Прокатный валок Советский патент 1990 года по МПК B21B27/00 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в станах для горячей прокатки полос и лент.

Целью изобретения является увеличение стойкости валка и качества выпускаемой продукции.

На чертеже изображен предлагаемый валок, общий вид.

Прокатный валок с пористым поверхностным слоем для горячей прокатки металлов состоит из шеек 1 валка, устанавливаемых в клеть с возможностью вращения, и бочки 2, поверхностный слой 3 которой отличен от основного .тела валка и выполнен с переменной пористостью от 8 до 25% на рабочей поверхности 4 и до 5Ј на поверхности 5 раздела основного тела валка и поверхностного слоя 3, причем толщина поверхностного слоя 3 составляет от 0,005 до 0,1 от величины радиуса валка.

Валок работает следующим образом. Валки с пористыми поверхностными слоями после маслопропитки устанавливают в черновую клеть стана для горячей прокатки металла. Маслопропитка производится путем подачи на поверхность нагретого до 50-60 С валка минерального масла. За счет капиллярных сил масло втягивается в поры.

При соприкосновении прокатываемой полосы с вращающимися валками в местах контакта за счет более развитой рабочей поверхности на полосу действуют дополнительные втягивающие силы, увеличивающие допустимый угол захвата полосы валками. В условиях установившегося процесса, когда о-чаг деформации заполнен металлом на рабочую поверхность валка из пор выступает масло, снижающее коэффициент трения прокатываемой полосы о валки эа счет смазывающей способности, образо(Л

СП

&

сл ел сл

00

вания паровой рубашки и металлических мыл.

Пример 1. Рабочий валок черновой клети стана для горячей прокатвалка. Однако вследствие пониженно механической прочности слоя (по ср нению с примером 1) стойкость валк на 10-12% ниже, чем в примере 1. К

ки ленты длиной бочки 450 мм и диамет- 5 чество поверхности раската обеспером 440 мм выполнен с пористым поверхностным слоем толщиной 11 мм (0,05 радиуса валка) с переменной пористостью

чивается очень высоким.

Пример 4. Рабочий валок че новой клети стана горячей прокатки ленты с длиной бочки 450 мм выполн с пористым поверхностным слоем тол

от 12% на поверхности до 2% на поверх-,

1

ности раздела основного тела валка

валка. Однако вследствие пониженной механической прочности слоя (по сравнению с примером 1) стойкость валка на 10-12% ниже, чем в примере 1. Качество поверхности раската обеспе

чивается очень высоким.

Пример 4. Рабочий валок черновой клети стана горячей прокатки ленты с длиной бочки 450 мм выполнен с пористым поверхностным слоем тол

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в станах горячей прокатки полос и лент. Цель изобретения - увеличение стойкости валка и качества выпускаемой продукции. Для этого поверхностный слой бочки валка выполнен с переменной по глубине пористостью, что улучшает контактные условия при горячей прокатке со смазкой. 1 ил.

и поверхностного слоя. Поверхность вал- щиной 22 мм (0,1 радиуса валка) с пока, нагретого до 50 С, пропитывают

веретенным маслом, в результате чего

в поверхностный слой впитывается валка и поверхностного слоя. При прористостью на поверхности 8% и 2% на поверхности раздела основного тела

мерно 200 см3. При работе валка его поверхность разогревается до 35-50°С, что значительно ниже, чем у валков со сплошным поверхностным слоем. В результате этого температурные напряжено ния имеют значения в 2-2,5 раза ниже и долговечность валков 1,5-2 раза выше, чем у валка со сплошным поверхностным слоем. В результате присутствия масла на поверхности раздела вал-25 ка и прокатываемой полосы на ее по1- верхности значительно меньше окалины и отсутствуют поверхностные дефекты (вкатанная окалина, рябизна).

