Способ охлаждения прокатных валков шаропрокатного стана Советский патент 1982 года по МПК B21B27/10 

(5) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ ШАРОПРОКАТНОГО .СТАНА

Изобретение относится к металлургической промышленности, а точнее к охлаждению прокатных валков шаропрокатных станов, а также может быть использовано для охлаждения валков сортовых станов. Известен способ охлаждения прокат ных валков, заключающийся в подаче охладителя по касательной к поверхности валка ij. Недостатками данного способа являются малая площадь эффективного ох лаждения, на которую непосредственно подается охладитель, и низкая интенсивность охлаждения, так как охладитель контактирует с валком только по образующей валка (по прямой). Это приводит к снижению стойкости валков. Известен способ охлаждения прокат ных валков, включающий подачу охлади теля на поверхность бочки валка, заключающийся в том, что плоские струи охладителя подаются по длине бочки валка с шагом 0,.0 ширины плоской струи и давлением в месте соударения с валком 0,01-0,1 кг/см 2j. В данном способе предусмотрено равномерное распределение охладителя по длине бочки валка, что снижает эксплуатационную стойкость шаропрокатных валков, так.как по длине бочки шаропрокатного валка появляются значительные термонапряжения, что приводит к поломке или повышенному износу валков. Таким образом, известный способ не может быть использован при охлаждении валков шаропрокатного стана. Цель изобретения - разработка такого способа охлаждения, который позволил бы получить равномерное температурное поле по длине шаропрокатного валка, тем самым повысить стой1 ;ость валков. Поставленная цель достигается тем, что согласно спосооу охлаждения прокатных валков, включающему подачу охладителя на поверхность бочки валка, охладитель подают на дв последовательно расположенных участк бочки валка от входа к. выходу металла из очага деформации с переменной плотностью орошения в убывающем поря ке, при этом соотношение максимальной и минимальной плотности орошения составляет 1,3-2. По длине бочки шаропрокатного еаЛка существуют два последовательно расположенных участка. На первом из них со стороны входа металла в очаг деформации происходит интенсивная де формация металла {заполнение калибра валка металлом), на участке существует значительное давление металла на валки, а также развивается скольжение металла относительно поверхности калибра. Это все приводит к увеличению тепловых нагрузок на валки. На последующем участке существенная деформация металла не происходит, следовательно, давление , металла на валки и скольжение металла относительно поверхности калибра незначительны. Таким образом, тепловые нагрузки, действующие .на второй участок валка, значительно меньше, чем на первый участок. Переменная плотность ороше1|ия в убывающем порядке от входа к выходу металла из очага деформации в этом случае обеспечивает получение равно мерного температурного поля по всей длине валка, что существенно снижает термические напряжения в его поверхностных слоях. С целью обоснования оптимальных значений соотношения плотности орошения проводились исследования на опытном стенде-валке. Наружным нагревом создавали неравномерные тепл вые нагрузки по длине бочки валка, а охлаждение осуществляли с помощью коллектора с форсунками, расположен ными по его длине с переменным .шагом и с различным выходным сечением Это позволило создать переменную пл ност.ь орошения по длине бочки валка. Температура валка в процессе охлаждения измерялась с помощью тер мопар Х-К, заделанных в теле валка по 3 шт. на каждом его участке. Результаты исследований представ лены в табл. 1. Из табл. 1 видно, что оптимальным соотношением между плотностью орошения на участках Т и TI является 1,3-2,0. При соотношении, меньшем 1,3 наблюдается неравномерность температур по длине валка, что способствует возникновению термонапряжений в его поверхностных слоях. При соотношении большем 2,0, также имеет место неравномерность температур по длине валка./ Кроме того, дальнейшее увеличение расхода охладителя, который дает незначительное снижение температуры валка, приводит к неэффективному его использованию. Пример. Проводят испытания Предлагаемого способа охлаждения валков на шаропрокатном стане. В процессе прокатки охладитель (воду) постоянно подают на поверхность валков с переменной плотностью орошения от 100 до 2бО ч. Температура воды составляет . Охладитель подают на валки с помощью коллекторов с форсунками. Плотность орошения изменяют путем изменения выходного сечения форсунок и расстояния между ними на коллекторах. С целью оценки влияния способа рхлаждения на эксплуатационную стойкость валков были проведены измерения износа активного слоя валков при использовании известного и предлагаемого способов охлаждения. При использовании известного способа плотность орошения была постоянной по всей длине бочки валка, а при использовании предлагаемого способа соотношение между максимальной и минимальной плотностью орошения составляло 1,3-2,0, е Износ валков измеряли с помощью шаблонов и щупов. Результаты испытаний лриведены в табл. 2. - Согласно данным опытных испытаний изобретение обеспечивает повышение стойкости валков на 30-35 Кроме того, по сравнению с известными предлагаемый способ обеспечит также сокращение расхода охладителя. Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения только за счет повышения стойкости валков на одном стане составит 30 тыс, руб/ под.

120

100

100 2бО

100

Таблица 1

6i

75

.2.it

53

57 2,6

50 57