способ подготовки прокатных валков к эксплуатации
Классы МПК: | B21B27/06 смазка, охлаждение или нагрев валков |
Автор(ы): | Белянский А.Д., Ботштейн В.А., Каретный З.П., Самохвалов Н.И., Перельман Р.О. |
Патентообладатель(и): | Новолипецкий металлургический комбинат |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-02-01 публикация патента:
15.10.1994 |
Изобретение относится к технологии горячей прокатки на непрерывных широкополосных станах и может быть использовано при подготовке валков к эксплуатации. Сущность способа: способ подготовки прокатных валков к эксплуатации состоит в том, что подготовку валков в процессе их охлаждения и нагрева осуществляют с увеличением плотности орошения поверхности валков от 6м/м2ч до 10м3/м2ч, при этом температуру воды в процессе охлаждения уменьшают от 70 - 80°С до 20 - 30°С, а в процессе нагрева увеличивают до 20 - 30°С до 70 - 80°С, причем изменение плотности орошения и температуры воды осуществляют постепенно в течение всего цикла подготовки валков. 5 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ К ЭКСПЛУАТАЦИИ, включающий вывалку валков из клетей, охлаждение их перед шлифовкой и разогрев перед завалкой в клети стана, отличающийся тем, что подготовку валков в процессе их охлаждения и нагрева осуществляют с увеличением плотности орошения поверхности валков с 6 до 16 м3/м2![способ подготовки прокатных валков к эксплуатации, патент № 2021048](/images/patents/452/2021011/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технологии горячей прокатки на непрерывных широкополосных станах и может быть использовано при подготовке валков к эксплуатации. Известен способ подготовки прокатных валков к эксплуатации, заключающийся в том, что после вывалки из клети валки подвергают мойке, а охлаждение производят струями с переменной интенсивностью по длине бочки, при этом температуру охладителя устанавливают равной среднеинтегральной температуре поверхности валка по длине бочки (авт. св. N 1419773, кл. B 21 B 27/10, 1986). Недостатком известного способа является то, что охлаждение валков производят с постоянной (во времени, хотя и с переменной по длине бочки) полностью орошения и температурой охладителя в течение всего цикла подготовки валков, что не обеспечивает минимальный уровень термических напряжений в валках в процессе их подготовки. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ тепловой подготовки прокатных валков, включающий охлаждение валков жидкостью, перешлифовку и разогрев жидкостью перед последующей эксплуатацией, в котором перед охлаждением валки обрабатывают моющим раствором, и все операции осуществляют в одной ванне (авт. св. N 1660779, кл. B 21 B 27/06, 1986). Существенным недостатком известного способа является отсутствие регламентированных по плотностям орошения и температуре рабочей жидкости режимов охлаждения и нагрева валков, обеспечивающих минимальный уровень термических напряжений в валках в процессе их ускоренного охлаждения после вывалки из клетей и нагрева перед завалкой в клети стана. Отсутствие таких режимов охлаждения и нагрева приводит к превышению предельно допустимых тангенциальных напряжений в приповерхностных слоях валков в начальный период их охлаждения и нагрева, что приводит к трещинообразованию в поверхностных слоях валков и преждевременному выходу их из строя во время работы в клети. В основному изобретения положена задача создания способа подготовки прокатных валков к эксплуатации, который обеспечивал бы такой режим охлаждения валков после вывалки их из клетей и нагрева после шлифовки перед завалкой в клети стана, который обеспечивал бы уровень термических напряжений в валках, не выходящий за пределы предельно допустимых значений при одновременном сокращении расхода охлаждающей (нагревающей) жидкости. Поставленная задача решена тем, что в способе подготовки прокатных валков к эксплуатации, включающем вывалку валков из клетей, охлаждение их перед шлифовкой и разогрев перед завалкой в клети стана, подготовку валков в процессе их охлаждения и нагрева осуществляют с увеличением плотности орошения поверхности валков от 6 м3/ м2ч до 16 м3/м2 ч, при этом температуpу