питке поверхностный слой поглощает примерно 500 см3 веретенного масла. Достаточно высокий уровень заполнения смазочным веществом и предельно низкое значение пористости рабочей поверхности бочки валка на 17-20% увеличивает стойкость инструмента по сравнению с примером 1. Однако угол захвата полосы валками в данном примере несколько снижается из-за менее развитой рабочей поверхности. Качество поверхности раската обеспечивается очень высоким.

Пример 5. Рабочий валок черновой клети стана горячей прокатки ленты с длиной бочки 450 мм выполнен с пористым поверхностным слоем толщиной 1,1 мм (0,005 радиуса валка) с пористостью на поверхности 25% и 2% на поверхности раздела основного тела валка и поверхностного слоя. При пропитке расходуется примерно 50 см3 веретенного масла. По сравнению с примером 2, при той же толщине поверхностного слоя стойкость такого валка не снижается, хотя высокая пористость рабочего слоя способствует скорейшему износу. Этот эффект связан с увеличением более чем в 3 раза объема находящейся в поровых каналах валка смазки. Угол захвата и качество продукции при этом возрастают.

Пчр и м е р 2. Рабочий валок черновой клети стана горячей прокатки ленты длиной бтэчки 450 мм и диаметром 440 мм выполнен с пористым поверхностным слоем толщиной 1,1 мм (0,05 радиуса валка) с переменной пористостью 8% на поверхности и 0,01% на поверхности раздела основного -тела валка и поверхностного слоя. При пропитке расходуется примерно 15 см3 веретенного масла.

При работе валка его долговечность на 15-20% ниже, чем при исполнении по примеру 1, вследствие меньшего количества масла в поверхностном слое

и большей жесткости слоя. В конце кам-.

пании может появляться некоторая рябизна на поверхности раската.

Пример 3. Рабочий валок черновой клети стана горячей прокатки ленты с длиной бочки 450 мм и диамет45

ром 440 мм выполнен с пористым поверх- сом 220 мм выполнен

Пример 5. Р новой клети стана г ленты с длиной бочки с пористым поверхно щиной 1,1 мм (0,005 с пористостью на по 2% на поверхности р тела валка и поверх пропитке расходуетс веретенного масла. П примером 2, при той ностного слоя стойк не снижается, хотя рабочего слоя спосо му износу. Этот эфф личением более чем находящейся в поровы смазки. Угол захват дукции при этом воз

Пример 6. Р новой клети стана г ленты с.длиной бочки

ностным слоем толщиной 22 мм (0,1 радиуса валка) с пористостью на поверхности 25% и 5% на поверхности раздела основного тела валка и поверхностного

верхностным слоем толщиной 11 мм (0,05 радиуса валка) с пористостью на поверхности 12% и 5% на поверхности раздела основного тела валка и

слоя. При пропитке поверхностный слой поверхностного слоя. В поверхностный поглощает примерно 1500 см3 веретенно-слой такого валка впитывается пример- го масла. Этим обеспечивается длитель-но 25 см3 веретенного масла. Износо- ное время высокая работоспособностьстойкость такого инструмента, по .

ристостью на поверхности 8% и 2% на поверхности раздела основного тела

о 5

0

5

0

5

питке поверхностный слой поглощает примерно 500 см3 веретенного масла. Достаточно высокий уровень заполнения смазочным веществом и предельно низкое значение пористости рабочей поверхности бочки валка на 17-20% увеличивает стойкость инструмента по сравнению с примером 1. Однако угол захвата полосы валками в данном примере несколько снижается из-за менее развитой рабочей поверхности. Качество поверхности раската обеспечивается очень высоким.

Пример 5. Рабочий валок черновой клети стана горячей прокатки ленты с длиной бочки 450 мм выполнен с пористым поверхностным слоем толщиной 1,1 мм (0,005 радиуса валка) с пористостью на поверхности 25% и 2% на поверхности раздела основного тела валка и поверхностного слоя. При пропитке расходуется примерно 50 см3 веретенного масла. По сравнению с примером 2, при той же толщине поверхностного слоя стойкость такого валка не снижается, хотя высокая пористость рабочего слоя способствует скорейшему износу. Этот эффект связан с увеличением более чем в 3 раза объема находящейся в поровых каналах валка смазки. Угол захвата и качество продукции при этом возрастают.

