Способ охлаждения валков листопрокатного стана

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности к листопрокатному производству, и может быть использовано нри прокатке полос, например, на непрерывных широкополосных станах горячей прокатки . Целью изобретения является стабилизация профиля образующей валка в процессе прокатки. Для этого способ включает подачу в процессе прокатки на наружную поверхность валка охладителя, напри.мер воды . В течение первых (2-6) 10 циклов нагружения валков последней клети охладитель с температурой 80-100°С подают на центральный участок валка, равный 1,05-1,25 ширины прокатываемой полосы, после чего температуру охладителя снижают до 15- 40°С и охлаждение ведут на центральном участке валка, равном 0,7-0,9 ширины прокатываемой полосы, а на участки валка, соответствующие кромкам прокатываемой полосы на длине 0,1-0,3 ширины полосы от их края, охладитель подают с температурой , равной 1,25-2,5 температуры охладителя , подаваемого на центральную часть валка. Эту температуру через каждые

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5â 4 В 21 В 27 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4071137/22-02 (22) 18.02.86 (46) 23.10.87. Бюл. № 39 (7I) Институт черной металлургии (72) Л. В. Тимошенко, С. А. Воробей, В. Л. Мазур, А. А. Чмелев и А. Ю. Тимофеев (53) 621.771.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 900894, кл. В 21 В 27/06, 1980. (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ВАЛКОВ

ЛИСТОПРОКАТНОГО СТАНА (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к листопрокатному производству, и может быть использовано при прокатке полос, например, на непрерывных широкополосных станах горячей прокатки. Целью изобретения является стабилизация профиля образующей валка в процессе прокатки. Для этого способ включает подачу в процессе прокатки на наружную

ÄÄSUÄÄ 1346285 А1 поверхность валка охладителя, например воды. В течение первых (2 — 6) 10 циклов нагружения валков последней клети охладитель с температурой 80 — 100 С подают на центральный участок валка, равный 1,05 — 1,25 ширины прокатываемой полосы, после чего температуру охладителя снижают до 15—

40 С и охлаждение ведут на центральном участке валка, равном 0,7 — 0;9 ширины прокатываемой полосы, а на участки валка, соответствующие кромкам прокатываемой полосы на длине 0,1 — 0,3 ширины полосы от их края, охладитель подают с температурой, равной 1,25 — 2,5 температуры охладителя, подаваемого на центральную часть валка. Эту температуру через каждые (2 — 4) 10 циклов нагружения валков увеличивают на 5 — 15%. Данная последовательность операций обеспечивает стабилизацию профиля образующей валка по мере выхода его на тепловой режим прокатки и роста поверхностного износа. 1 ил. 2 табл.

1346285

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к листопрокатному производству, и может быть использовано при прокатке полос, например, на непрерывных широкополосных станах горячей прокатки.

Целью изобретения является уменьшение поперечной разнотолщинности прокатываемой полосы за счет стабилизации профиля образующей валка в процессе прокатки.

На чертеже схематически изображен очаг деформации при прокатке полосы по предлагаемому способу и зоны охлаждения валка.

Между валками 1 прокатывают полосу 2 валка.

Между валками 1 прокатывают полосу 2, шириной В, которая имеет зону li охлаждения во время выхода на стабильный режим, зону 4 охлаждения после выхода на стабильный режим и участки 4, на которые осуществляется подача охладитсля с повышенной температурой: lr --- (1,05 — 1,25) В;

4= (0,7 — 0,8) В; 4= (О,! — 0,3) В.

Сущность способа состоит в следующем.

Эффективность теплорегулирования поверхности валка с помощью регулирования расхода охладителя, подаваемого при горячей прокатке на валки, как правило, ограничена определенным I!peделом расхода охладителя, превышение которого не приводит к изменению температуры валка . Одно из принципиальных отличий способа заключается в том, что тепловое регулирование

ocушествл яется ва рьи рова нием тем пературы воды.

Это позволяет обеспечить достаточно тонкое регулирование теплового профилирования валков и об.ьясняется следующим уравнением:

% = аЕЛ/ = (Tg — 4)аЕ, (1) где V — — мощность, отводимая (подводимая) охладителем, кВт; а — коэффициент теплопередачи, кВт) (м град);

Л!=(1,— — t!!) — перепад температур ме>кду температурой бочки валка и температурой охладителя, С;

F площадь контакта, на которую подается охладитель, м .

