Способ эксплуатации прокатных валков широкополосного стана

 

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при обработке металла давлением в кпе-гях широкополосных и толстолистовых станов. Способ состоит в том, что в процессе восстановления валков периодически их подвергают термоциклированию, при этом каждую последующую операцию термоциклирования осуществляют через число.кампаний , равное (0,05-0,1) HSD при N 20 (0,025-0,05)HSD при N 20, где HSD -твердость рабочей поверхности валков, N -текущий момент кампании, съем металла рабочего слоя при перешлифовке осуществляют величиной равной (0,3-1,2) N/n при N 20 и (0,3-0,4) N/n при N 20, где п - текущее число операций термоциклирования валка за период, 2 табл. ел с

союз сОВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)з В 21 В 28/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ l4ETERЬСТВУ

1 (21) 4930991/27 (22) 25,04.91 (46) 23.04.93. Бюл. N 15 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов и Новолипецкий металлургический комбинат им. Ю. В,Андропова (72) В.П.Приходько, fl,А.Иващенко, А.Т.Пажанковский. З,П.Каретный, Л,А.Арустамов и

P.O.Ïåðåëüìàí (56) Фиркович Ю.А. и др, Поверхностный наклеп опорных валков. Металлургия, 1982, . N. 1, с, 39.

Авторское свидетельство СССР

N 1235573, кл, В 21 В 28/02, 1984. (54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ ШИРОКОПОЛОСНОГО СТАНА

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при обработке металлов давлением в клетях широкополосных и толстолистовых станов, Целью изобретения является повышение ресурса валков.

Для достижения поставленной цели в заявляемом техническом решении при подготовке и эксплуатации прокатных валков осуществляют операции перевода новых валков из исправного состояния в работоспособное, завалку валков в клети, эксплуатацию в процессе кампании, вывалку валков из клети и восстановление их работоспособного состояния путем термоциклирования и перешлифовки. Последовательность совокупности операций восстановления валков

„„Я.) „„1810144 Al (57) Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при обработке металла давлением в клетях широкополосных и толстолистовых станов, Способ состоит в том, что в процессе восстановления валков периодически их подвергают термоциклированию, при этом каждую последующую операцию термоциклирования осуществляют через число кампаний, равное (0,05-0,1) HSD npu N 20 (0,025 — 0,05)HSD при N > 20, где HSD — твердость рабочей поверхности валков, N — текущий момент кампании, съем металла рабочего слоя при перешлифовке осуществляют величиной равной (0,3 — 1,2) N/n npu

N 20 и (0 3 — 0,4) N/n npu N > 20, где и— текущее число операций термоциклирования валка за период, 2 табл. выбирают по критериям минимума затрат и (O времени на обслуживание прокатных валков. Указанная последовательность опера- (.) ций, составляющая цикл подготовки и а эксплуатации валков, многократно повторя- ф ется до полного их износа.

Величина съема металла в каждом цикле восстановления определяется во взаимосвязи с операцией термоциклирования таким образом, что всегда имеет место оп- тимальный вариант расхода рабочего слоя всего валка. Совокупностью отличительных признаков предлагаемого способа является осуществление и регламентация режима восстановления валков в зависимости от следующих условий: минимизации времени восстановления валков, минимизации затрат на обслуживание валков, соотношения

1В10144

20

Ф объемов металла при перешлифовке и операций термоциклирования валков, В известных технических решениях указанные признаки, устанавливающие связь регламентирования длительности восстановления, в зависимости от совокупности технологических, физико-механических и прочих характеристик эксплуатируемых валков, отсутствуют. Другим отличием заявленного способа является регламентирование операции термоциклирования и установлен е величины съема рабочего слоя валка при восстановлении его работоспособности, в зависимости от номера кампании и твердости рабочей поверхности валка. Этот признак также не обнаружен в известных решениях, Следует отметить, что в заявленном способе имеет место такой режим подготовки и эксплуатации валков, выполнение которого обеспечивает максимальную надежность валков заданного уровня качества.

Способ эксплуатации валков широкополосного стана реализуется следующим образом, Новые валки с завода-изготовителя поступают на склад завода потребителя, после чего поступают в вальцешлифовальную мастерскую, где производят их первичную обработку, контроль твердости валков, выполняют их заданну:о профилактику и составляют комплекты рабочих и опорных валков. Затем осуществляют завалку валков в клети. В период кампании валки испытывают контактно-усталостный режим нагружения, в результате которого происходит накопление повреждений поверхностного слоя, После кампании производят вывалку валков из клети, мойку и контроль, разборку, контроль поверхности и геометрических размеров валка.

В зависимости от показаний контроль-ных измерений валки либо списываются (валки, аварийно вышедшие из строя и отработавшие свой ресурс), либо проходят. термоциклирование и отдых.

