Способ охлаждения валков и проката при прокатке слябов

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве слябов на обжимных станах. Цель изобретенияувеличение вькода годного за счет сокращения концевой обрезки металла. Цель достигается изменением интенсивности подачи охлаждающей жидкости по длине бочки валка, что ведет к выравниванию вытяжек по ширине сляба и уменьшению торцовых выступов. Способ включает подачу охлаждающей жидкости на поверхность бочки рабочих валков с переменной интенсивное.тью. Интенсивность подачи охлаждающей жидкости по длине бочки валка уменьшают от ее краев к центру и устанавливают равной 480-800 и 80 - 200 соответственно. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) (5D4 . 1 В 2 06

«ер р ;;<, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3994991/23-02 (22) 26.12.85 (46) 30.01.88. Бюл. М 4 (71) Институт черной металлургии (72) А.С.Надрега, А.Г.Дыпюк, О.Н.Сосковец, И.С.Ратниченко, Г.Ф.Онушкевич и А.А.Чмелев (53) 621.771.07(088.8) (56) Патент Франции М 1289514, кл. В 21 В 27/06, 1962. (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ВАЛКОВ И ПРОКАТА ПРИ ПРОКАТКЕ СЛЯБОВ (57) Изобретение .относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве слябов на обжимных станах. Цель изобретенияувеличение выхода годного за счет сокращения концевой обрезки металла.

Цель достигается изменением интенсивности подачи охлаждающей жидкости по длине бочки валка, что ведет к вьгравниванию вытяжек по ширине сляба и уменьшению торцовых выступов. Способ включает подачу охлаждающей жидкости на поверхность бочки рабочих валков с переменной интенсивностью. Интенсивность подачи охлаждающей жидкости по длине бочки валка уменьшают от ее краев к центру и устанавливают равной 480-800 м3/ч и 80—

200 мз/ч соответственно. 1 табл.

1369839

Изобретение относится к черной ( металлургии, а именно к прокатному производству, и может быть использовано при производстве слябов на обжимных станах.

Цель изобретения — увеличение выхода годного за счет сокращения конценой обрези металла.

Способ включает дифференцированную подачу охлаждающей жидкости на поверхность бочки валка, при этом интенсивность подачи охлаждающей жид1 кости по длине бочки валка устанавливают уменьшающейся от ее краев к центру, а расход охладителя на краях бочки н центре равен 480-800 и 80200 м /ч соответственно.

Технология производства слябов на современных обжимных станах такова, . что значительная доля прокатываемого слитка или литой заготовки (13-24Z) удаляется н обрезь из-за образования на переднем и заднем концах сляба торцовых выступов и впадин ("рыбьих хвостов" ). Основная причина образования последних — неравномерность вытяжки различных слоев деформируемого слитка. На неравномерность вытяжки и образование выступов (нпадин) в значительной мере влияет температура раската в поперечном направлении. Pe— гулируя температуру сляба по ширине можно добиться уменьшения доли обрези и увеличения выхода годного. (При горячей прокатке слябов наибо,:лее существенными потерями тепла про катынаемого металла являются потери от избыточной охлаждающей валки воды и истекающей на верхнюю грань слябов и теплопередачи к валкам в очаге деформации. Так как величина теплового потока в очаге деформации, а следовательно, и степень охлаждения зависит от разности температур металла и вал- ков, то, изменяя интенсивность охлаждения валков (расход воды)„ можно влиять на охлаждение поверхности слябов. Кроме того, уменьшая расход охлаждающей воды на поверхность валка, уменьшаем и количество воды, попадающей на поверхность прокатываемых слябов. Это приводит к снижению потерь тепла и, следовательно, повышает температуру поверхностных и подповерхностных слоев металла.

Изменяя интенсивность подачи воды по длине бочки валка, мы достигаем понижения температуры по краям бочки, где контактируют с валком края сляба, и повышения температуры к центру бочки валка.

Установлено, что чем больше (мень5 ше) перепад температур между поверхностью валка и металла, тем больше ,(меньше) теплоотдача от металла к валку. Стремление достичь наибольшего (наименьшего) перепада температур ограничивается предельными значениями температур, обусловленными условиями охлаждения и работоспособности валков. Наименьшая температура поверхности валка, которую можно достичь во время прокатки при охлаждении их водой, — 20-40 С. Максимальная температура поверхности валков обуславливается фазовыми превращениями в металле валка при разогрене их в очаге деформации и, как следствие, их износостойкостью и качеством прокатываемого металла. На границе контакта металла с валком температура поверх25 ности и подповерхностных слоев устанавливается, как принято считать, равной полусумме температур металла и валка .М Jz кп 2

2 t — t = 196 С.

Следовательно, рабочее значение

55 температуры поверхности валка должно быть несколько ниже, например, 160о

180 С (температура на контакте при этом будет составлять 705-715 С). где 1 — температура поверхности на кп контакте н очаге деформации;

35 температура металла на лом верхности перед входом в очаг деформации;. температура валка на поверхности перед входом в очаг

40 деформации.

Так как температура фазовых превращений для материала валков обжимных станов составляет примерно 723 С, то температура поверхности валка в

45 очаге деформации должна бить ниже этой величины (С (723 С), Допуская, что максимальная температура металла перед очагом деформации может быть

1250 С, находим максимальное значе50 ние температуры поверхности валков перед входом в очаг деформации:

69839

Расход воды, „З ч

200

1045

20 190

1040

180

1035

165

100

1030

160

1025

160

200

1000

240

990

135

280

975

120

320

105

960

360

400

945

930

4р 75

440

900

480

870

540

840

620

800

760

800

1000

700

13

Практика эксплуатации валков подтверждает оптимальность такой температуры — исчезают вырывы и налипание на валках и прокатываемом металле, что наблюдается при максимальном значении температуры поверхности валков.