Согласно выражению (1), в зависимости от cooTHorlreIIHII температуры бочки валка и охладителя tr!, может быть осу.цествлен как подвод тепла к валку, так и еfo отвод. Именно такая возможность позволяет в первоначальный момент за счет подвода тепла к валку, т. е. при tq(tr>, интенсивно разогреть валки, сократив время их выхода на стационарный тепловой режим.

Как известно, температура по чистовой группе станов различна. Поэтому вода Iioдается с температурой 80 С па валки последней клети чистовой группы. Температура меньше 80 С не позволяет обеспечить одновременность достижения теплового режима на всех клетях и от последней клети к первой увеличивается вплоть до 100 С. При этом в первых клетях подачу горячей воды осуществляют на средний участок валка, равный 1,05 В (здесь  — ширина прокатываемой полосы). Меньшая величина удлиняет период разогрева валков стана до требуемого режима.

Подача воды на более широкий участок вплоть до 1,25 В рациональна на валках последних клетей. Подача воды на большей ширине не дает дополнительного эффекта в стабилизации теплового профиля валка, поэтому нецелесообразна.

Занный разогрев валков осуществляют в течении первых (2 6) ° 10 циклов нагружения валков последней клети чистовой группы стана по выражению

55 и = 4 05 10 G/(Ft BD ), (2) где n — количество циклов нагружения валков;

G — общая масса прокатанных листов (полос), т;

В и Н вЂ” ширина и толщина полос, мм;

D; — диаметр бочки валка, мм.

Меньшее количество циклов вплоть до

2 10 целесообразно применять при прокатке на стане полос минимальной толщины, так как при этом за счет максимальных обжатий по клетям требуется меньшее количество металла для выхода на стационарный тепловой режим прокатки. Однако количество циклов менее 2 10 даже при прокатке листа с наименьшей толщиной не приводит к окончанию увеличения температуры валков и стабилизация не достигается.

Количество циклов, равное 6 10", целесообразно назначать при прокатке толстой полосы, предусмотренной сортаментом стана, так как минимальная деформация по клетям приводит к тому, что выход на стационарный тепловой режим происходит дольше.

При этом количество циклов больше, чем

6 10, приводит к перегреву валков и искажению теплового профиля.

После выхода на стационарный режим прокатки температура подаваемой воды снижается вплоть до 15 C (что вполне реально в данный период работы станов) и подается на участок валка, равный 0,7 В на первых клетях чистовой группы стана, например, непрерывного широкополосного стана (НШС). Меньшие температуры, как и меньшая ширина зоны охлаждения, нецелесообразны даже на первой клети, так как могут существенно изменить профиль валка, увеличив поперечную разнотолщинность полосы. Подача воды с температурой вплоть

<о 40 С и на ширине валка 0,9 В может быть применена на валках последней клети, при этом большие температуры, как и боль!

346285 шая ширина зоны охлаждения нерациональны, так как из-за повышенного разогрева могут вывести профиль валка из требуемых пределов и ухудшить точность поперечного сечения полосы.

При стабильном процессе прокатки для участка непрерывно растущего износа валков температура подаваемой воды по ширине валка различна. При этом, в соответствии с неравномерным характером износа валка по его длине, длина участков повышенного износа составляет 0,1 В в последней клети стана и 0,3  — в первой клети.

Соответственно температура подаваемого на эти участки охладителя составляет 1,25 температуры охладителя, подаваемого на центральную часть полосы в последней клети, и постепенно достигает значение 2,5 в первой клети. Меньшее приращение температуры в этих зонах даже в последней клети неэффективно в терморегулировании теплового профиля валка, а большее приращение может привести к искажению профиля даже в первой клети и ухудшить точность поперечного сечения полосы.

Различие износа по длине бочки валка во времени (в зависимости от циклов нагружения валков) усугубляется и может быть учтено тем, что через каждые 2 10" циклов нагружения валков при прокатке тонких полос и 4 10 циклов при прокатке толстых полос различие в температурах увеличивается на 5 — 15%.

Такое увеличение по своему минимальному значению допустимо при прокатке более толстых полос, а по максимальному — при прокатке тонких полос, так как удельное давление при прокатке и соответственно износ валков увеличивается с уменьшением толщины прокатываемой полосы. Меньшее количество циклов, как и большее, приводит к дополнительному искажению профиля.

При этом, в первом случае валок имеет большой прогиб на данном участке износа, а во втором — меньший.

Реализация способа может быть осуществлена с помощью известных устройств, применяемых, например, на НШС 1700. При этом в коллекторы подачи воды вводятся паровые нагреватели. На прокатку каждой из полос в период перевалки на стане настраиваются сопла подачи воды в соответствии со схемой на чертеже, секции которых включаются по команде с пульта НШС. При этом температура воды. подаваемой на поверхность валка, регулируется расходом воды через сопла. Способ может быть реализован и с помощью иных известных и используемых на стане систем подачи воды и пара.

