Прокатный валок

 

Изобретение относится к прокатному производству и используется в конструкции валков прокатной клети. Валок снабжен электрическими катушками и магнитом, посредством которых обеспечивается катодная защита рабочей поверхности валка от электрохимического износа. Изобретение обеспечивает повышение стойкости прокатных валков путем усиления катодной защиты. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области прокатного производства и используется в конструкции рабочих валков прокатной клети, износ которых обусловлен электрохимическими факторами.

Известен прокатный валок для прокатки, в котором используются подвижные растворимые аноды, выполненные из материала с меньшим электродным потенциалом, чем материал валка. Аноды с материалом валка посредством смазочно-охлаждающей жидкости создают гальванический элемент, в котором растворяясь защищают калибр валка от электрохимической коррозии. Недостатком является низкий потенциал защиты (до 0,6 В), что приводит к малой величине тока защиты и к неполной защите валка от электрохимической коррозии. Целью изобретения является повышение стойкости валка путем усиления катодной защиты.

На фиг. 1 схематично изображен прокатный валок.

Прокатный валок содержит ось 1, на которой закреплен бандаж 2 из износостойкого материала, например твердого сплава. Твердосплавный бандаж закреплен с помощью корпуса 3 и гайки 4. По периферии валка, в корпусе, выполнены гнезда, в которых установлены электрические катушки 5 с помощью винтов 6. По периферии валка в виде кольца установлен анод 7, выполненный из металла, например меди, который изолирован от бандажа и корпуса изоляционным материалом 8. В корпусе имеется канал 9, в который укладываются соединительные проводники и электрические элементы выпрямления (диоды) и стабилизации (конденсаторы) тока. Уложенные в канал 9 проводники, с целью предотвращения их механического повреждения, заливаются эпоксидной смолой. Каждая электрическая катушка одним концом соединена с твердосплавным бандажом, а вторым концом - с анодом.

Принципиальная схема соединения показана на фиг. 2, где 12 - диоды, 13 - конденсатор, 14 - проводник с отрицательным потенциалом, соединенный с бандажем, 5 - электрические катушки, 15 - проводник с положительным потенциалом, соединенный с анодом.

На фиг. 1 показан постоянный магнит 10, который создает магнитный поток 11.

Устройство работает следующим образом. При вращении валка электрические катушки 5 пересекают магнитный поток 11, в результате чего в них индуцируется переменная ЭДС. В соответствии со схемой, изображенной на фиг. 2, ЭДС выпрямляется с помощью диодов 12. Конденсатор 13 служит для накопления и соответственно выравнивания ЭДС. С конденсатора через проводник 14 отрицательный потенциал подается на твердосплавный бандаж и через проводник 15 положительный потенциал на анод. Ток от анода через электролит (СОЖ) направляется к твердосплавному бандажу, соответственно к прокатываемому металлу, т.к. они замкнуты накоротко, и возвращается к источнику тока (электрической катушке). В связи с этим прокатываемая катанка (металл) поляризуется до потенциала твердосплавного бандажа, в результате чего разность потенциалов на границе контакта твердосплавного бандажа и прокатываемой катанки будет равна 0 и соответственно процесс коррозии (растворение твердосплавного бандажа) прекращается.

Количество катушек и витков в катушке подбирается расчетным путем и уточняется экспериментально.

Сборка валка осуществляется следующим образом. К поверхности бандажа и анода предварительно присоединяются пайкой проводники, которые затем при сборке валка будут соединяться с проводниками, идущими от конденсатора (согласно фиг. 2). В выточку на бандаже устанавливается анод 7 методом вклеивания, например эпоксидным клеем, таким образом, чтобы исключить электрический контакт анода с корпусом. В гнезда, выполненные в корпусе, с помощью винтов 6 крепятся электрические катушки 5. Один вывод катушек соединяется пайкой с диодом, далее с конденсатором и затем с проводником, идущим от анода (согласно схеме 2). Затем на корпусе устанавливается твердосплавный бандаж 2 и закрепляется гайкой 4. Далее второй вывод катушек соединяется с проводником, идущим от твердосплавного бандажа. Конденсатор, диоды и соединительные провода укладываются в канал 9 (фиг. 1) и заливаются эпоксидной смолой.

Все детали электрической схемы валка малогабаритны, их можно разместить практически в любом валке.

На фиг. 3 изображен твердосплавный бандаж 2, который закреплен на оси с помощью прижимного колпака 16 и гайки 17. Элементы катодной защиты размещены в прижимном колпаке, где 7 - анод, 5 - катушка. Провод с отрицательным потенциалом катушки соединен с колпаком, т.к. колпак имеет стабильную электрическую связь через прижимную поверхность с твердосплавным валком.

При установке элементов катодной защиты в прижимных деталях, крепящих валок, появляется дополнительный эффект, выражающийся в том, что катодная защита имеет длительный срок службы в связи с тем, что детали стана, в том числе и прижимной колпак, служат длительный срок по сравнению с прокатным валком.

Применение катодной защиты согласно изобретению не является трудоемким, имеет высокую эффективность. Катодная защита проста в изготовлении и надежна в эксплуатации.

Формула изобретения

1. Прокатный валок, содержащий ось и твердосплавный бандаж, систему подачи смазочно-охлаждающей жидкости и закрепленный на валке анод, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен источником постоянного тока в виде магнита, изолированными проводниками и электрическими катушками, при этом один конец каждой из катушек через электрические элементы выпрямления и стабилизации тока соединен с бандажом, а другой - с анодом.

2. Валок по п.1, отличающийся тем, что электрические катушки с элементами выпрямления и стабилизации тока размещены в стальных элементах крепления бандажа.

3. Валок по п.2, отличающийся тем, что электрические катушки с элементами выпрямления и стабилизации тока размещены в прижимном колпаке крепления бандажа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3