Способ прокатки металла на заготовочном стане

 

Изобретение можно использовать в металлургической промьшшенности на заготовочных прокатных станах и обжимных клетях сортовых станов. Цель изобретения - повышение ресурса валков . Производят измерение твердости и диаметра валков из чугуна различных марок и твердостей, верхним устанавливают валок меньшего диаметра из чугуна с шаровидным графитом и с прочностью, определяемой по зярисимости 6 (1,06-1,14) 6„ - , См где 6 и 6н прочность металла lia изгиб верхнего и нижнего валков соответственно; Ij, Гц - диаметр верхнего и нижнего валков соответственно , и отношением его твердости к твердости нижнего валка обратно пропорциональным отношению их прочностей. 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (51)4 В 21 В 28/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPbiTVM (2) ) 4145569/23-02 (22) 10.11.86 (46) 30.08.88. Бюл. У 32 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов и Челябинский металлургический комбинат (72) В.П. Приходько, С.И. Рудюк, В.А. Паршин, Н.М. Ершов, Н.Я. Денисенко, Г.А. Ряполов, Г.Е. Талалайкин, Е.В. Шарапов и В.И. Вакула (53) 621.771,07 (088.8) (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ МЕТАЛЛА НА ЗАГОТОВОЧНОМ СТАНЕ (57) Изобретение можно использовать в металлургической промьпппенности нф заготовочных прокатных станах и об„.90„„1419774 А1 жимных клетях сортовых станов. Цель изобретения — повьипение ресурса валков. Производят измерение твердости и диаметра валков из чугуна различных марок и твердостей, верхним устанавливают валок меньшего диаметра из чугуна с шаровидным графитом и с прочностью, определяемой по зависимости 6< (1 06 1э14) и в где 6 и 6„ - прочность металла на изгиб верхнего и нижнего валков соответственно; К> Eä — диаметр верхнего и нижнего валков соответственно, и отношением его твердости к твердости нижнего валка обратно пропорциональным отношению их прочностей. 2 табл.

1419774

Изобретение относится к металлургической промьппленности и может быть использовано на заготовочных станах и обжимнь1х (черновых ) клетях сортовых станов.

Гелью изобретения является повышение ресурса валков.

Перед прокаткой измеряют твердость и диаметры валков. Верхним устанавливают валок из чугуна с шаровидным графитом, прочность и твердость которого определяется согласно математическим зависимостям, Исследование причин отказов прокатных валков заготовочных станов показывает, что основными являются поломки, а также несоответствие интенсивности износа верхнего и нижнего валков s комплекте. В результате один из валков комплекта приходится либо заменять новым в случае поломки, либо с менее изношенного валка при его восстановлении снимать пригодный к эксплуатации рабочий слой 25 с целью обеспечения установленного соответствия кх диаметров. На основании экспериментальных лабораторных исследований и апробации в промьппленньм условиях установлены зависимости между соотношением диаметров валков, их прочностью и твердостью. При этом функцией отклика служил ресурс комплекта валков клети, значимые факторы (диаметр, твердость, прочность )

35 были определены на основании многофакторного регрессионного анализа в результате пассивного эксперимента.

На основании активного эксперимента на НЗС установлен диапазон соотноше- 40 ния прочностей валков в интервале соотношения их диаметров.

Нижний предел 1,06 установлен из условия предотвращения поломок при максимально возможном на заго- 45 товочных станах нижнем давлении с учетом сохранения равнозначной интенсивности износа обеих валков комплекта. При этом ограничения по износостойкости устанавливают н диапазон изменения твердостей между верхним и нижним валком, в котором достигается требуемая надежность валков из условия их прочности. С учетом этого же условия (иэносостойкос55 ти) установлен и верхний допустимый предел (1,14), величина которого ограничена допустимой для данных типов станов жесткостью валкового узла, воспринимающего до 707 общей упругой деформации клети.

Твердость валков обратно пропорционально их прочности для компенсации потери ресурса валков вследствие различия их прочности и диаметров.

По предлагаемому способу подготовку валков клети осуществляют следующим образом.

