Способ эксплуатации рабочего валка



Способ эксплуатации рабочего валка
Способ эксплуатации рабочего валка

 


Владельцы патента RU 2473405:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) (RU)

Изобретение предназначено для повышения стойкости прокатных валков непрерывных многоклетевых станов холодной прокатки. Способ включает чередование работы валка в клети с его перешлифовками и перестановками по клетям в зависимости от регламентированных потерь активного слоя валка и предела текучести прокатываемого металла. Повышение ресурса рабочих валков обеспечивается регламентированием режима работы, перешлифовок и перестановок по клетям валка в зависимости от предела текучести стали, прокатываемой в пятиклетевом или в четырехклетевом прокатных станах, 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее к эксплуатации рабочих валков, и может быть использовано на непрерывных многоклетевых станах холодной прокатки.

Известны различные способы эксплуатации рабочего валка стана холодной прокатки, в которых перестановку валков по клетям производят в зависимости от снижения твердости бочки рабочего валка [патент РФ 2131312 B21B 28/02], в зависимости от увеличения коэрцитивной силы на поверхности бочки рабочего валка [патент РФ 2277986 C1 B21B 28/02], осуществляют перестановку валков по клетям с чередованием профилировок: с выпуклой на вогнутую и наоборот [патент РФ 2377086 C1 B21B 28/02].

Недостатком данных способов является то, что все они не учитывают механические характеристики прокатываемого металла, которые оказывают влияние на стойкость прокатных валков.

В качестве прототипа выбран способ эксплуатации рабочего валка [патент РФ 2288795 C2 B21B 28/02], включающий чередование его работы в клетях непрерывного пятиклетевого и дрессировочного станов с перешлифовками и перестановками по мере выработки рабочего слоя, отличающийся тем, что эксплуатацию валка начинают с дрессировочного стана, после выработки и сошлифовки максимум 14% его рабочего слоя валок переставляют в пятую клеть непрерывного пятиклетевого стана, в которой эксплуатируют до выработки и сошлифовки 15-28% рабочего слоя и переставляют во вторую клеть стана, в которой эксплуатируют до выработки и сошлифовки 29-39% рабочего слоя, затем валок переставляют в третью клеть стана, в которой эксплуатируют до выработки и сошлифовки 40-50% его рабочего слоя и переставляют в четвертую клеть стана, после выработки с сошлифовкой в которой 51-80% рабочего слоя его переставляют в первую клеть стана, в которой эксплуатируют до полной выработки рабочего слоя или достижения минимального конструктивного диаметра.

Недостатки известного способа следующие.

1. При определении маршрута движения валков по клетям не учитываются физико-механические характеристики прокатываемых полос различных марок сталей, которые, как известно, оказывают влияние на стойкость прокатного валка [Боровик Л.И. Эксплуатация валков станов холодной прокатки / Л.И.Боровик. - М.: Металлургия, 1968, с.233]. Физико-механические характеристики стали, такие как пластичность, хрупкость и твердость, зависят от химического состава металла. Такие элементы как, например, углерод, кремний и фосфор снижают пластичность, увеличивают хрупкость и твердость металла [Миндлин Б.И. Изотропная электротехническая сталь / Б.И.Миндлин, В.П.Настич, А.Е.Чеглов. - М.: «Интермет Инжиниринг», 2006. - 240 с.]. Одним из главных факторов, оказывающих влияние на протекание процесса прокатки, является предел текучести металла. Высокое значение предела текучести в процессе прокатки приводит к высокому уровню контактных напряжений в очаге деформации, что, в свою очередь, ускоряет усталостное разрушение валков, увеличивает количество обрывов полос и внеплановых перешлифовок и, следовательно, снижает стойкость прокатного валка [Боровик Л.И. Эксплуатация валков станов холодной прокатки / Л.И.Боровик. - М.: Металлургия, 1968, с.233].

2. Невозможность его применения при производстве электротехнических сталей ввиду отсутствия в технологии их производства операции дрессировки.

Таким образом, способ не обеспечивает высокую стойкость рабочего валка.

Техническая задача изобретения состоит в повышении стойкости рабочего валка.

