Способ обработки прокатных валков в клети Советский патент 1988 года по МПК B21B27/02 B21B21/02 

Изобретение относится к прокатному производству и касается обработки валков станов горячей прокатки.

Целью изобретения- является увели- чение срока службы валков.

Способ осуществляется следующим образом.

В клеть стана на расчетный калибр устанавливают прокатные валки. В стан задают нагретые до температуры горя- :чей деформации заготовки и их прока- тывают, при этом принудительное, охлаждение валков не производят (охладительные устройства отключают). Поэтому с увеличением количества прокатанных заготовок температура поверхности валков непрерывно повьшается. В момент разогрева рабочей поверхности валков до температуры Aj., +(50- валки сводят, т.е. уменьшают калибр (величина сведения в основном определяется размером И величиной износа валков, размером и формой калибра) . Затем через уменьшенный ка- либр пропускают, например, цилиндрическую ступенчатую оправку, имеющую участки с диаметрами поперечного сечения, равным расчетному калибру и ка- либру после сведения валков. Для этого в валки задают оправку с участком меньшего диаметра (в зависимости от конструкции входного стола станов оправку можно, задавать как во вращающиеся валки, так и в невращающиеся). После захвата этого участка вaлкa lи оправка, -двигаясь по оси прокатки своим участком большего диаметра, пластически дефорьшрует поверхностный слой вращающихся валков до полу- чения расчетного калибра. После получения расчетного калибра валки охлаждают до 100-150°С со скоростью выше критической путем подачи на рабочую поверхность водовоздушной смеси под давлением 60-100 Ша. Затем включают стационарные охладительные устройства стана и начинают прокатку программной продукции..

Обработка рабочей поверхности валков после ее подогрева до температуры АС, +(50-100)С и их сведения с пропусканием через калибр ступенча-, той оправки с такими участками позволяет восстанавливать калибр за счет пластической деформации поверхностного слоя валков, что является намного эффективнее по сравнению с восстановлением за счет съема частиц валка.

,

ю 15 2025. JQ

сп 35

55

так как в этом случае происходит упрочнение рабочего слоя прокатного ин- струмента и резко сокращается продолжительность обработки.

Подогрев поверхностного рабочего слоя до температуры АС,+(50-100)°С позволяет резко уменьшить размер аус- тенитного зерна, а последующая дефдр- мацияслоя при этих температурах обес- печивает упрочнение аустенитного зерна и создает предпосылки его превращения в мелкоигольчатый износостойкий мартенсит, подавляя происходящие в стали рекристаллизационные процессы. В случае нагрева вьш1е А. +(50- 100) С размер аустенитного зерна начинает расти и затрудняется достиже- кие скорости охлаждения нагретого слоя вьщ1е критической. Это исключает получение износостойкого рабочего слоя со структурой мелкоигольчатого мартенсита, что отрицательно сказывается на срок службы валков.

Кроме того, подогрев поверхностного слоя до указанных температур обеспечивает проникновение пластической деформации в более глубокие слои валка и, следовательно, повьш1ение степени упрочнения. При этом снижаются усилия деформирования. Недогрев до указанных температур не только затрудняет пластическую деформацию, вызьшая аварийную ситуацию (поломку шеек валков), но и исключает получение рабочего слоя с мелкоигольчатой структурой.

Использование ступенчатой оправки, имеющей поперечный профиль, равный калибру после сведения валков, необходимо для сокращения продолжительности прокатки. Этот участок облегчает захват оправки валками перед ее пропусканием через калибр, что сокращает вспомогательное время обработки валков.

Подогрев рабочей пов.ерхности валков путем прокатки в них нагретых заготовок позволяет использовать тепло заготовок. Передаваемое валкам в период контакта их с горячим деформируемым металлом, что обеспечивает снижение энергозатрат на обработку валков и исключает необходимость ис- пользования дорогостоящей нагревательной установки для подогрева.

Охлаждение рабочей поверхности валков после пропускания через калибр со скоростью выше критической усиливает эффект упрочнения рабочего слоя валков, так как в этом случае исключается возможность прохождения рекри- сталлизационных явлений в упрочненном поверхностном слое валков, полученном горячей пластической деформацией.

При охлаждении со скоростью меньше критической эффект усиления упрочнения не достигается (успевает прои- зойти рекристаллизация).

