Способ эксплуатации валков широкополосного стана горячей прокатки

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к инструменту для получения широкополосной горячекатаной стали. Задача изобретения - уменьшение расхода валков широкополосного стана горячей прокатки за счет использования переточенных (перешлифованных) по износу на меньший диаметр валков чистовой группы клетей в других клетях этой же группы стана. Способ включает завалку в заданные клети новых рабочих валков, вывалку изношенных валков, их перешлифовку с уменьшением диаметра и установку в клетях. В соответствии с изобретением перед перешлифовкой валки непрерывной чистовой группы клетей стана охлаждают в течение 2...3 часов до температуры 45...50°С и в первых четырех клетях этой группы перешлифованные валки из второй по порядку клети устанавливают в первую, из первой - в третью, а из нее в четвертую по порядку клеть с уменьшением величины диаметров валков в каждой из первых трех указанных клетей в 1,02...1,03 раза и в четвертой клети - в 1,04 раза по сравнению с диаметром валков соответственно второй, первой и третьей клетей. Перешлифованные валки из шестой по порядку клети чистовой группы устанавливают в седьмую, а из нее - в пятую клеть с последовательным уменьшением величины диаметров валков в 1,02 раза. Изобретение обеспечивает оптимизацию использования валков, увеличение длительности их эксплуатации.

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении широкополосной горячекатаной стали.

Такую сталь (обычно - толщиной не более 16 мм) прокатывают на непрерывных широкополосных станах (аналогичных стану 2000 горячей прокатки ОАО "Магнитогорский меткомбинат), содержащих две группы последовательно расположенных клетей - черновую и чистовую. Каждая клеть имеет два рабочих и два опорных валка, причем диаметры рабочих валков могут быть различными в отдельных клетях стана, что обусловлено разными нагрузками на валки при прокатке.

Особенности оборудования современных широкополосных станов горячей прокатки (в том числе их валков) достаточно подробно описаны, например, в книге А.А.Королева "Механическое оборудование прокатных и трубных цехов", М.: Металлургия, 1987, с. 292-299.

Изношенные рабочие валки (точнее их бочки) перешлифовывают на меньший диаметр и вновь устанавливают в клетях, причем таких перешлифовок за время рабочей кампании валков может быть несколько.

Известен способ эксплуатации опорных валков листопрокатных станов, при котором после уменьшения диаметра бочки на 2,5...2,8% опорные валки вываливают из стана горячей прокатки и устанавливают в одной из двух первых клетей стана холодной прокатки, имеющего ту же длину бочек, принимая величину одного съема поверхности бочек при ее износе на этом стане в пределах 0,20...0,23% от диаметра бочки (см. пат. РФ № 2212291 кл. В 21 В 28/02 с приор. от 18.02.2002 г.) Однако этот способ неприемлем для рабочих валков широкополосного стана горячей прокатки.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология эксплуатации валков листопрокатных станов, описанная в книге Ю.В.Коновалова и др. "Справочник прокатчика", М.: Металлургия, 1977 г, с.201.

Эта технология включает завалку в клети новых и вывалку изношенных валков, их перешлифовку с уменьшением диаметра и установку в клетях и характеризуется тем, что перед установкой в стан новых валков их выдерживают в течение 5...6 месяцев или заменяют такую выдержку отпуском, а при работе валков используют их разогрев перед завалкой в клеть. Недостатком такой технологии является отсутствие рекомендаций по использованию рабочих валков уменьшенного диаметра в других клетях того же стана, что увеличивает расход дорогостоящего инструмента.

Технической задачей изобретения является уменьшение расхода валков широкополосного стана горячей прокатки за счет использования перешлифованных (переточенных) по износу на меньший диаметр рабочих валков чистовой группы клетей в других клетях этой же группы.

Для решения указанной задачи в заявляемом способе, включающем завалку в заданные клети новых рабочих валков, вывалку изношенных валков, их перешлифовку с уменьшением диаметра и установку в клетях. Перед перешлифовкой валки непрерывной чистовой группы клетей стана охлаждают в течение 2...3 часов до температуры 45°...50°С и в первых четырех клетях этой группы перешлифованные валки из второй по порядку клети устанавливают в первую, из первой - в третью, а из нее - в четвертую по порядку клеть с уменьшением величины диаметров валков в каждой из первых трех указанных клетей в 1,02...1,03 раза и в четвертой клети - в 1,04 раза по сравнению с диаметром валков соответственно второй, первой и третьей клетей, при этом перешлифованные валки из шестой по порядку клети чистовой группы устанавливают в седьмую клеть, а из нее - в пятую клеть с последовательным уменьшением величин диаметров валков в 1,02 раза.