Пример 6. Рабочий валок черновой клети стана горячей прокатки ленты с.длиной бочки 450 мм и радиус пористым поверхностным слоем толщиной 11 мм (0,05 радиуса валка) с пористостью на поверхности 12% и 5% на поверхности раздела основного тела валка и

поверхностного слоя. В поверхностный слой такого валка впитывается пример- но 25 см3 веретенного масла. Износо- стойкость такого инструмента, по .

сравнению с предыдущим примером, уменьшается на 23-25%, что наблюдается вследствие меньшего (в 2 раза) объема заполненного в поры смазочного вещества и максимально высокого значения пористости на поверхности раздела , основного тела валка и поверхностного слоя, что создает опасность отслоения покрытия в процессе его эксплуатации. Наблюдается также снижение угла захвата полосы валками из-за менее развитой рабочей поверхности.

Пример 7. Рабочий валок черновой клети стана горячей прокатки ленть с длиной бочки 450 мм и диаметром 440 мм выполнен с пористым поверхностным слоем толщиной 11 мм с пористостью на поверхности 12% и 0,01% на поверхности раздела основного тела валка и поверхностного слоя. При пропитке поверхностный слой поглощает примерно 17 см3 веретенного масла. Снижение в 1,5 раза, по сравнению с примером 6, объема содержащейся в порах смазки увеличивает склонность такого валка к быстрому износу и разрушению. Этот же фактор влечет

к заметному ухудшению качества поверх-зо мер листа и ленты, позволяет за счет

ности выпускаемого листа.

Пример 8. Рабочий валок черновой клети стана горячей прокатки ленты с длиной бочки 450 мм и диаметром 440 мм выполнен с пористым поверхностным слоем толщиной 22 мм (0,1 радиуса валка) с пористостью на поверхности 25% и 0,01% на поверхности раздела основного тела валка и поверхностного слоя. При пропитке поверхностный слой поглощает около 1250 см3 веретенного масла. По сравнению с примером 3, при той же толщине поверхностного слоя стойкость такого валка увеличивается на 8-11% вследствие снижения пористости на поверхности раздела основного тела валка и поверхностного слоя при сохранении высокого объема находящейся в поровых каналах смазки. Угол захвата металла валками

и качество выпускаемой поверхности остаются, как и в примере 3, на очейь .высоком уровне.

Пример 9. Рабочий валок черновой клети стана горячей прокатки ленты с длиной бочки 450 мм и радиусом 220 мм выполнен с пористым поверхностным слоем толщиной 1,1 мм (0,005 радиуса валка) с пористостью на поверхности 8% и 5% на поверхности раздела основного тела валка и поверхностного слоя. В поровые каналы такого валка впитывается примерно 25 см5 веретенного масла. Износостойкость такого инструмента, по сравнению с примером 2, при той же толщине поверхности слоя, снижается на 3-8%. Это наблюдается вследствие ослабления связи между поверхностным слоем и основным телом валка. Увеличение объема смазочного вещества, находящегося в поровых каналах валка, несколь- 5 ко компенсирует снижение стойкости. Качество поверхности раската обеспечивается высоким.

Предлагаемый валок для горячей прокатки простейших профилей, напри5

0

более развитой рабочей поверхности валка и смазывающей способности выступающего из пор масла увеличить стойкость валка и качество выпускаемой продукции.

Формула изобретения

Прокатный валок, состоящий из шеек и бочки с переменной по глубине пористостью поверхностного слоя, о т- личающийся тем, что, с целью увеличения стойкости валка и качества выпускаемой продукции, поверхност- ный слой толщиной 0,005-0,1 радиуса валка выполнен с пористостью, изменяющейся с 8-25% на рабочей поверхности до 0,01-5% на поверхности раздела тела валка и поверхностного слоя.

J 4 I

X

S/yrS/////#S///X/ ///K SM /M

5 2

;