Способ подготовки рабочих валков к эксплуатации Советский патент 1988 года по МПК B21B28/00 

00

vj

00

со

Од СГ)

Изобретение относится к прокатному производству и может быть применено при подготовке к эксплуатапии валков станов холодной прокатки ли- ста.

Целью изобретения является iioBi iiue ние качества подготовки валков для дальнейшей их эксплуатации и повышение их стойкости за счет равномерног распределения температур по длине валка.

Способ, включающий шлифовку валко при общем и местном струйном охлаждении состоит в том, что расход ох- лаждающей жидкости для обш:его струйного oxлa5(v.eния распределяют вдоль бочки валка по параболическому закону, причем расход жидкости на середину валка устанавливают в (О,15-0,3)i (где /t - разность температур середины и края бочки валка) раз больше, 4014 на крайние участки, и в количестве в 2-4 раза большем, чем на местное струйное охлаждение в зоне шли- фовки, что составляет (0,1-1)D л/с на каждый 1 м длины бочки валка (где D - диаметр валка, см), при этом угол раскрытия струи устанавливают 10-40° при длине зоны охлаждения (0,2-0,5)D длины окружности бочки валка, при скорости враЕ(ения валка (0,01- 0,1)0 об/с, температуру охлаждающей жидкости устанавливают на (0,3 - 0,65)D C ниже средней температуры валка, а шлифовку начинают через (0,01-0,1)D мин после включения общего струйного охлаждения.

Так как распределение температур вдоль бочки валка стана холодной про катки подчиняется параболическому закону с разницей температур середины и края бочки до 15-20 С, то в эти условиях охлаждение валка следует вести дифференцированно, тогда вы- равнивание температур валка происходит быстрее, что повышает качество подготовки валка, которое выражается в более точном задании профиля образующей бочки валка.

Поскольку отвод тепла линейно зависит от скорости обтекания валка охлаждающей жидкостью, то ее, как и расход жидкости, устанавливают по параболическому закону распределения вдоль образующей валка. При этом,если расход на середину валка меньше, чем в 0,15 it раза отличается от расхода на крайний участок, то не достигается равномерное распределение температур, а если больше, чем в 0,3 it раза, то за время шлифовки наблюдается обратное, т.е. на краях температура ва, больше, чем на середине бочки.

Ксли расход жидкости на общее струйное охлаждение не будет в 2 раз больше, чем на местное струйное охлаждение, т.е. будет менее этого количества, то валок за время шлифовки не успеет достичь равномерного распределения температур, а при расходе жидкости на общее струйное охлаждение большем, чем в 4 раза по отнощению к местному струйному, требуется неоправданное увеличение мощности насоса для накачки охлаждающей жидкости, поскольку эффективность охлаждения уже не вьфастает,а следовательно, не возрастает качество подготовки валков для их дальнейшей эксплуатации и не повышается их стойкость. Низка эффективность охлаждения валка при шлифовке, а следовательно, и их стойкость при углах раскрытия струи менее 10° и длинах зоны охлаждения менее 0,20, поскольку контакт жидкости с валком весьма кратковременный. При увеличении угла раскрытия струи (более 40) и длины зоны охлаждения (более 0,5D) скорость и равномерность охлаждения уже не увелчиваются, т.е.качество подготовки валков не улучшается. От скорости вращения валка при его охлаждении зависит форма его поперечного сечения. При скоростях вращения, меньших 0,010 об/с, сказывается неравномерность охлаждения по окружности валка и появляется его эллиптичность. Скорости вращения более О,ID об/с не позволяют получить заданную чистоту поверхности валка и обеспечить нормальное протекание процесса шлифовки, поскольку не обеспечивается достаточная разность линейных скоростей поверхности валка и шлифовального круга. Температура охлаждающей жидкости регламентируется в связи с тем, что высокая ее величина (разница температур валка и жидкости ниже 0,3D°C) не обеспечивает достаточного отвода тепла при охлаждении, а следовательно, не обеспечивается высокая стойкость валков, а при низкой температуре охлаждающей жидкости (разница температур

3

валка и жидкости более 0,)D°C) п валках возможно появление значительных растягиваюи1их термических напряжений что нежелатель}ю с точки зрения обеспечения высокой долговечности валка (расчеты показывают, что эти напряжения могут достигать 15 кг/мм и ;более) . В целях облегчения ггрофили- 1рования валка при шлифовке целесооб

разно провести предварител1 ное ох.чаж- дение валка перед началом шлифовки

Пример 1. На стане 1200 рас пределение температур пдол1з бочки валка диаметром 50 см при его работе в клети подчи)1яется napa6ojni4e- скому закону с разницей температур края и середины бочки 1.)С при температуре la середине 65° С и средней температуре по бочке . Валок после вывалки устанавливают на шлифовальный станок, оборудованный колохлаждающей жидкостью.При выдержках менее 0,010 мин не обеспечивается еще в достаточной мере охлаждение валка, лектором спреерного (общего струй- а при вь держках валка более 0,Ш мин ного) охлаждения валка, которым обе- к концу шлифовки валка охлаждение его середины оказывается более значительным, чем также затрудняется ка20

30

35

чественное профилирование валков и снижает их стойкость.