воды в процессе охлаждения уменьшают от 70-80оС до 20-30оС, а в процессе нагрева увеличивают от 20-30оС до 70-80оС, причем изменение плотности орошения и температуры воды осуществляют постепенно в течение всего цикла подготовки валков. Положенная в основу изобретения задача обеспечения в процессе подготовки валков уровня тенгенциальных напряжений в поверхностных слоях валков, не выходящих за пределы предельно допустимых, при сокращении расхода охлаждающей (нагревающей) жидкости, решена следующим образом. Процесс охлаждения валков после вывалки из клетей начинают производить с плотностью орошения поверхностей валков 6 м3/м2ч и с температурой воды 70-80оС. Затем постепенно, в течение всего цикла охлаждения валков (полное время охлаждения валков определяется в каждом конкретном случае и зависит от диаметра валов, материала валков и др.) увеличивают плотность орошения до 16 м3/м2, а температуру уменьшают до 20-30оС. Процесс нагрева валков начинают производить также с плотностью орошения 6 м3/м2 ч и с температурой нагревающей воды 20-30оС, постепенно повышая плотность орошения в процессе нагрева до 16 м3/м2ч, а температуру воды - до 70-80оС. Такой способ подготовки прокатных валков к эксплуатации позволяет существенно уменьшить уровень термических напряжений, возникающих в поверхностных слоях валков в процессе их охлаждения и нагрева, а также сократить расход охлаждающей (нагревающей) жидкости. Снижение уровня термических напряжений в процессе подготовки валков обеспечивает повышение стойкости валков. С целью определения оптимальных плотностей орошения и температур охлаждающей (нагревающей) жидкости были проведены машинные эксперименты на ЭВМ. В основе экспериментов лежала разработанная математическая модель тепловых процессов в валке. По комплексу программ, реализованных на ЭВМ, определяли температурные распределения в теле валка и соответствующие ему термонапряжения при различных плотностях орошения поверхностей валков и температурах жидкости в процессе охлаждения и нагрева валков. В чистовых клетях станов горячей прокатки используют двухслойные чугунно-хромоникелевые валки типа ЛПХНд-70, механические свойства которых (благодаря легированию) близки к свойствам чугуна типа В4 60-2, В4 50-1,5. При термоупругих разрушениях валков наиболее опасны тангенциальные напряжения. Известно, что продольные тангенциальные напряжения цилиндрического типа на порядок меньше, чем предел прочности на изгиб. Предел прочности на изгиб указанных марок чугуна 55-60 кгс/мм2 или 550-600 МПа. Следовательно, допустимые тангенциальные напряжения в поверхностных слоях валков в процессе их охлаждения после вывалки из клетей и нагрева перед завалкой в клети стана не должны превышать 55-60 МПа. На первом этапе машинных экспериментов определили необходимую для оптимального уровня термонапряжений температуру охлаждающей воды на начальном этапе охлаждения вываленных прогретых валков. Для этого определяли значения тангенциальных напряжений![способ подготовки прокатных валков к эксплуатации, патент № 2021048](/images/patents/452/2021048/963.gif)
![способ подготовки прокатных валков к эксплуатации, патент № 2021048](/images/patents/452/2021048/2021048t.gif)
![способ подготовки прокатных валков к эксплуатации, патент № 2021048](/images/patents/452/2021048/8776.gif)
![способ подготовки прокатных валков к эксплуатации, патент № 2021048](/images/patents/452/2021048/963.gif)
![способ подготовки прокатных валков к эксплуатации, патент № 2021048](/images/patents/452/2021048/2021048-2t.gif)
![способ подготовки прокатных валков к эксплуатации, патент № 2021048](/images/patents/452/2021048/8776.gif)
![способ подготовки прокатных валков к эксплуатации, патент № 2021048](/images/patents/452/2021048/8776.gif)
повысить стойкость валков за счет снижения уровня термических напряжений в них;
повысить качество листового проката за счет стабилизации профиля образующей бочки валка во время эксплуатации;
сократить количество рабочих валков, необходимых для нормальной работы стана, за счет снижения удельного расхода валков на тонну прокатываемого листа.
Класс B21B27/06 смазка, охлаждение или нагрев валков