. Использование предложенного способа эффективно для обработки валков сортовых и трубопрокатных станов как продольной, так и винтовой прокатки,

Пример 1. Обработка прокатных валков стана винтовой прокатки, предназначенногодля получения круглог проката диаметром 50-90 мм из непрерывно-литой круглой стали ШХ-15 диа- метром до 200 мм. Прокатка осуществляется тремя валками из стали 40 ХН, развернутыми на угол подачи .20 и имеющими диаметр в пережиме. 400 мм и калибрующий участок длиной 180 мм. Перед прокаткой валки устанавливают на калибр, обеспечивающий получение круглого проката диа етром 70 мм, соблюдая симметричность их установки относительно оси прокатного ста- на. В -такой калибр подают нагретую до 1200°С заготовку диаметром 180 мм и получают готовый круглый прокат (ji 70 мм. При этом отключают систему охлаждения валков. Прокатывая таким образом заготовки, добиваются грева рабочей поверхности валков до АС +50 775 С.(например, при прокатке пяти заготовок рабочая norfepx

кость подогревается до 775 С). После этого валки останавливают и сводят на калибр диаметром. 67 мм, ив него устанавливают заранее подготовленную ступенчатую оправку. Оправку изготавливают из стали ШХ-15 и термообраба- тывают до твердости HRC 45-50. Она имеет три участка: первый участок диаметром 67 мм и длиной 600 мм предназначен для установки оправки в уменьшенный калибр (т.е. калибр после сведения валков);- вторым участком диаметром 70 мм,, равным диаметру ра;с- четного калибра, осуществляется деформирование рабочей поверхности валков; третий участок соединяет плавно первые два участка (переходный учас-; ток).

На первом участке происходит разгон валков, т.е. после установки оп

s

0 5 о

5

0

5

,

0

равки этим участком в калибр включают стан, и на нем валки набирают обороты. Протяженность второго участка назначается из условия полной и качественной обработки калибрующего участка валков. В данном случае его длина составляет 800 мм. Как известно, качество поверхности готового проката в основном зависит от чистоты обработки (микронеровности) калибрующего участка валков, поэтому второй участок оправки обрабатывают до V 7, JUlHHa третьего участка 100 мм.

Итак, после установки оправки первым участком в калибр стан включают, и валки, набирая об ороты, перемещают оправку по О.СИ прокатки. Когда переходный участок контактирует с участком пережима валков, начинается плавная пластическая деформация разогретой поверхности калибрующего участка валков. После .пропускания через калибр сведенных валков такой оправки поверхностные слои валков пластически деформируются и получают заново расчетный калибр. Затем валки охлаждают до 120 С водовоздушной смесью под давлением 80 МПа, включают стационарную систему охлаждения валков и производят программную про- . катку.

После некоторого износа калибрующего участка валков, т.е. когда качество поверхности готового проката начинает ухудшаться, описанную процедуру повторяют и тем самым добиваются восстанавливания поверхности калибрующего участка.

Продолжительность восстановления с учетом времени всех вспомогательных работ не превышает 10-t5 .с, что в несколько раз меньше времени известной обработки валков.

Срок службы валков увеличивается в 1,5-2,0 раза.

Кроме того, такой способ обработ ки валков повыш:ает точность и качество поверхности готового проката. Это объясняется тем, что расчетная образующая калибрующего участка валков представляет вогнутую кривую выс- щего порядка, которую затруднительно получить на существующем металлообра батывающем оборудованш, позтому реальный профиль валков значительно отличается от расчетного. Благодаря пропусканию точной круглой оправки через калибр валков профиль их каш1б7

рующего участка с большей .степенью точности приближается к расчетному, что и обеспечивает получение проката высокой точности и качества.

П р и м е р 2. Обработка валков калибровочного стана продольной прокатки труб.. Ручей валков образует «алибр диаметром 89 мм, где получают т|рубу размером 89x3 мм. Ступенчатая правка изготовлена из стали ШХ-15, йторой участок обрабатывают до чистоты V 9. Диаметр и длина первого уча- с;тка оправки 88 и 500 мм, а второго

Предложенным способом можно обработать валки не только для простых профилей (круг, квадрат, шестигранник и др,), но и для фасонных (угловая сталь, ,твутавра, швеллер,

89 и 2000 мм. После установки в клеть jg рельс и т.п.).

валков .в них прокатывают трубу, полу- j, образом, предложенный способ обработки прокатных валков позволяет существенно увеличить срок их службы за счет упрочнения рабочей по- 20 верхности путем пластической деформа- цйй и за счет периодического восста- новления формы и размеров расчетного калибра после износа валков непосредч енную от непрерьшного стана и нагре- .-гую до 1000-1050°С и тем самым подо- г ревают поверхность валков до 780 С

при отключенной системе охлаждения стана. Затем сводят валки на 1 мм, з;адающие ролики подают ступенчатую оправку, пропускают ступенчатую оп- PJaBKy с указанными размерами и охлажственно в клети стана, повысить точ

Затем поверхность ручья охлаждают водой (при необходимости этим способом можно обработать и предьщущие ручьи)„

После такой обработки ручей восстанавливается (т.е. приобретает форму размерами 200x200 мм), и,не переваливая, валки, продолжают прокатку с получением качественного блюма.

