Способ эксплуатации хромистых рабочих валков листопрокатной клети



Способ эксплуатации хромистых рабочих валков листопрокатной клети
Способ эксплуатации хромистых рабочих валков листопрокатной клети

 


Владельцы патента RU 2491141:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение предназначено для повышения эксплуатационной стойкости валков листовых станов горячей и холодной прокатки и сокращения трудоемкости их перешлифовки между завалками в клеть в процессе эксплуатации. Способ включает чередование работы валка в клети и механический съем поврежденного слоя бочки при черновом шлифовании, с определением перед шлифованием максимальной величины износа бочки. Исключение нерационального расхода валков при повышении точности определения толщины слоя поверхности валка, подлежащего съему, обеспечивается за счет того, что перед черновым шлифованием однократно измеряют распределение износа по длине бочки и определяют коэффициент изнашиваемости валка по максимальному из измеренных значений износа по длине бочки, а при каждом последующем черновом шлифовании устанавливают рассчитанную по формуле величину съема. 1 ил., 1 пр.

 

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

Известны способы эксплуатации рабочих валков листопрокатной клети, согласно которым осуществляют чередование работы валков в клети с перешлифовками для устранения следов износа от взаимодействия с прокатываемым металлом [1, 2].

Недостатки известных способов состоят в том, что они не позволяют оценить величину износа и определить минимально необходимую толщину активного слоя бочки, который следует удалить при перешлифовке. Это приводит к снижению эксплуатационной стойкости рабочих валков и увеличивает трудоемкость процесса шлифования.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ эксплуатации рабочих валков листопрокатной клети, включающий чередование работы валка в клети и механический съем поврежденного слоя бочки при шлифовании, с определением перед шлифованием максимальной величины износа бочки, при этом съем слоя составляет от 1,7-2,2 и до 1,6-1,8 максимальной величины износа [3].

Недостатки известного способа состоят в следующем. Современные хромистые рабочие валки, как центробежно литые, так и кованные, обладают равномерными свойствами по всей толщине активного слоя, и не подвержены образованию микротрещин и разрушениям карбидной фазы в глубину при прокатке. Поэтому шлифование со съемом от 1,7-2,2 и до 1,6-1,8 максимальной величины износа, помимо высокой трудоемкости шлифования, приводит к нерациональному расходу «здорового» активного слоя бочки, что ведет к сокращению общего числа завалок валка в клеть до полной выработки активного слоя бочки и снижению его эксплуатационной стойкости. Кроме того, необходимость определения максимального значения износа на длине бочки валка с помощью специальных прецизионных измерительных устройств перед каждым шлифованием дополнительно увеличивает трудоемкость процесса.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении эксплуатационной стойкости валков и сокращении трудоемкости шлифования.

Для решения технической задачи в известном способ перешлифовки хромистых валков листопрокатной клети в процессе их эксплуатации, включающем чередование чернового и чистового шлифования с механическим съемом поврежденного слоя бочки при черновом шлифовании в зависимости от износа и завалки валков в клеть, согласно предложению, перед черновым шлифованием однократно измеряют распределение износа по длине бочки и определяют коэффициент изнашиваемости валка kS по соотношению:

k S = Δ R u S к

где ΔRu - максимальное из измеренных значений износа по длине бочки, мм;

Sк - накопленная длина пути трения металла по поверхности валка, м;

S к = S к ( 1 ) n

S к ( 1 ) - путь скольжения металла по бочке валка за один оборот валка, м;

n - число оборотов валка в процессе прокатки полос;

а при каждом последующем черновом шлифовании величину съема устанавливают равной:

ΔRшл=kS·S,

где ΔRшл - величина съема, мм;

S - накопленная длина пути трения металла по поверхности бочки валка перед последующим черновым шлифованием.

На фигуре изображена характерная профилограмма износа бочки хромистого рабочего валка после горячей прокатки полос.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. Процесс шлифования рабочего валка состоит из двух этапов: чернового шлифования с максимальным съемом за проход шлифовального круга, равным 0,04-0,06 мм, для полного удаления изношенного слоя, и чистового шлифования, при котором валку придают заданную профилировку и шероховатость поверхности.

Механический съем с хромистых валков при черновом шлифовании слоя, равного максимальному значению износа, т.е. когда ΔRшл=ΔRu (см. Фиг.1) исключает нерациональный расход их активного слоя, сокращает требуемое число проходов шлифовального круга и трудоемкость чернового шлифования. Оставшиеся после шлифования незначительные следы износа в дальнейшем будут удалены в начале процесса прокатки за счет абразивного воздействия полосы, скользящей по поверхности валка в очаге деформации.

Эксперименты показали, что износ бочки листопрокатного валка прямо пропорционален накопленной длине пути пластического скольжения металла по его бочке в зонах опережения и отставания очага деформации. Исходя из этого, определив в результате однократного измерения максимальное значение износа ΔRu, можно рассчитать константу износа активного слоя бочки - коэффициент изнашиваемости для каждого конкретного хромистого валка:

k S = Δ R u S к

Путь скольжения S к ( 1 ) за один оборот рабочего валка определяется исходя из параметров очага деформации по одной из известных методик, например, [4]. Тогда накопленная длина пути скольжения составит:

S к = S к ( 1 ) n

где n - число оборотов валка в процессе прокатки полос.