Сущность заявляемого технического решения заключается в конкретизации места установки перешлифованных на определенный меньший диаметр валков, а также в определении условий подготовки валков к их перешлифовке. В результате этого после первой перешлифовки используется большая часть рабочих валков чистовой группы клетей (кроме валков IV и V по порядку клетей) с последовательным уменьшением количества повторно используемого инструмента.

Охлаждение изношенных валков перед их перешлифовкой необходимо для достижения температур, приемлемых при процессе круглой шлифовки, так как шлифование на повышенных температурах, во-первых, резко ускоряет износ абразивных кругов (происходит их интенсивное "засаливание") и, во-вторых, делает затруднительным получение требуемой чистоты и твердости поверхности бочки валков.

Использование в клетях чистовой группы широкополосных станов горячей прокатки рабочих валков различных диаметров диктуется, в основном, необходимостью создания примерно одинаковых удельных нагрузок на бочки валков, которые различны в отдельных клетях из-за разных величин обжатий в них и вследствие падения температуры металла в направлении прокатки. Изменение величин радиусов валков приводит к изменению длины дуги контакта инструмента с металлом, а следовательно, к изменению площади этого контакта и удельного давления металла на валки.

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на широкополосном стане 2000 горячей прокатки ОАО "ММК" при получении полос различного сортамента из разных марок стали.

С этой целью варьировали температуру валков, подаваемых на перешлифовку, путем изменения времени их охлаждения после извлечения из клети, а также местоположение (порядок клетей) для отремонтированных валков чистовой группы стана и величины диаметров этих валков. Наилучшие результаты получены при использовании заявляемого технического решения: длительность рабочей кампании валков чистовых клетей стана была в пределах 400-500 тыс.т при надлежащем качестве проката.

Уменьшение времени охлаждения валков перед перешлифовкой ускоряло износ абразивного инструмента в 1,5...1,8 раза и ухудшало качество поверхности готового проката. Увеличение времени охлаждения не влияло заметно на показатели качества, но повышало трудозатраты на производство. Изменение предлагаемого порядка установки валков (см. выше) и соотношений их диаметров снизило среднюю продолжительность их эксплуатации в 1,2-1,5 раза с соответствующим повышением себестоимости проката и снижением прибыли от его реализации.

Технология эксплуатации валков, взятая в качестве ближайшего аналога, в опытах не использовалась вследствие указанного выше ее недостатка. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

По данным Центральной лаборатории контроля ОАО "ММК" использование предлагаемого способа эксплуатации валков на стане 2000 комбината снизит их расход не менее чем на 8% с повышением прибыли от реализации листовой стали ориентировочно на 5%.

Пример конкретного выполнения

Рабочие валки чистовой группы широкополосного стана 2000 горячей прокатки перед их перешлифовкой по износу охлаждают в течение 2,5 час до температуры 47°С.

В I, II, III и IV клетях чистовой группы валки устанавливают: из II-ой (⊘=850 мм) - в I ую (⊘=830 мм), из I-ой - в III-ю (⊘=810 мм), т.е. с уменьшением диаметров в 1,025 раза, а из III-ей в IV-ю (⊘=830 мм), из I-ой в III-ю (⊘=810 мм), т.е. с уменьшением диаметров в 1,025 раза, а из III-ей в IY-ю (⊘=780 мм),т.е. с уменьшением диаметра в 1,04 раза.

В последующих клетях этой же группы устанавливают: валки из YI-й клети (⊘=800 мм) - в VII-ю (⊘=785 мм), а из VII-ой - в V-ю (⊘=770 мм), т.е. с уменьшением диаметров в 1,02 раза.

Способ эксплуатации валков широкополосного стана горячей прокатки, включающий завалку в заданные клети новых рабочих валков, вывалку изношенных валков, их перешлифовку с уменьшением диаметра и установку в клетях, отличающийся тем, что перед перешлифовкой валки непрерывной чистовой группы клетей стана охлаждают в течение 2...3 ч до температуры 45...50°С и в первых четырех клетях этой группы перешлифованные валки из второй по порядку клети устанавливают в первую, из первой - в третью, а из нее - в четвертую по порядку клеть с уменьшением величины диаметров валков в каждой из первых трех указанных клетей в 1,02...1,03 раза и в четвертой клети - в 1,04 раза по сравнению с диаметром валков соответственно второй, первой и третьей клетей, при этом перешлифованные валки из шестой по порядку клети чистовой группы устанавливают в седьмую клеть, а из нее - в пятую клеть с последовательным уменьшением величины диаметров валков в 1,02 раза.