Способ охлаждения и смазки нерабочей части прокатных валков

 

Изобретение относится к .npOKariioNiv производству и может быть использовано при смазке и охлаждении прокатных валков . Цель изобретения - уменьшение трещинообразования в зоне пере.хода шейки в бочку валка. Способ предусматривает подачу охлаждающей жидкости на торцовые поверхности бочки валка, а на поверхность его шеек - эмульсионной смеси смазки и охлаждаюш,ей жидкости. Соотношение смазки и охлаждаюш,ей жидкости в смеси, подавяомой на шейки валка, 1:(8-103 - 40-10) по массе. В результате использования данного способа стабилизируется TeiMjiepaTypa нера бочих участков валков, сокращается третинообразование, в связи с чем увеличивается стойкость валков. 5 табл. SS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

; ЬР ! (-) г ! а

Ж

СЮ !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3778877/22-02 (22) 10.08.84 (46) 15.01.87. Бюл. № 2 (71) Институт черной металлургии, Карагандинский металлургический комбинат и

Завод-ВТУЗ при Карагандинском металлургическом комбинате (72) А. С. Надрега, A. Ф. Килиевич, В. А. Токарев, О. Н. Сосковец, И. С. Ратниченко, А. Г. Дылюк и В. П. Сосулин (53) 621.771.08 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 417200, кл. В 21 В 27/06, 1976. (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ И СМАЗКИ

НЕРАБОЧЕИ ЧАСТИ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ

„„Я1.1;„, 1282930 ш 4 В 21 В 27/06 (57) Изобретение относится к прокат!юму производству и может быть использовано при смазке и охлаждении прокатных валков. Цель изобретения — уменьшение тров щинообразования в зоне перехода шейки в бочку валка. Способ предусматривает подачу охлаждающей жидкости на торцовь!е поверхности бочки валка, а на поверхность

его шеек — эмульсионной смеси смазки и охлаждающей жидкости. Соотношение смазки и охлаждающей жидкости в смеси, подав;!<мой на шейки валка, I:(8 103 — 40-10 ) но массе. В результате использования данного способа стабилизируется температура нерабочих участков валков, сокращается тре!цинообразование, в связи с чем увеличивается стойкость валков. 5 табл.

1282930

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при смазке и охлаждении прокатных валков.

Целью изобретения является уменьшение трещинообразования в зоне перехода шейки в бо ку валка.

Способ предусматривает подачу охлаждающей жидкости на торцовые поверхности бочки валка, а на поверхность его шеек— эмульсионной смеси смазки и охлаждающей жидкости при их соотношении 1: (8 10Э вЂ” 10

40.10 ) по массе.

Для обеспечения теплосъема необходимо знать температуру валка в любой его точке. Теоретически такая температура получена путем решения трехмерной модели температурного поля крупногабаритного вал- 15 ка методом конечных разностей для различных условий охлаждения.

Температуру на поверхности бочки и шеек валка определяют в промышленных условиях при прокатке на слябинге 1150 прибо- gp рами ТТЦ-1 и системой ПИРОВАР.

При охлаждении валков и шеек по известной схеме температура шеек зависит от температуры тела валка и условий прокатки (табл. 1--3) .

С увеличением одного из параметров прокатки — обжатия (табл. 1), темпа прокатки (табл. 2) и температуры конца прокатки (табл. 3) — увеличивается и температура шеек, причем для всех значений рабочих параметров величина температуры шеек находится в критическом диапазоне (60—

80 С). При одновременном увеличении всех параметров следует ожидать резкого скачка температуры валков и шеек. В подобных случаях температура шеек превышает 80 С, текстолитовые вкладыши обугливаются, раз- 35 рушаются, происходит «задир» шеек (механическое повреждение от трения металла по металлу) и выход из строя валков при удовлетворительном состоянии рабочей части бочки валка. Такое же явление наблюдается и при продолжительной работе на шейках с температурой 60 — 80 С.

Кроме того, существующее охлаждение дает неравномерность распределения температуры вдоль шейки и перепад температур в зоне перехода шейки в бочку валка (табл. 4), 4« что вызывает неравномерность износа подшипников и появление тем пературных напряжений (трещинообразование) .

Как видно из табл. 4, неравномерность распределения вдоль шейки составляет 5—

40 С, а перепад в зоне перехода шейки в 5О бочку 45 — 120 С. Для имеющихся температур в зоне трещинообразования выполнен расчет температурных напряжений решением трехмерной задачи термоупругости. Величины приведенных напряжений (осевых, радиальных. тангенциальных) с учетом напряжений изгиба и кручения при разности температур 60 С и более составляют 80—

95 /р предела прочности материала валков (

Неравномерность температуры при существующем охлаждении по длине шейки вызывается теплом, поступающим от бочки валка, и неодинаковыми условиями трения из-за раздельной подачи охладителя и смазки в одной или двух точках по длине шейки.