В процессе восстановления работоспособного состояния валков их периодически подвергают термоциркулированию, при этом каждую последующую операцию термоциклирования осуществляют через число кампаний, равное (0,05-0,1)HSD при N 20 и (0,025-0,05)HSD при N 20, где HSD— твердость рабочей поверхности валков, N— текущий номер кампании. Съем металла рабочего слоя при перешлифовке осуществляют величиной, равной (0,3 — 1,2)N/и при М < <20

-;i (0,3-0,4)N/n при N > 20, где n — текущее число операций термоциклирования валка за период N, Выбор граничных условий по проведению операции термоциклирования обусловлен тем, что во время кампаний прокатный валок испытывает контактно-усталостный режим нагружения, в результате которого происходит накопление внутренних напряжений, и повреждений поверхностного слоя. Операция термоциклирования проводится с целью снятия внутренних напряжений прокатного валка.

Граничные условия проведения операций термоциклирования установлены на основании комплексных лабораторных исследований усталостной прочности материалов прокатных валков, Частота проведения операций термоциклирования возрастает с увеличением числа кампаний, При этом нижние пределы (0,05HSD) и (0,025HSD) установлены из условия, при котором в валках с максимально возможной твердостью (90HSD) не происходит необратимых процессов искажения структуры и свойств рабочего слоя. Выход

>Ке за этот предел не позволяет после кампании валков восстановить свойства рабочего слоя, которые соответствовали бы требованиям, предъявляемым к новым валкэм, Верхние пределы (0,1HSD) и (0,05HSD) установлены для валков, имеющих минимальную твердость 40HSD, которую возможно использовать для валков клетей кварто и интенсивность накопления повреждений,, которых более существенно, чем для валков с твердостью 90HSD, Выход за этот диапазон приводит к необратимым процессам изменения структуры, которая не восстанавливается в процессе термоциклирования.

Оптимальным значением выполнения операции термоциклирования является число кампаний, которое соответствует среднему значению указанных диапазонов.

Съем металла при перешлифовке осуществляют величиной, равной (0,3-1,2)й/п при N S 20 и (0,3-0,4)N/n при N > 20, где п — текущее число операций термоциклирования валка за период N кампаний.

При увеличении съема металла при перешлифовке валок быстрее израсходует свой ресурс, следовательно, коэффициент технического использования валка уменьшится.

Таким образом, оптимальное число операций термоциклирования валка и величина съема металла при перешлифовке определяют наиболее рациональную связь между расходом валков, работающих с заданной

1810144

Таблица 1

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1 вероятностью yîëüêî нэ износ, и производительностью стана. . Ниже представлены конкретные примеры осуществления способа. В табл.1 приведены экспериментальные исследования по проведению операции термоциклировэния и величине счета металла при перешлифовке.

Проведен н ый анализ эксплуатационной надежности заявляемого способа эксплуатации прокатных валков широкополосного стана свидетельствует, что положительный эффект при внедрении изобретения будет получен благодаря тому, что при установленных режимах восстановления валков, определенных по вышеуказанным зависимостям, достигается повышение технического ресурса валка, а следовательно, повышается коэффициент технического использования валка.

Для определения эффективности заявляемого технического решения были выполнены сравнительные с прототипом опытно-промышленные испытания эксплуатации валков широкополосного стана на стане 2000 НЛМК, результаты которых приведены в табл,2, По данным опытно-промышленного использования способа заявляемое изобретение, вследствие повышения ресурса валков за счет увеличения в 2,4 раза эффективности использования рабочего слоя в сравнении с протоколом, обеспечивает следующие преимущества: а)позволяет повысить срок службы-ресурс валков в 2,23 раза, т,е. с

3000,0 до 7200,0 тыс, на валок;

5 б) позволяет повысить свойства надежности-безотказность, т,е. предотвратить катастрофические отказы валков и, как следствие, снизить коэффициент отказов по выкрошкам с 0,6 до нуля.

Формула изобретения

Способ эксплуатации прокатных валков широкополосного стана, включающий операции перевода новых валков из исправно15 го состояния в рабочее состояние, завалку валков в клеть, вывалку валков из клети и восстановление их, отличающийся тем, что, с целью увеличения кампании валков в процессе восстановления валки периодиче20 ски подвергают термоциклированию, при этом каждую последующую операцию термоциклирования осуществляют через число кампаний, равное (0,05 — 0 1)HSD при N = 20 и (0,025 — 0,05)HSD при N > 20, где HSD — твер25 дость рабочей поверхности валков, N — текущий номер кампании, а съем металла рабочего слоя при перешлифовке осуществляют величиной, равной (0,3 — 1,2)N/и при

N 20 и (0,3-0,4)N/и при N > 20, где и -теку30 щее число операций термоциклировэния валка за период N., 1810144

Продолжение табл, 1

45

39 40 41

43 44

36

М кампан.

0,9

0.9

0,95 0,85 0,9

0,9 0,85

0.85

0,95

0,9

Продолжение табл. 1

50

47 48

51 52 53

56 57

М кампан

0,85 0,8

0,75

085 08 085

0,85 0,8

075 08

Таблица 2

Редактор Т.Иванова

Заказ 1409 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета Ilo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раупская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Термоциклирование

Съем мет., мм

Термоциклирование

Съем мет., мм

Составитель .А .Пажанковский

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М,Петрова