По данным калибровки, предусматривающей превьппение диаметра нижнего валка на 6 мм по сравнению с верхним, устанавливают путем измерения диаметр нижнего валка .580 мм и диаметр верхнего валка 574 мм. Валок исполнения

СПХН 48, обеспечивающий максимальную износостойкость материала в температурно-деформационном скоростном диапазоне прокатки на НЗС и имеющий прочность металла на изгиб 450 МПа, устанавливают нижним. При этом с данными параметрами нижнего валка составляют несколько комплектов, у которых изменяются только параметры верхнего валка в соответствии с математической зависимостью: где Й и 6 „- прочность ме т алла на изгиб верхнего и нижнего валков соответственно;

D и D „— диаметр верхнего и ! нижнего валков соответственно

Конкретные значения параметров прочности и твердости верхнего валка исполнения СЩХН назначают для первого наблюдения на нижнем пределе, для второго наблюдения — при среднем значении, для третьего верхнем пределе, а также осуществляют наблюдения при параметрах, значения которых выходят за предлагаемый диапазон, и при этом цель не достигается (табл. 1) . В каждом наблюдении использовали по 10-12 комплектов валков для каждой клети группы 580.

В табл. 1 представлена зависимость коффициента использования ресурса от параметров валков, Анализ приведенных данных показывает, что в предлагаемом диапазоне в результате повышения надежности валков их ресурс используется íà 100Х, 19774

Т а б л и ц а 1

Значение параметра

Параметр ент граничное

25 значение

Ко эффициент отноВыход за нижний

l,04 0,763

1,06 1,0.

1,10 1,0

1,14 1,0 предел шения

35 прочности металНижнее ла валков

Среднее

Верхнее

3 14 в то время как из-за поломок валков их ресурс при выходе за граничные значения не превьш ает 76,3-89,4Х.

Сравнительный анализ реализации известного и предлагаемого способов табл.2 показывает, что вследствие оптимизации прочности и изйосостойкости комплекта валков клети, показатели его работы возросли: наработка с 9,48-24,1 тыс.т до 42,3

58,0 тыс.т, количество установок с

4-6 до 7-13, ресурс валка с 56,8118,0 тыс.т до 326,2-657,3 тыс.т.

Кроме того, при использовании предлагаемого способа съем рабочего слоя при каждой переточке уменьшился на

12,6-17,81.

В табл. 2 представлены данные для сравнения эффективности известного и предлагаемого способов подготовки валков в клети к эксплуатации.

Анализ данных табл. 2 свидетельствует о том, что при значениях параметров, соответствующих предлагаемому диапазону, и значениям прочности и твердости материала и их соотношениям, показатели работы вало ка практически одинаковы и достигают своего максимального значения, т. е. условие оптимальности согласно статистическим данным достигается ., во всем предлагаемом диапазоне соотношений.

Повышение ресурса валков путем увеличения надежности в результате их рационального комплектования при подготовке к эксплуатации обеспечивает снижение расхода валков на

0,16 кг/т. диаметров и твердости, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения ресурса валков, обжатие производят в валках, верхний из которых выполнен из чугуна с шаровидным графитом прочностью, равной Ь =(1,06D

1 14) 6í р » где 6в" 6„пр

И

10 ность на изгиб материала верхнего и нижнего валков соответственно; 9 и Dц — диаметр верхнего и нижнего валков соответственно, при этом отношение твердости материалов верхне15 го и нижнего валков устанавливают обратно пропорциональным отношению их прочности.

1,15 0,894

Формула изобретения

Способ прокатки металла на заготовочном стане, включающий обжатие заготовки в чугунных валках разных

Выход за верхний о предел

1419774

Т а б л и ц а 2

Способ подготовки, показатели средний нивний верхний

472 0

Л.

489 0 ь

44,2

507 0

42,6

45,7

46,6 — 50, 5

42 3 53 4 46 9 58ю0

Количество установок, шт.

7-- 13

9-11

8 — 12

338,4 — 640,8 422,7 - 638, 5

326,2 — 657,3

Ресурс, тыс.т

9,48 - 24,1

Количество установок, шт, Ресурс, тыс.т.

П р и м е ч а н и е В числителе прочность на изгиб материала валка, МПа; в знаменателе твердость бочки валка, HS.

Редактор Т.Парфенова

Корректор В. Бутяга

Заказ 4271/13

Тирах 467

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Предлагаемый способ

Наработка за установку, тыс.т

Известный способ

Наработка sa установку, тыс.т.

Наблюдение при значениях параметров верхнего валка

4-6

56,8 — 118,0

Составитель М. Козина

Техред М Моргентал