Для минимального значения температуры поверхности валков 20-40 С температура на контакте будет равна

636-645 С.

Таким образом, максимально возможный перепад температур поверхностных слоев металла по ширине соответствующих контакту в центре и по краям бочки валка составит 60-80 С.

При разности температур в 40 С наблюдается значительная неравномерность вытяжек, а удовлетворительное качество металла обеспечивается при разности температур поверхности и центральных слоев нагретого слитка не более 80 С.

Таким образом, достижение интенсивностью охлаждения валков температурного перепада между крайними участками сляба и центральной его частью в 40-80 С упрощает процесс прокатки по сравнению. с известными способами, так как исключается дополнительное охлаждение слябов на специальном оборудовании и сохраняется уровень выхода годного (величина концевой обрези находится на одном уровне, так как достигается выравнивание вытяжек и уменьшение торцовых выступов).

Для получения указанного перепада температур были рассчитаны требуемые объемы расхода воды на охлаждение краев и центра бочки рабочих валков слябинга 1150. Рассчетные данные пооверены в производственных условиях по результатам фактических замеров..Расход воды измерялся водомерами ВТ-80, вмонтированными в каждый трубопровод. Измерение температуры поверхности валков на входе и выходе металла из очага деформации осуществлялось терморезисторами СТЗ-19 и прибором ТТЦ-1. Температура поверхности металла измерялась на расстоянии 700 мм от сечения выхода из очага деформации бесконтактными датчиками с использованием транзисторов типа П304 и П217В. в качестве фотодиодов, сигнал от которых записывался на осциллограф. Параллельно температура поверхности металла измерялась фотоэлектрическим пирометром ФЗП-4.

Температура охлаждающей валки воды находилась во время экспериментальных исследований в пределах 125 о

15 С, а температура окружающего воздуха составляла 25 С.

Скорректированные эксперименталь.ные значения температуры поверхности

10,âàëêoB на входе в очаг деформации, температуры металла и расходы воды на охлаждение приведены в таблице.

Температура поверхности, С

15 в алков мет алл а

Как следует из приведенных данных, 55 для получения требуемого интервала максимально возможной температуры поверхности валков на уровне 160-180 С, расход охлаждающей воды должен быть на уровне 80-200 м /ч. Следует отмеформула и з о б р е т е н и я

Составитель М.Реутова

ТехредМ.Маргентал Корректор И,Патай

Редактор M.Òîâòèí

Заказ 341/8 Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 13 тить, что температура поверхности металла при этом находится в интервале допустимой температуры деформации в конце прркатки и составляет 10201050 С, что оговорено действующей технологической инструкцией.

При расходе воды на уровне 4060 мз/ч температура поверхности валков на входе -в очаг деформации 190200 С, а на их поверхности видны следы побежалости, что говорит о недос.таточном охлаждении. Кроме того, на валках появляется рябизна — налипание частиц прокатываемого металла, а также мелкие вырывы поверхностного слоя валков. Такой дефект говорит о том, что при укаэанном расходе воды на охлаждение, поверхность валка не успевает достаточно охладиться, что приводит к их разогреву в очаге деформации до температур фазовых превращений. В этих условиях происходит диффузионное проникновение. в поверхностный слой валков прокатываемого металла и наоборот. При осмотре слябов на их поверхности обнаружен аналогичный дефект.

С увеличением расхода охлаждающей валки воды температура поверхности валков на входе в очаг деформации и температура прокатываемого металла на выходе из очага деформации понижается. Для получения минимально возможной температуры поверхности валков (20 С) потребовалось включение (.дополнительного насоса производитель,ностью 200 м /ч. При этом температура поверхности валков снизилась всего на 5 С, а температура поверхности металла — на 60 С. Резкое увеличение расхода охлаждающей воды (до 2000 мз/

/ч), незначительное снижение температуры поверхности валков и значительное понижение температуры прокатываемого металла указывает на то, что приемлемое значение нижнего пре69839 6 дела температуры валков находится выше этого значения (25 С). Расход охлаждающей воды при этом 800 мэ/ч. Такой максимальный расход обеспечивает существующая система охлаждения валков слябинга. 3а верхний предел в интервале минимальных температур валка принимаем нижнее значение допустимой температуры эксплуатации подшипников (60 С). Соответствующий расход охлаждающей воды — 480 м /ч.

Таким образом, для нижнего интервала температур поверхности валка з

15 расход воды 480-800 м /ч, а для верхР него — 80-200 м /ч.

При измерении величины концевой обрези по масштабным фотоотпечаткам и натурных образцов в копровом цехе установлено, что величина торцовых выступов уменьшается с уменьшением интенсивности подачи охлаждающей воды от краев бочки к ее центру. Наименьшие выступы получены при расходе воды на края и центр бочки 480—

800 м /ч 80-200 мэ/ч соответственно и составляющие 30 — 50 Ж (150-250 мм) от выступов на слябах, прокатанных при обычном охлаждении рабочих валков (400-500 мм).

Способ охлаждения валков и проката при прокатке слябов, включающий дифференцированную подачу охладителя на поверхность бочек валков, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це40 лью увеличения выхода годного за счет сокращения концевой обрези металла, интенсивность подачи охладителя по длине бочки устанавливают с уменьшением от ее краев к центру, 45 при этом расход охладителя на краях бочки равен 480-800 м /ч, в центре—

80-200 м /ч.