, определяют на основании схемы перешлифовки (чертеж) и данных табл. 1 и 2 по формуле

DHCX -DMM

UAIOIK

UMOIRC

+к,+к.

(I)

. г fO

f5

30

где D

мех

мин

и.

АРФ

20

25

диаметр бочки валка предыдущей завалки по неизношенной поверхности, мм;

диаметр бочки валка после очередной вывалки в зоне наибольшего изно- . са, мм;

глубина дефектной зоны , мм;

коэффициент, учитывающий погрешность замеров дефектной зоны, ,1; коэффициент, учитывающий погрешность записей диаграмм, ,1; максимальная величина износа рабочей поверхности бочки, мм.

Pj i-ZP llii

. и.

равно 1 потому, идеф

и.

К, К- и

уакс

Отношение

практически

макс что и

П -П цех -IwHH

WOKC

35

0

а отношение табл. I и 2.

Для чистовой клети

/микс вычисляют по данным

b je

и

находитмакс

ся в пределах 0,5... 1,0, а для черновой клети после использования 65% рабочего слоя в чистовой клети иле

--- находится и/иикс

в пределах 0,4...

0,6 с глубины рабочего слоя 20... 30 мм.

Следовательно, для чистовой клети KC 1,7,,.2,2,- для черновой клети

,.

5

Для осуществления съема рабочего слоя, составляющего 1,7...2,2 максимальной величины износа в чистовой клети и 1,6,.,1,8 максимальной величины износа в черновой клети, необходимо выполнять следующие операции: после каждой очередной вывалки из клети охлаждают валок на воздухе до выравнивания температуры по всей длине бочки; записывают диаграмму изношенной рабочей поверхности с помощью приборов измерения и регистрации- поверхности, входящих в комплект шлифовального станка; определяют по диаграмме максимально изношенную область поверхности; по дисплею устанавливают минимальный диаметр бочки и определя- ,ют максимальную величину износа.

Съем рабочего слоя рассчитывают по формулам

Цис-г

(1,7...2,2)и„«,,; чери (1 6... 1,8)и„с((сс

(2)

Я чист чери

- величины снимаемого слоя при перешлифовке в чистовой и черновой клетях соответ- ственно.

Для практических целей, заменив в формулах (2) аис ( мин необходимо рассчитать диаметр бочки, который остается после перепшифовки. В чистовой клети размер диаметра D (чертеж) для последующей завалки рассчитывают по формуле

D DMCX -(l,7...2,2)(

) (3)

После снятия 65... 75% рабочего слоя в чистовой клети валки переваливают в черновую клеть.

В черновой клети размер диаметра D для последующей завалки расчитывают по формуле

Наиболее эффективно рабочий слой используют при перешлифовках со съемом, равным 1,95 максимальной величио-0ис -(1,б...1,8)(в„„-DMMH).- « т

/л 35 иь1 износа в чистовой клети (табл. 3,

Проверку эффективности осуществля- вариант 2), и со съемом 1,6-1,7 максимальной величины износа в черновой

ют следующим образом.

Для испытаний отливают валки из материала, состав которого соответствует валкам ЛПХНд-63. Глубина от- бела на опытных валках 15±2 мм, что равнозначно глубине рабочего слоя. Масса казедого валка 50 кг.

Испытания проводят в условиях, приближенных к серийному производству проката (по удельному давлению на валок, ск орости, температуре про- , сортаменту, режиму охлаждения валков). Проверке подвергают опытные валки, занимающие одинаковое положение в ютети. Наработку на завалку ограничивают 200 кг проката в чистовой клети и 400 кг в черновой. До JO мм глубины рабочего слоя валки эксплуатируют в чистовой клети, ас 10до15ммв черновой.

После вывалки из клети валки охлаждают. Перешлифовку всех валков

в

клети (табл. 4, варианты 1 и 2). Отклонение съема от заявляемых прёде40 лов приводит к повышенному расходу рабочего слоя в обеих.клетях (табл. 3 и 4, варианты 4 и 5).

Таким образом,, предлагаемое изобретение по. сравнеьнию с известным

45 (табл. 3 и 4, вариант 6) обладает следующими преимуществами: общая наработка на валок (Т на валок) выше на 25,9...40,7%, удельный расход (кг/т проката) валков ниже на 20,6..

50 29,0%, средний съем за перешлифовку ниже на 17,3...33% в чистовой клети и на 19...24% в черновой.