Пример. Прокатывают полосу размером

2,4Х890 мм из стали 08КП на НШС 1700.

Режимы и параметры предлагаемого способа по клетям чистовой группы НШС 1700 при горячей прокатке полосы, 2,4><890 мм приведены в табл. 1. Из анализа пезультата сопоставительных прокаток (табл. 2), осуществленных по известному и предлагаемому способам, следует, что выход на стабильный режим прокатки по предлагаемому способу осуществ1яется на меньшем в 2 раза объеме металла, что существенно повышает точность прокатанной продукции.

Полосы, прокатанные на НШС 1700, под10 вергают дальнейшей холодной прокатке и отжигу. Отбраковка холоднодеформированных полос. полученных из горячекатаных рулонов, прокатанных известным способом по дефектам «нсплоскостность» и «свариваемость витков», составляет 0,9%, а по предлагаемому — -0,4%. Поперечная разнотилгцинность полос, прокатанных на горячем переделе по предлагаемому способу в конце кампании валков уменьшается в 3 раза (табл. 2) .

Общие технико-экономические показатели предлагаеMolo способа сводятся к следующему: уменьшеHHc объема проката до выхода на стабильный тепловой режим. снижение разнотолщинности полосы;

25 уменьшение объема низкосортного проката; увеличение стойкости валков за одну кампанию прокатки.

Способ обеспечивает стабилизацию профиля образующей валка по мере выхода его на тепловой режим прокатки и роста поверхностного износа.

Фор.чула нзобретени«

Способ охлаждения валков листонрокатного стана, включающий подачу в процессе прокатки на наружную поверхность валка охладителя, например воды, отли«аюи1ийея тем, что, с целью уменьшения поперечной разнотолщинности прокатываемой полосы за счет стабилизации профиля образующей валка в процессе прокатки, в течение первых (--6! 10 циклов нагружения валков последней клети охладитель с температурой 80 — 100 С подают на центральный участок валка, равный 1,05 — 1,25 ширины прокатываемой полосы. после чего температуру охладителя снижают до 15 -40 C и охлаждение ведут на центральном участке валка, равном 0,7 — 0,9 ширины прокатываемой полосы, а на участки валка, соответствующие кромкам прокатываемой полосы на длине 0,1 — 0 3 ширины полосы от их края, охладитель подают с температурой, равной

1,25 — -2,5 температуры охладителя, подаваемого на центральную часть валка, причем эту температуру через каждые (2- — 4) ° 0 циклов нагружения валков уве1ичивают на

5 — 15%, 1346285

Таблица 1

Параметр

1010

1040

975 1000

1025

1065

1,, мм 960

Ti i„ C

86

88

91

От 0,26 10 до 9, 30 ° 10 циклов

755

795

830

735

775

715

180

155

135

115

220

16 16 17

17

24

Т, С

26

27

26

Т., C

30

28

Т, С

36

ЗЗ

31

П р и м е ч а н и е. Все параметры приведены по усредненным значениям.

1, мм 695

1,, мм 245

Т, С 16

Клеть

) ) 3 4 5 6 7

В начальный период до 0,26 10 циклов

От 0,26 "10 до 2,46 10 циклов

26 26 25 25

От 2,46 10 до 4,70 * 10 циклов

От 4,70. 10 до 7,00 10 циклов

4 4

33 32 30 29

От 7,00 10 до 9,3 10 циклов

Т, Т, Т вЂ” температура воды, подаваемой в зоны охлаждения валка 1, 1 и 1 соответственно.

1346285

Та блица 2

Способ прокатки

Предлагаемый

Известный

Поперечная разнотолщинность полос, мм

Масса металла, прокатанного

Поперечная разноМасса металла, прокатанного с толщинность полос, мм с начала кам— пании, т начала кампаг нии, т

252

О, 025

О, 015

181

О, 015

342

462

657

572

865

775

978

1068

1207

1249

1408

1490

1635

1654

1894

1876

2109

? 112

2322

2305

Составитель M. Ре1това

Редактор А. Воровин Tevpen И. Верее Корректор А, 11льин

3 а к аз 4642/1 2 Тираж 480 !!отписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делан изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская нао., д. 4 5

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

О, 015

О, 020

О, 030

0,035

О, 040

0,055

0,065

0,075

0,010

0,010

0,010

0,015

О, 020

О, 020

О, 020

0,025