Способ подготовки к эксплуатации прокатных валков

 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к прокатному оборудованию, в частности к термообработке прокатных валков, в целях снятия остаточных напряжений. Задача разработки - повышение стойкости валков. Низкотемпературный отжиг прокатных валков включает нагрев валков до T₁ - 420-450^oС со скоростью 16-22°С/ч, выдержку при данной температуре в течение 20-40 ч и охлаждение до T₂ - 50-70°С со скоростью 16-22°С/ч. Технический результат изобретения состоит в снятии остаточных напряжений без уменьшения твердости валков. 1 табл.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при эксплуатации чугунных рабочих валков станов горячей прокатки.

Известен способ эксплуатации чугунных валков горячей прокатки (ОСТ 1440-78 "Валки чугунные для горячей прокатки металлов"), рекомендующий вводить в эксплуатацию валки после естественного старения не менее 6 месяцев для валков с твердостью бочки более 50 HSД.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам предлагаемому изобретению является способ эксплуатации прокатных валков, включающий искусственное старение при температуре 580-620^oC в течение 24 час, скорость нагрева для валков диаметром 650...1000 мм не должна превышать 10-15^oC/ч. (Литые прокатные валки. Будальянц Н.А., Карский В.Е. - М.: Металлургия, 1983, 175 с. с ил.).

Недостатком известного способа является низкая эксплуатационная стойкость рабочего валка, обусловленная деформацией шеек валка и снижением твердости бочки валка до 5 единиц HSД.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение вышеуказанных недостатков, т.е. максимальное снятие остаточных напряжений, при сохранении исходной твердости и отсутствии деформаций шеек валков.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что перед вводом в работу взамен естественного старения чугунных рабочих валков производят их искусственное старение при температуре 420-450^oC в течение 20-40 час, при этом нагрев и охлаждение валков производят со скоростью 16-22^oC/час.

Сущность изобретения состоит в следующем. Литые чугунные валки после изготовления имеют высокий уровень остаточных напряжений. Для их снижения предусматривается естественное старение, что ведет к нeoпpaвдaннoму замораживанию оборотных средств в полугодовом запасе валков.

Данный недостаток устраняется искусственным старением. При искусственном старении рабочие валки помещают в печь и производят медленный нагрев со скоростью 16-22^oC/час до температуры 420-450^oC и выдерживают при этой температуре в течение 20-40 час. Это позволяет эффективно снять внутреннее напряжение валков, образующееся в процессе отливки, при этом твердость рабочего слоя валка не снижается, т.к. цементит перлита и ледебурит при температурах ниже 500^oC и содержании кремния в валке более 0,8% не подвергается графитизации. При температуре ниже 450^oC не происходит деформация шеек валков. Повышение температуры отпуска валков ведет к понижению твердости бочки, появлению остаточных деформаций, а также к перерасходу тепловой энергии. Выдержка валков при данной температуре в течение 20-40 час обеспечивает выравнивание температур по всему валку и снимает остаточное напряжение. Охлаждение валков со скоростью 16-22^oC/час до температуры 50-70^oC препятствует образованию остаточных напряжений.

Ниже приведены примеры выполнения предложенного способа.

Валки ЛПХНД помещаются в колпаковую печь и производится медленный нагрев со скоростью 16-22^oC до температуры 420-450^oC, затем валки выдерживаются при данной температуре 20-40 час и охлаждаются со скоростью 16-22^oC/час. В процессе отработки технологии контролировались температурные параметры, биение шеек и ресурс работы валков.

Варианты реализации способа приведены в таблице.

Из таблицы следует, что при реализации предложенного способа (варианты 1, 2, 4, 7, 11, 12, 14, 15) достигается повышение стойкости рабочих валков. В случаях запредельных параметров (варианты 3, 5, 6, 8), а также реализации способа-прототипа (вариант 9) снижается стойкость рабочих валков.

Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в том, что отпуск валков по предложенному варианту позволяет снять остаточные напряжения, без уменьшения твердости при минимальных затратах энергии и при минимальных деформациях. Искусственное старение позволяет минимально уменьшить оборотный парк валков.

Формула изобретения

Способ подготовки к эксплуатации прокатных валков, включающий нагрев, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что производят нагрев валков до температуры 420 - 450^oС, выдерживают при этой температуре в течение 20 - 40 ч, а затем охлаждают до температуры 50 - 70^oС, причем нагрев и охлаждение осуществляют с регулируемой скоростью 16 - 22^oС/ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1