Для решения поставленной задачи чередование рабочих валков по клетям непрерывного стана с перешлифовками и перестановками необходимо осуществлять в зависимости от механических свойств прокатываемого металла и регламентированных потерь активного слоя валка (табл.1, 2).

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. Сортамент стана холодной прокатки разбивается на группы трудности в зависимости от предела текучести ненаклепанного металла: к первой группе относятся стали с пределом текучести до 350 МПа, ко второй группе - от 350 до 500 МПа, к третьей группе - выше 500 МПа. Эксплуатацию валка непрерывного пятиклетевого стана начинают с последней клети, при прокатке металла с пределом текучести более 500 МПа эксплуатируются с выработкой и сошлифовкой рабочего слоя не более 15%, в первой клети - с выработкой и сошлифовкой от 16% до 28%, в четвертой клети - с выработкой и сошлифовкой от 29% до 40%, в третьей клети - с выработкой и сошлифовкой от 41% до 55%, во второй клети - с выработкой и сошлифовкой от 56% до 75%, или при прокатке металла с пределом текучести от 350 до 500 МПа в пятой клети эксплуатируются валки с выработкой и сошлифовкой рабочего слоя не более 20%, в первой клети - с выработкой и сошлифовкой от 21% до 35%, четвертой клети - с выработкой и сошлифовкой от 36% до 45%, в третьей клети - с выработкой и сошлифовкой от 46% до 65%, во второй клети - с выработкой и сошлифовкой от 66% до 90%, или при прокатке металла с пределом текучести до 350 МПа в пятой клети эксплуатируются валки с выработкой и сошлифовкой рабочего слоя не более 30%, в первой клети - с выработкой и сошлифовкой от 31% до 40%, в четвертой клети - с выработкой и сошлифовкой от 41% до 55%, в третьей клети - с выработкой и сошлифовкой 56 - 75%, и завершается эксплуатация во второй клети при достижении 100% выработки и сошлифовки рабочего слоя (табл.1).

Для четырехклетевого непрерывного стана при прокатке металла с пределом текучести более 500 МПа в четвертой клети эксплуатируются валки с выработкой и сошлифовкой рабочего слоя не более 15%, в первой клети - с выработкой и сошлифовкой от 16% до 28%, в третьей клети - с выработкой и сошлифовкой от 29% до 40%, во второй клети - с выработкой и сошлифовкой от 41% до 65%, или при прокатке металла с пределом текучести от 350 до 500 МПа в четвертой клети эксплуатируются валки с выработкой и сошлифовкой рабочего слоя не более 20%, в первой клети - с выработкой и сошлифовкой от 21% до 35%, в третьей клети - с выработкой и сошлифовкой от 36% до 55%, во второй клети - с выработкой и сошлифовкой от 56% до 85%, или при прокатке металла с пределом текучести до 350 МПа в четвертой клети эксплуатируются валки с выработкой и сошлифовкой рабочего слоя не более 30%, в первой клети - с выработкой и сошлифовкой от 31% до 45%, в третьей клети - с выработкой и сошлифовкой от 46% до 75%, и завершается эксплуатация во второй клети при достижении 100% выработки и сошлифовки рабочего слоя (табл.2).

Отличие предложенного способа эксплуатации прокатного валка от прототипа заключается в том, что ввод в работу нового валка осуществляется не через дрессировочную клеть, а через последнюю клеть непрерывного стана холодной прокатки; перестановка валков по клетям осуществляется в зависимости от предела текучести прокатываемого металла.

Техническим результатом предложенного способа является повышение стойкости рабочего валка за счет регламентации его перестановки по клетям в зависимости от сошлифованного рабочего слоя с учетом предела текучести прокатываемой стали, уменьшая тем самым количество повреждений валков и, следовательно, внеплановых перешлифовок.