Способ позволяет снизить себесто- имость прокатки толстого листа за счет повышения общей наработки взаимозаменяемых валков на 25,9... 40,7% и снижения удельного расхода валков на 20,6...29,3%, сократить

-

425496

производят на постоянном режиме. Температура окружающей среды положительна. На валке, охлажденном по известному способу, съем рабочего слоя при

5 перешлифовке осуществляют до удаления видимых дефектов на рабочей поверхности, а на валке, подготавливаемом к эксплуа тации по предлагаемому способу, съем рассчитывают с учетом

JO величины износа бочки.

Результаты испытаний валков в чистовой и черновой клетях представлены в табл. 3 и 4 соответственно. При испытаниях наилучшие резульJ5 таты получены по второму варианту: за 34 з авалки в обеих клетях валок прокатывает 7,6 т металла, удельный расход 6,57 кг/т проката. По третьему варианту: за 31 завалку в обеих

20 клетях валок прокатывает 7 т металла, удельный расход 7,14 кг/т проката. По первому варианту: за- 30 завалок в течение всего цикла испытаний валок прокатывает 6,8 т, удель25 ный расход 7,35 кг/т проката. По шестому варианту: за 24 завалки в течение всего цикла испытаний валок прокатывает 4,8 т, удельный расход 10,41 кг/т проката,

30 Износ и размеры бочки после пшифовок определяют микрометром.

Наиболее эффективно рабочий слой используют при перешлифовках со съемом, равным 1,95 максимальной величи- « т

вариант 2), и со съемом 1,6-1,7 максимальной величины износа в черновой

в

клети (табл. 4, варианты 1 и 2). Отклонение съема от заявляемых прёде40 лов приводит к повышенному расходу рабочего слоя в обеих.клетях (табл. 3 и 4, варианты 4 и 5).

Таким образом,, предлагаемое изобретение по. сравнеьнию с известным

45 (табл. 3 и 4, вариант 6) обладает следующими преимуществами: общая наработка на валок (Т на валок) выше на 25,9...40,7%, удельный расход (кг/т проката) валков ниже на 20,6..

50 29,0%, средний съем за перешлифовку ниже на 17,3...33% в чистовой клети и на 19...24% в черновой.

Способ позволяет снизить себесто- имость прокатки толстого листа за счет повышения общей наработки взаимозаменяемых валков на 25,9... 40,7% и снижения удельного расхода валков на 20,6...29,3%, сократить

уменьшить допуск на толщину проката и увеличить выход годного.

Формула изобретения

713425498

расход топливно-энергетических ре- и Черновой клетей, о тличаю- сурсов при производстве валков,. щ и и с я тем, что, с целью повышения общей наработки на валок и снижения удельного расхода валков, при 5 перешлифовке после вывалки из чистовой клети съем рабочего слоя ростав- ляет 1,7...2,2 максимальной величины

Способ подготовки прокатных валков износа, а после снятия 65...75% ра- к работе в течение эксплуатационной бочего слоя валки переваливают в чер- кампании, включающий охлаждение вал- 10 новую клеть, причем при перепшифовке ков, определение величины износа и после вывалки из черновой клети съем перешлифовку рабочего слоя после каж- рабочего слоя составляет 1,6... 1,8 дои очередной вывалки из чистовой максимальной величины износа.

Таблица

Съем ограничен конструкцией клетей.

t; ю rt (ш к ш

о

а с

I I I

I г I

i t I

I t I

I I I

I I I

I Г I

1 tI

eo«r

1- О-J

BO оч й

1 еГ

О - -

О О о

Изобретение относится к технологии прокатки толстого листа и может быть использовано на листовых прокатных станах. Цель изобретения повышение общей наработки на валок и снижение удельного расхода. Способ подготовки прокатных валков к работе включает охлаждение валков, определение величины износа и перешлифовку рабочего слоя после каждой очередной вывалки из чистовой и черновой клетей. Съем рабочего слоя при перешлифовке после вывалки из чистовой клети составляет 1,7...2,2 маскимальной величины износа. После снятия 65... . ...75% рабочего слоя валки переваливают в черновую клеть. Съем рабочего слоя при перешлифовке после вывалки из черновой клети составляет 1 ,6... 1,8 максимальной величины износа. Способ обеспечивает исключение перерасхода рабочего слоя, уменьшает число нерациональных перешлифовок. 1 ил., 4 табл. i (Л 00 NU го СП