Предложенным способом можно обработать валки не только для простых профилей (круг, квадрат, шестигранник и др,), но и для фасонных (угловая сталь, ,твутавра, швеллер,

рельс и т.п.).

ственно в клети стана, повысить точ

Изобретение относится к прокатному производству и касается обработки валков станов горячей прокатки. Цель изобретения - увеличение срока службы. Обрабатывают прокатные валки в клети. Сначала валки нагревают до температуры выше критической точки АС, их материала на 50-100 с путем деформации в них нагретых до температуры горячей прокатки заготовок. Затем производят обкатку на ступенчатой оправке. Разница поперечных размеров ступеней равна удвоенной величине абсолютного обжатия валков. fS

30

дэют валки. Благодаря этому устраня- jg полученного проката за счет ются неровности на.ручье валков,образованные вследствие его износа, а также достигается упрочнение рабочего слоя ручья. Продолжительность такой обработки ручья не более 10-15 с. Суммарное давление (усилие) на валки при пропускании оправки через калибр не превьшает допустимое для данного стана. В результате такой обработки срок службы валков увеличивается в 1j8-2j2 раза и повышает выход первого сорта труб на 20-25%.

исключения неточност.и калибровки в ков путем пропускания оправки точн го, профиля через очаг деформации и периодического восстановления его формы, улучшить качество поверхнос проката за счет возможности его по чения в малоизношенных валках, так как периодическое восстановление р четного калибра пропусканием оправ через калибр производится за очень 35 короткое время (10-30 с) и никаких технических затруднений не вызывае а также увеличить производительнос прокатного стана, так как сокращае ся количество перевалок валкоз.

-Пример 3. Обрабатывают чистовой ручей валков блюминга 1100, предназначенного для получения блюмов сечением 200x200 мм и массой 4,5 т. Валки устанавливают в стан и производят прокатку. После йзнбса ручья

исключения неточност.и калибровки валков путем пропускания оправки точного, профиля через очаг деформации и периодического восстановления его формы, улучшить качество поверхности проката за счет возможности его похгу- чения в малоизношенных валках, так как периодическое восстановление расчетного калибра пропусканием оправки через калибр производится за очень 35 короткое время (10-30 с) и никаких технических затруднений не вызывает, а также увеличить производительность прокатного стана, так как сокращается количество перевалок валкоз.

40

Формула изобретения

Способ обработки прокатных валков в клети, включающий обкатку валков вэлков, когда точность блюмов уже не 45 калиброванной оправке, о т л и - удовлетворяет техническим требова- чающийся тем, что, с целью ниям, прокатывают один слиток с умень- увеличения их срока службы, перед

обкаткой производят нагрев валков до температуры выше критической точ- подогрева поверхности чистового ручья 50 .Ас, и материала на 50-100 С пу- до 785°С, сводят валки на 4 мм и про- тем деформации в них нг.гретых до тем- пускают через чистовой калибр ступен- пературы горячей прокатки заготовок, чатую оправку, имеющую следуювще размеры: сечение и длина первого участка 196x200 и 500 мм; сечение и длина 55 второго участка 200x200 и 3500 мм.

шением интенсивности охлалодения валков в 2 раза, тем самым добиваясь

а обкатку ведут на ступенчатой оправке с разницей поперечных размеров ступеней, равной удвоенной величине абсолютного обжатия валков.

В1ШИПИ Заказ 4365/9

Тираж 467

Произв.-по лигр. пр-тие, г, Ужгород, ул, Проекпипя, 4

полученного проката за счет

исключения неточност.и калибровки валков путем пропускания оправки точного, профиля через очаг деформации и периодического восстановления его формы, улучшить качество поверхности проката за счет возможности его похгу- чения в малоизношенных валках, так как периодическое восстановление расчетного калибра пропусканием оправки через калибр производится за очень короткое время (10-30 с) и никаких технических затруднений не вызывает, а также увеличить производительность прокатного стана, так как сокращается количество перевалок валкоз.

Формула изобретения

обкаткой производят нагрев валков до температуры выше критической точ- .Ас, и материала на 50-100 С пу- тем деформации в них нг.гретых до тем- пературы горячей прокатки заготовок,

а обкатку ведут на ступенчатой оправке с разницей поперечных размеров ступеней, равной удвоенной величине абсолютного обжатия валков.

Подписное