Пример реализации способа

Эксплуатацию прокатного валка непрерывного четырехклетевого стана холодной прокатки диаметром бочки 440 мм и глубиной рабочего слоя по диаметру бочки 40 мм начинают с последней клети и прокатывают стали третьей группы. Валок эксплуатируют в данной клети при прокатке марок 2411, 2412 (с пределом текучести около 560 МПа и уровнем контактных напряжений в очаге деформации 1500 МПа) третьей группы сложности до выработки 15% рабочего сдоя, затем валок с величиной активного слоя 34 мм несколько раз устанавливают в первую клеть стана для прокатки марки 2412 третьей группы сложности (с уровнем контактных напряжений в очаге деформации 960 МПа), в результате перешлифовок толщина активного слоя составила 32 мм, что соответствует 20% потерь активного слоя. Затем валок устанавливают в четвертую клеть для прокатки марки 2012 первой группы сложности (с пределом текучести около 300 МПа и уровнем контактных напряжений в очаге деформации 570 МПа), где он эксплуатируется до выработки рабочего слоя 30%, что соответствует толщине активного слоя 28 мм. Затем валки переводят в третью клеть для прокатки марки 2412 третьей группы сложности (с уровнем контактных напряжений в очаге деформации 950 МПа), где эксплуатируются до выработки рабочего слоя в 40%, толщина активного слоя при этом составляет 24 мм. Затем валок длительное время эксплуатируют при прокатке третьей и второй группы сложности металла во второй и третьей клетях непрерывного стана (уровень контактных напряжений в очаге деформации 750-900 МПа). При достижении толщины активного слоя 6 мм (85% потерь активного слоя) валок переставляется во вторую клеть стана для прокатки первой группы сложности (с уровнем контактных напряжений в очаге деформации 550 МПа), где эксплуатируется до полной выработки рабочего слоя.

Осуществляли эксплуатацию валка по предложенному способу, т.е. когда перестановка валков по клетям осуществляется в зависимости от количества сошлифованного слоя с учетом механических свойств металла, его стойкость составила 1,08 кг/т. При эксплуатации валка согласно известному способу, т.е. осуществляя перестановку по клетям в зависимости от величины сошлифованного слоя без учета механических свойств металла его стойкость составила 1,33 кг/т. Таким образом, предложенный способ эксплуатации прокатного валка увеличивает его стойкость на 18,8% по сравнению с прототипом при прокатке электротехнических марок стали.

Способ эксплуатации рабочего прокатного валка, включающий установку валка в прокатные клети с чередованием его эксплуатации в клетях непрерывных пяти- или четырехклетевых станов холодной прокатки с перешлифовками и перестановками по клетям по мере выработки рабочего слоя, отличающийся тем, что эксплуатацию валка начинают с установки в последнюю клеть непрерывного стана, при этом при прокатке в пятиклетевом стане металла с пределом текучести более 500 МПа валок эксплуатируют в пятой клети с выработкой и сошлифовкой рабочего слоя не более 15%, в первой клети - с выработкой и сошлифовкой от 15% до 28%, в четвертой клети - с выработкой и сошлифовкой от 29% до 40%, в третьей клети - с выработкой и сошлифовкой от 41 до 55%, во второй клети - с выработкой и сошлифовкой от 56% до 75%, при прокатке металла с пределом текучести от 350 до 500 МПа валок эксплуатируют в пятой клети с выработкой и сошлифовкой рабочего слоя не более 20%, в первой клети - с выработкой и сошлифовкой от 21% до 35%, четвертой клети - с выработкой и сошлифовкой от 36% до 45%, в третьей клети - с выработкой и сошлифовкой от 46% до 65%, во второй клети - с выработкой и сошлифовкой от 66% до 90%, а при прокатке металла с пределом текучести до 350 МПа валок эксплуатируют в пятой клети с выработкой и сошлифовкой рабочего слоя не более 30%, в первой клети - с выработкой и сошлифовкой от 31% до 40%, в четвертой клети - с выработкой и сошлифовкой от 41% до 55%, в третьей клети - с выработкой и сошлифовкой 56-75%, и завершают эксплуатацию во второй клети при достижении 100% выработки и сошлифовки рабочего слоя, причем при прокатке в четырехклетевом стане металла с пределом текучести более 500 МПа валок эксплуатируют в четвертой клети с выработкой и сошлифовкой рабочего слоя не более 15%, в первой клети - с выработкой и сошлифовкой от 16% до 28%, в третьей клети - с выработкой и сошлифовкой от 29% до 40%, во второй клети - с выработкой и сошлифовкой от 41% до 65%, при прокатке металла с пределом текучести от 350 до 500 МПа валок эксплуатируют в четвертой клети с выработкой и сошлифовкой рабочего слоя не более 20%, в первой клети - с выработкой и сошлифовкой от 21% до 35%, в третьей клети - с выработкой и сошлифовкой от 36% до 55%, во второй клети - с выработкой и сошлифовкой от 56% до 85%, а при прокатке металла с пределом текучести до 350 МПа валок эксплуатируют в четвертой клети с выработкой и сошлифовкой рабочего слоя не более 30%, в первой клети - с выработкой и сошлифовкой от 31% до 45%, в третьей клети - с выработкой и сошлифовкой от 46% до 75% и завершают эксплуатацию во второй клети при достижении 100% выработки и сошлифовки рабочего слоя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения прокатных валков с поверхностью бочек сверхзеркальной чистоты (вплоть до наивысшего класса чистоты, который характеризуется среднеарифметической шероховатостью поверхности Ra=0,01 микрона и менее).