Температурный перепад в зоне перехода шейки в бочку валка вызывается отсутствием охлаждения на торцовом участке бочки валка.

Изменение условий прокатки в сторону снижения величины обжатий, темпа прокатки, тем пературы конца прокатки невыгодно с точки зрения производительности и качества проката. Предпочтительно изменить условия охлаждения и смазки.

Пример. С целью уменьшения температуры шеек и стабилизации ее на постоянном уровне при переменных условиях прокатки испытан предлагаемый способ на слябинге 1150.

В зависимости от температуры валка в момент паузы после выхода металла из очага деформации на торцовую часть бочки валка и шейку валка подавали охлаждающую жидкость. На горизонтальную часть шейки валка охладитель подавали в виде эмульсионной смеси смазки и охлаждающей жидкости.

В способе смешение смазки и охлаждающей жидкости происходит до подачи ее на поверхность шейки и подачи эмульсионной смеси по всей длине шейки. Подача охладителя на торцовую поверхность бочки валка создает дополнительную охлажденную зону, которая препятствует поступлению тепла от бочки в шейку валка. Совмещенные критические сечения валка (геометрических размеров — перепад диаметров и тепловое— перепад температур) разделяются и тепловой перепад отступает вглубь бочки валка, где имеется запас прочности по геометрическим размерам (большой диаметр) .

Для определения оптимального состава охлаждающей жидкости для шеек валков масло подавали с постоянным расходом

1 кг/ч, а расход воды изменяли от 4 до

45 м /ч.

Расход воды определяли водомером

ВТ-80.

3а время исследования сохраняют постоянный высокий темп прокатки на слябинге около 900 т/ч.

Через каждый час работы слябинга останавливали валки, выключали охлаждение бочки валков и их шеек и проводили замеры температуры поверхности шеек валков кон1282930

Формула изобретения

Та блица 1

Зависимость нагрева шеек валков от величины обжатия сляба в валках

Величина обжатия, мм 30 40 50 60 70

Температура шеек, С 61 67 73 79 85

Таблица 2

Зависимость нагрева шеек валков от темпа прокатки

Сумма пауз, с 2000 1600 1200 800 400

Температура шеек, С 50 56 62 68 74

Т а блица 3

Зависимость нагрева шеек валков от температуры конца прокатки слябов

Температура конца о прокатки, С

1140 1160 1180 1200 1280

Температура шеек, С

3 тактным прибором ТТЦ-1 и системой

ПИРОВАР.

Результаты замеров температуры поверхности шеек валков в зависимости от расхода водомасляной смеси при постоянном расходе масла приведены в табл. 5.

При меньшем, чем l: (8.10З вЂ” 40.10З), расходе смазки температура шеек валка постепенно повышалась, при большем — не изменялась.

Таким образом, в результате теоретических расчетов и промышленных исследований определено оптимальное соотношение компонентов эмульсионной смеси смазки и охлаждающей жидкости, равное 1: (8-10 —

40 10З) по массе. Найденное соотношение при предлагаемом способе подачи охладителя и режима эксплуатации нерабочей части валка позволяют снизить температуру шеек валка и стабилизировать ее по уровню

ЗΠ— 45 С при переменных условиях прокатки, сократить трещинообразование и повысить стойкость валка на 20 †3/z, сократить

5 время простоев по аварийным перевалкам.

Способ охлаждения и смазки нерабочей части прокатных валков, включающий подачу смазки и охлаждающей жидкости на ее поверхность в процессе прокатки, отличаюи ийся тем, что, с целью уменьшения трещинообразования в зоне перехода шейки в бочку валка, на торцовую часть бочки валка подают охлаждающую жидкость, а на поверхность pro шеек подают эмульсионную смесь смазки и охлаждающей жидкости при их соотношении 1:(8.10З вЂ” 40 10З) по массе.

66 67 70 75 82

1282930

Таблица 4

Неравномерность распределения температуры шейки валка вдоль его образующей при существующем охлаждении

Температура бочки, С

Температура шейки, С

На глубине шейки

180-240 95-170

45-65

50 — 85

Таблица 5

Расход воды на приготовление водомасляной смеси, м /ч

4 5 6 7 7,5 8 10 20 30 40 42 45

Температура поверхности шеек валков, С

82 76 63 51 47 45 45 39 34 30 30 29

Составитель М. Реутова

Редактор А. Лежнина Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 7325/6 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4

Торец у Галтель поверхности

Торец у поверхности