Оптимальность предлагаемых режимов подтверждается результатам - промышленной проверки на стане 1200 (диаметр валка 50 см, средняя разница 25 температур середины и края бочки 10°С, средняя температура валка ), которые сведены в таблицу (числитель -в абсолютных величинах, знаменатель - в относительных),

Из таблиц) видно, что предлагаемые режимы подготовки валков к экс- плуата лии позволя от получить мальную разницу температур, валка по длине его бочки после илифовк 1, что дает минимальную погрешность задания профиля валка, поскольку равномерность разогрева бочки валка диаметром 50 см в приводит к неточности выполнения профиля валка цри шлифовке 0,01 мм, что не превышает цог решность выполнения профиля на шлифовальных станах. Такая погрешность в выполнении профиля валка при его цодготовке допускает-я требованиями технологии прокатки же сти. Разница температур по длине бочки валка -7°С или 8°С приводит к неточности выполнения профиля на шли- фовальнь х станках на 0,02-0,04 мм. Столь значительное отступление профиля валков от заданного по требованиям технологии снижает качество подготовки валков, а при црокатке на таких валках повышается количество жести с отступлением от плоской формы.

Выполнение предлагаемых режимов позволяет получить высокое качество

40

. 45

50

55

спечивают распределение подачи жидкости по параболическому закону путем, например, увеличения по линей- закону диаметра сопел коллектора спреерного охлаждения от краеп к середине валка.

Если диаметры крайнего и центрального сопел различают менее чем Б 1,22 раза, т.е. разница расхода на середину и на края бочки ется менее чем в 1, 5 раза (О, 1 5-UfC) , то охлаждение валка за время шлифовки (20 мин) неравномерное, т.е. температура валка будет 35 и (на краях и середине бочки соответственно) при температуре жидкости 35 С. При этом не достигается точного задания профиля , т.е. ieo6- ходимого качества его подготовки и стойкости, что не обеспечивает выпуска ровной плоской жести в начале работы валка в клети.

При соот оигении даметроп отверстий , чем в 1,73 раяп .т.е. расход на край и середину бочки различается больше, чем в 3 раза (0,3

10°С) за 20 мин (время шлифовки) достигается охлаждение валка до температур 35 и 30 С (соответственно на краях и середине бочки).

При диаметрах сопел 5 и 7,5 мм (на краях и середине бочки соответственно) , т.е. разни да в 1,5 раза, за 20 мин достигается равномерное распределение температур по бочке 35°С.

Пример 2. По требованиям технологии образующая валка пятой клети стана 1200 должна иметь параболический профиль с вь пуклостью 0,025 мм (т.е. разница диаметров середины и края бочки должна быть 0,05 мм). Диаметр валка 50 см. Раз0

подготовки валков к эксплуатации, что обеспечивает выпуск жести BiiicoKoro качества.

Пример 1. На стане 1200 распределение температур пдол1з бочки валка диаметром 50 см при его работе в клети подчи)1яется napa6ojni4e- скому закону с разницей температур края и середины бочки 1.)С при температуре la середине 65° С и средней температуре по бочке . Валок после вывалки устанавливают на шлифовальный станок, оборудованный кол лектором спреерного (общего струй- ного) охлаждения валка, которым обе-

е лектором спреерного (общего струй- ного) охлаждения валка, которым обе- 20

30

35

25),

40

45

50

55

спечивают распределение подачи жидкости по параболическому закону путем, например, увеличения по линей- закону диаметра сопел коллектора спреерного охлаждения от краеп к середине валка.

Если диаметры крайнего и центрального сопел различают менее чем Б 1,22 раза, т.е. разница расхода на середину и на края бочки ется менее чем в 1, 5 раза (О, 1 5-UfC) , то охлаждение валка за время шлифовки (20 мин) неравномерное, т.е. температура валка будет 35 и (на краях и середине бочки соответственно) при температуре жидкости 35 С. При этом не достигается точного задания профиля , т.е. ieo6- ходимого качества его подготовки и стойкости, что не обеспечивает выпуска ровной плоской жести в начале работы валка в клети.

При соот оигении даметроп отверстий , чем в 1,73 раяп .т.е. расход на край и середину бочки различается больше, чем в 3 раза (0,3

10°С) за 20 мин (время шлифовки) достигается охлаждение валка до температур 35 и 30 С (соответственно на краях и середине бочки).

При диаметрах сопел 5 и 7,5 мм (на краях и середине бочки соответственно) , т.е. разни да в 1,5 раза, за 20 мин достигается равномерное распределение температур по бочке 35°С.

Пример 2. По требованиям технологии образующая валка пятой клети стана 1200 должна иметь параболический профиль с вь пуклостью 0,025 мм (т.е. разница диаметров середины и края бочки должна быть 0,05 мм). Диаметр валка 50 см. Раз

ницу диаметров контролируют индикатором с ценой деления шкалы 0,01 мм.