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкции рабочего валка и эксплуатации рабочих валков чистовых клетей кварто широкополосных станов горячей прокатки, у которых внутренний диаметр муфт привода чистовых клетей F3-F7 меньше внутреннего диаметра муфт привода клетей F1-F2.
Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу изготовления и эксплуатации технологического инструмента трубопрокатных станов. .
Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и может быть использовано при эксплуатации валков непрерывных станов холодной полосовой стали.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в клетях кварто для холодной прокатки и дрессировки листовой стали. .

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к подготовке рабочих валков клетей горячей и холодной прокатки, оборудованных устройствами осевой сдвижки рабочих валков.
Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее к эксплуатации валков, и может быть использовано на станах холодной прокатки листовой стали. .
Изобретение относится к инструменту для обработки металлов давлением и может быть использовано при подготовке к эксплуатации валков стана холодной прокатки полосовой стали.
Изобретение относится к инструменту для обработки металлов давлением, в частности к подготовке поверхности валков дрессировочного стана. .

Изобретение относится к прокатному производству, преимущественно к восстановлению работоспособности бандажированных опорных валков листовых прокатных станов. .
Изобретение относится к области металлургического производства и может быть использовано для увеличения стойкости гибочных, натяжных, транспортных, рабочих роликов и валков прокатного производства

Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к технологии эксплуатации рабочих валков листопрокатных клетей для горячей и холодной прокатки металла

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке в листопрокатных и дрессировочных клетях с рабочими валками, имеющими различные диаметры бочек, с индивидуальным и групповым приводом валков. Способ включает шлифование валков, насечку поверхностей их бочек, при этом насечку поверхности валка с меньшим диаметром валка осуществляют до шероховатости, превышающей шероховатость поверхности парного валка с большим диаметром бочки, а шероховатость валка с меньшим диаметром определяют из условия: R а ( м ) = k ⋅ D Б D М ⋅ R а ( б ) , где Rа(м), Ra(б) - шероховатость бочки валков меньшего и большего диаметра, мкм; DM, DБ - диаметры бочек валков меньшего и большего диаметра, мм; k=2÷4 - коэффициент пропорциональности, что позволяет исключить необходимость дополнительного шлифования валка с большим диаметром, уменьшить трудозатраты на шлифование и снизить расход валков. 1 табл., 1 пр.