Используя экспериментально определенный коэффициент изнашивания kS конкретного хромистого валка и рассчитав S, можно по соотношению

ΔRшл=kS·S,

определить оптимальную величину съема при черновом шлифовании валка в процессе всего периода его эксплуатации, вплоть до полного расхода активного слоя бочки, не проводя прецизионных измерений распределения износа по ее длине. Это также снижает трудоемкость процесса.

Пример реализации способа

В первую клеть кварто чистовой группы непрерывного широкополосного стана 1700 горячей прокатки заваливают новые центробежно литые хромистые рабочие валки с диаметром бочек 632 мм и осуществляют прокатку полос шириной 1000 мм из стали марки Ст3сп. В первой клети полосу обжимают с толщины 25 мм до толщины 15 мм. Для указанных условий прокатки рассчитанный путь скольжения за один оборот рабочего валка составляет: S к ( 1 ) =0,0072 м/об. После прокатки 1000 т производят перевалку рабочих валков. В результате прокатки каждый из рабочих валков первой клети совершил n=3920 оборотов. Следовательно, накопленный путь трения составил:

S к = S к ( 1 ) n = 0 ,0072 м/об 3920 об = 28 ,224 м .

Верхний рабочий валок после остывания устанавливают на вальцетокарный станок и с помощью прецизионного щупового измерительного комплекта определяют максимальную величину износа бочки:

ΔRu=0,36 мм.

Затем производят расчет коэффициента изнашиваемости верхнего рабочего валка:

k S = Δ R u S к = 0,36 28,224 = 0,0128   ( мм/м ) .

Полученное значение k, заносят в паспорт верхнего рабочего валка для использования в дальнейших расчетах.

После измерения износа осуществляют черновое шлифование верхнего рабочего валка. За 8 черновых проходов с бочки верхнего рабочего валка сошлифовывают слой металла толщиной, равной максимальной величине износа бочки: ΔRшл=ΔRu=0,36 мм, и производят чистовую профилировку.

Перешлифованный верхний валок (в паре с нижним) вновь заваливают в первую клеть стана и осуществляют прокатку 1300 т полос шириной 1600 мм из стали марки Ст3сп, после чего вываливают из клети. Производят расчет пути скольжения за один оборот валка: S ( 1 ) = 0 ,0064 м/об и накопленный путь трения S после n=4027 оборотов валка, которые он произвел, осуществляя прокатку:

S = S (1) n = 0 ,0064 м/об 4027 об = 25 ,773 м .

Далее определяют прогнозируемую максимальную величину износа бочки:

Δ R u = k S S = 0 ,0128 мм/м 25 ,773 м = 0 ,33 мм .

За 6 черновых проходов с бочки верхнего рабочего валка сошлифовывают слой металла толщиной, равной максимальной величине износа бочки: ΔRшл=ΔRu=0,33 мм, и производят чистовую профилировку валка.

Эксплуатацию верхнего рабочего валка ведут до полной выработки активного слоя бочки. Благодаря рациональному съему при перешлифовках удельный расход хромистых рабочих валков составляет 1,05 кг на тонну листового проката, тогда как в известном способе [3] он составляет 1,09 кг на тонну листового проката.

Следует отметить, что алгоритм расчета величин ΔRшл для всех рабочих валков может быть интегрирован в виде подпрограммы в управляющую вычислительную машину станов для горячей и холодной прокатки полос, и осуществляться автоматически.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что он позволяет точно и однозначно прогнозировать степень износа всех хромистых рабочих валков многоклетевого листопрокатного стана, исключить нерациональный расход активного слоя бочек при перешлифовках, чем обеспечивается повышение эксплуатационной стойкости валков. Помимо этого, достигается сокращение продолжительности чернового шлифования рабочих валков и исключается необходимость многократного определения максимальной величины износа путем измерений изношенного профиля бочек на вальцешлифовальном станке. Это сокращает трудоемкость шлифования.

В качестве базового объекта принят известный способ [3]. Использование предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства горячекатаной и холоднокатаной листовой стали на 3-5%.

Способ перешлифовки хромистых рабочих валков листопрокатной клети в процессе их эксплуатации, включающий чередование чернового и чистового шлифования с механическим съемом поврежденного слоя бочки при черновом шлифовании в зависимости от износа и завалки валков в клеть, отличающийся тем, что перед черновым шлифованием однократно измеряют распределение износа по длине бочки и определяют коэффициент изнашиваемости валка kS по соотношению:
k S = Δ R u S к ,
где ΔRu - максимальное из измеренных значений износа по длине бочки, мм;
Sк - накопленная длина пути трения металла по поверхности валка, м;
S к =S к (1) n ,
Sк(1) - путь скольжения металла по бочке валка за один оборот валка, м;
n - число оборотов валка в процессе прокатки полос;
а при каждом последующем черновом шлифовании величину съема устанавливают равной:
ΔRшл=kS·S,
где ΔRшл - величина съема, мм;
S - накопленная длина пути трения металла по поверхности бочки валка перед последующим черновым шлифованием.



 

Похожие патенты:
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, конкретнее к эксплуатации рабочих валков, и может быть использовано на непрерывных многоклетевых станах холодной прокатки.

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 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