Валок после вывалки из пятой клети имеет среднюю температуру при перепаде температуры центра и края бочки 10°С. Его устанавливают на шлифовальный станок. Вдоль всей бочки установлен коллектор общего струйного охлаждения с диаметром крайних со пел 5 мм и средних сопел 6,1 мм. Диаметр промежуточных сопел линейно возрастает от краев к центру коллектора. Сопла выполнены через каждые 50 мм, такое выполнение отверстий обеспечивает распределение расхода охлаждающей жидкости на середину валка в 1,5 раза больше, чем на крайние его участки. Расход охлаждающей жидкости на местное струйное охлаждение устанавливают 12 л/с, а на общее струйное - в 4 раза больше, т.е. 48 л/с.

Угол раскрытия струи при общем охлаждении равен 10 при длине зоны гхлаждения валка 10 см (0,2D), скорость вращения валка 0,5 o6/c(0,OID Температуру жидкости, подаваемой на валок, устанавливают на (0,3D) ниже средней температуры валка, т.е. на 45°С. Включают общее струйное ох- лалсдение вращающегося валка и через 15 мин (0,10) начинают шлифовку. После перещ;п1фовки и профилирования валка он имеет заданный профиль образующей и практически равномерное распределение температуры вдоль бочки (43-47 С) . При последующей сборке валкового комплекта валок остывает равномерно до температуры 35-36 С и при зтом не изменяется его профилировка, что показывает высокое качество его подготовки к эксплуатации его стойкость, а следовательно, обеспечивает выпуск жести с малыми отклонениями от плоскости (в пределах 1-3 мм).

Пример 3. В коллекторе общего струйного охлаждения выполняют сопла, диаметр которЬ1Х линейно возрастает от краев к центру от 5 до 8,5 мм, что обеспечивает распределение расхода охлаждающей жидкости вдоль бочки валка по параболе с уве- ;1иченным расходом на центр в 3 (0,3 i)t) раза. На валок через коллек тор общего струйного охлаждения подают 6 л/с охлаждающей жидкости при температуре на 254: (0,50) ниже, чем

5

0

5

5

0

5

0

5

0

средняя т емпер;ггура валка, т.е. при темперлтуре 35 С. На местное струйное охлаждение устан(5вле11 расход Т I/C (в 2 раза меньше, чем на общее). Скорость вращения валка устанавливают 10 об/с (0,21)). После перешлифовки, которую начинают через 0,5 мин (о,О ID) после включения общего струйного охлаждения, валку придают необходимую выпуклость, он имеет температуру 44 С на середине бочки и 42 С на крайних участках. При последующей сборке выпуклость валка не изменяется, что обеспечивает высокое качество его подготовки к эксплуатации, а значит его высокую стойкость.

Технико-эконоь Ические преимущества способа заключаются в том, что прТ1менение предлагаемых режимов позволяет получить равномерное распределение температуры вдшль образующей бочки валка, а следовательно, с ВЫСОКО точностью задать ее профиль и обеспечить повышение стойкости валков за счет устранения повторных перешлифовок валков для придания им необходимого профиля, а также сить качество проката.

Формула изобретения

Способ подготовки рабочих валков к эксплуатации, включающий шлифовку валков с общим и местным, в зоне шлифовки, струйным охлаждением, о т- л п чающийся тем, что, с целью повышения качества подготовки и стойкости иалков, расход охладителя для общего ох.паждения распределяют вдоль бочки валка по параболическому закону с соотношением посередине бочки и на ее краях (0,15-0,3) г1С , где /It - разность температуры середины и краев бочки валка ( С) при соотношении расхода охладителя на общее и местное охлаждение, равном 2-4, причем угол раскрытия струи общего охлаждения устанавливают 10-40° при длине зоны охлаждения вдоль окружности бочки валка (0,2-0,5)0, где О - диаметр валка, см, при этом скорость вращения валка равна (0,01 - 0,1)D об/с, температуру охладителя устанан:п1вают на (0,3-0,5) ншке средней температуры валка, а шлифовку начинают производить через (0,01 - 0,1)D мин после включения общего охлаждения .

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при подготовке к эксплуатации валков станов холодной прокатки. Цель изобретения - повышение качества подготовки и стойкости валков. Способ заключается в том, что рабочие валки шлифуют с общим и местным струйным охлаждением, расход охлаждающей жидкости для общего струр - ного охлаждения распределяют вдоль бочки валка по параболическому закону, причем на середину валка расход берут больший в (0,15-0,3)ЛС раз, (где ut - разность температур серед, и края бочки), чем на крайние участки. Угол раскрытия струи устанавливают 10-40° при длине зоны охлаждения, равной (0,2-0,5)0 длины окружности бочки валка, и температуре охлаждающей жидкости на (0,3-0,5)D ниже средней температуры валка. Шлифовку начинают через несколько (0,01-0,1)D мин после включения общего струйного охлаждения. Данный режим обеспечивает равномерное распределение температур по длине бочки валка при шлифовке, 1 табл. S сл