Изобретение предназначено для подготовки поверхности рабочих валков станов холодной прокатки, в том числе с профилем CVC, с регламентированными параметрами микротопографии поверхности. Способ включает шлифование и последующее текстурирование его бочки импульсами электрического тока, пропускаемого через диэлектрическую жидкость между вращаемым валком и электродами, с перемещением электродов вдоль бочки. Повышение точности параметров шероховатости поверхности валка обеспечивается за счет того, что импульсное текстурирование проводят при осциллирующем перемещении валка с промывкой зазора между электродом и поверхностью валка с эффективностью на уровне не ниже 95% при перемещении валка в осевом направлении со скоростью 35-80 мм/мин до получения поверхности с шероховатостью, среднее арифметическое отклонение профиля Ra которой составляет 1,0-12,0 мкм, а число выступов профиля на 1 см Рс составляет 55- 103 1/см . 7 ил.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при эксплуатации чугунных рабочих валков непрерывных и реверсивных клетей кварто горячей прокатки. Способ включает вывалку валка из клети, измерение температуры, шлифование с профилированием по плавной вогнутой образующей с учетом тепловой поправки к заданному значению вогнутости образующей линии, с подачей к валкам смазочно-охлаждающей жидкости, и последующую завалку в клеть. Снижение количества рабочих валков, находящихся в эксплуатации, и повышение качества проката обеспечиваются за счет того, что тепловую поправку перед шлифованием регламентируют математической зависимостью, учитывающей номер клети чистовой группы, в которой установлен рабочий валок, при этом удельный расход смазочно-охлаждающей жидкости устанавливают равным 1-8 л/мин. 1 табл.

Изобретение относится к способу ремонта системы подшипника для цапфы валка для прокатки металлического проката. Система подшипника содержит подушку подшипника с вкладышем подшипника и установленную во вкладыше подшипника с зазором в подшипнике, надвигаемую на цапфу валка втулку цапфы, которую дополнительно обрабатывают посредством первого уменьшения ее наружного диаметра Da ниже порогового значения Dak. При этом одновременно осуществляют подготовку нового вкладыша подшипника, который своим внутренним диаметром Di neu согласован с уменьшенным наружным диаметром дополнительно обработанной втулки цапфы так, что зазор в подшипнике между внутренним диаметром Di neu нового вкладыша и уменьшенным ниже порогового значения наружным диаметром дополнительно обработанной втулки цапфы остается в заданном допустимом диапазоне значений. Использование изобретения обеспечивает увеличение срока службы системы подшипника. 11 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение может быть использовано для восстановления чугунных рабочих валков с поврежденной в процессе эксплуатации рабочей поверхностью. После механического съема поврежденного слоя производят нагрев валка до температуры 150-270°C. Осуществляют электродуговую наплавку износостойкого покрытия с подачей порошковой проволоки в зону сварки не менее чем в три слоя общей толщиной не более 9 мм. Непосредственно после наплавки валок нагревают до температуры 250-300°C и выдерживают при этой температуре не менее 1 часа с последующим замедленным охлаждением до температуры не выше 60°C. При необходимости получения наплавленного слоя толщиной более 9 мм предварительно производят наплавку порошковой проволокой на поверхность валка дополнительного подслоя требуемой толщины. Для наплавки дополнительного подслоя используют сварочную проволоку, содержащую, мас.%: 0,25-0,45 C, 0,7-1,2 Cr, 0,5-1,2 Mn, 0,15-1,2 Si, Cu<0,3, Ni<0,4, Fe - остальное. Для наплавки износостойкого покрытия используют порошковую проволоку, содержащую, мас.%: 0,25-0,45 C, 2,0-2,7 Cr, 0,5-1,2 Mn, 0,15-1,2 Si, 7-11 W, 0,15-0,55 V, Fe и газо- и шлакообразующие компоненты - остальное. Технический результат изобретения состоит в повышении износостойкости и срока службы чугунных прокатных валков. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при подготовке рабочих валков клетей дрессировочных станов для производства холоднокатаного проката с повышенными требованиями к качеству и микрогеометрии поверхности, в том числе применяемого в автомобилестроении. Способ включает шлифование бочки валка и нанесение текстуры. Стабилизация и равномерность шероховатости поверхности проката при снижении затрат на подготовку валков обеспечивается за счет того, что шлифование производят до достижения конечной шероховатости поверхности 0,04-0,08 мкм Ra с применением шлифовальных кругов с различным размером зерна на каждом круге, а нанесение текстуры - на установке электроразрядного текстурирования с использованием электродов из оловянистой бронзы до достижения шероховатости 1,6-1,8 мкм Ra и плотности пиков 90-100 см-1. Для ускорения процесса шлифование до достижения шероховатости 0,32-0,63 мкм Ra производят кругами с размером зерна 60-70 мкм, далее бочку валка шлифуют кругами с размером зерна 220-240 мкм до достижения конечной шероховатости. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Наверх