Способ восстановления валков станов горячей прокатки Советский патент 1992 года по МПК B24B39/04 B21B28/00 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к подготовке рабочих валков станов горячей прокатки для их эксплуатации.

Рабочие валки станов горячей прокатки работают в условиях значительных контактных нагрузок и частых повреждений, в результате чего в поверхностных слоях валков возникают остаточные напряжения, которые приводят к постепенному износу валков и потере их первоначальной формы, что сказывается на качестве готовой продукции.

Первое, к чему прибегают для восстановления профиля валка - это периодическая шлифовка с целью удаления имеющихся дефектов. Недостатком таких способов является биение валков при прокатке и недолговременный срок службы.

Известен также способ подготовки валков к эксплуатации, включающий установку

рабочих и опорных валков в клеть, приложении нагрузки к валкам с одновременным вращением в контакте с обкатными. Однако этот способ не учитывает ряда свойств валков, например, таких как, твердость, что приводит также к их довольно быстрому износу, сказывающемуся на качество проката.

Наиболее близким к изобретению является способ обработки поверхности рабочего валка, включающий его периодическую шлифовку и обкатку роликом.

Недостатком данного способа является то, что чугунные валки.обработанные данным способом, являются недостаточно стойкими и кроме того, наличие на поверхности валка следов от шлифовки (рисок), которые трудно удалить, отпечатываются на готовом прокате, что снижает его качество.

Целью изобретения является повышение стойкости чугунных валков и улучшение качества проката.

X

ю

ы

Это достигается тем, что в известном способе, включающем шлифовку и обкатку, обкатку производят при вращении валка с линейной скоростью 0,2-0,75 м/с роликом, размеры которого, удельное усилие прижатия к валку и скорость перемещения вдоль последнего определяют в соответствии со следующими выражениями:

D-(4-6) L (0,05-0,15)0; F(7-10) V-(0.13-0.2)L;

где d - диаметр валка, мм,

D - диаметр ролика, мм,

L длина зоны контакта валка и ролика, мм,

V - величина перемещения ролика вдоль валка за один оборот последнего, мм,

F - удельное усилие прижатия ролика к валку, кг/nor, мм.

Для обоснования заявленных режимов были проведены опыты по обработке рабочих чугунных валков стана горячей прокатки ленты № 300 и широкополосного стана 2500 Магнитогорского меткомбината, которые сведены в таблицу 1.

На основании данных таблицы видно достижение положительного эффекта для всех граничных и средних значений заявляемых пределов и недостижение положительного эффекта при выходе за предельное значение хотя бы одного из заявленных режимов, либо существенно меньший эффект, чем в случае выполнения всех заявленных параметров,

При проведении экспериментов применялись чугунные валки диаметром d 340 мм стана № 300 горячей прокатки ленты Магнитогорского меткомбината, а также чугунные валки диаметром d 800 мм и d 700 мм стана 2500 горячей прокатки.

П р и м е р 1. Чугунный валок диаметром d 800 мм после шлифовки устанавливают на токарный станок, в суппорте которого установлено обкатное устройство. Валок приводят во вращение со скоростью 0,2 м/с, сближают до контакта с обкатным роликом, диаметр которого D 4 VO « 114 мм. Ролик прижимают к валку с усилием F 7 V D 75 кг/nor, мм, что при длине контактной зоны L 0,05 D 5,7 мм составляет 430 кг (полное усилие прижатия). Одновременно с вращением

0

5

0

ролик перемещают вдоль валка на величину 0.13 L 0,74 мм при одном обороте последнего.

После обкатки валок установили в прокатную клеть и использовали для прокатки листа шириной 1500 мм, при этом износ валка за смену снизился от 0,65 мм до 0,46 мм, что свидетельствует о повышении его стойкости в 1,4 раза. Количество металла с поверхностными дефектами и нарушением формы листа составило 5% (против 8,5% по прототипу).

П р и м е р 2. Чугунный валок диаметром d 340 мм после шлифовки и установки на токарный станок приводят во вращение со скоростью 0,6 м/с. Обкатный ролик диаметром D 5 ,92 мм с

усилием F 8,5 /D 82-- прижи- пог.мм

мают к валку. Длина контактной зоны L 0.1D 9,2 мм, общее усилие прижатия составляет 782 кг. Одновременно с вращением валка ролик перемещают вдоль валка на величину 0,16 L 1,47 мм за один оборот.

После обкатки валок устанавливали в стан № 300 и прокатывали ленту шириной 200 мм. После прокатки 800 т ленты износ валка составил 0,38 мм. Стойкость повысилась в 1,7 раза. При этом количество металла с дефектами сократилось до 4% (у прототипа 8,5%).

П р и м е р 3. Последовательность операций та же, что и в примерах 1 и 2. При этом диаметр валка d 340 мм, диаметр 5 ролика D 6 Vrd 110 мм. Скорость вращения валка 0,75 м/с, усилие прижатия ролика F 10 VD 105 кг/пог.мм. Длина контактной зоны L 0,15D 16,5мм. Перемещение ролика составляет 0.2L 3,3 мм за один оборот валка.

После прокатки обработанными валками 1500 т износ ленты валка составил 0,43 мм против 0,7 мм для валков без обкатки, что повысило стойкость валка в 3,6 раза (у 5 прототипа в 0,9 раза). Количество металла с дефектами сократилась до 4% (у прототипа 8,5%).

Таким образом, испытания показали, что предложенный способ увеличивает стойкость валка в 1,57 раза (для сравнения был использован валок без обкатки). У прототипа этот показатель равен 0,9. При этом улучшение качества поверхности по сравнению с прототипом составило в среднем 4,2%.

При внедрении данного способа на Магнитогорском меткомбината годовой экономический эффект может быть получен за счет снижения расхода валков на 15% и

5

0

0

0

5

улучшения качества проката (снижение 11 сорта в среднем на 4%).

Формула изобретения

Способ восстановления валков станов горячей прокатки, включающий их шлифовку и обкатку роликом, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости чугунных валков и качества проката, обкатку производят при вращении валка с линейной скоростью 0,2-0,75 м/с роликом, размеры которого, удельное усилие прижатия к валку и скорость перемещения вдоль последнего определяют в соответствии со следующими выражениями:

0 (4-6)/сГ. L (0,05-0,15)0, F (7-10)VTT,

V (0,13-0.2)L.

где d - диаметр валка, мм; D - диаметр ролика, мм;

L- длина зоны контакта валка и ролика, мм;

V - перемещение ролика вдоль валка за один оборот последнего, мм; F - удельное усилие прижатия ролика к валку, кг/мм.

Сущность изобретения: чугунные валки станов горячей прокатки вращают с линейной скоростью 0,2-0,75 м/с роликом, размеры которого, удельное усилие прижатия к валку и скорость перемещения вдоль последнего определяют в соответствии со следующими выражениями: Р (4-6) L (0.05-0,15)0; F (7-10) VTT; V(0,13- - 0,2)L, где d - диаметр валка, мм; D - диаметр ролика, мм; L - длина зоны контакта валка и ролика, мм; V- величина перемещения ролика вдоль валка за один оборот последнего, мм; F - удельное усилие прижатия ролика к валку, кг/мм. 1 табл.

Примечание: для экспериментов применялись валки следующих диаметроя: d-340 мм, d-800мм. d-700 мм.

Положительный эффект достигнут ео всех случаях За единицу принята стойкость валков без обкатии.