Способ охлаждения прокатных валков

 

Союз Советскик

Социапистичесиин

Респубиии

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii833336 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07,0l.80 (23)2866075/22-02 (51)М. КФ.

В Ы В 27Гго с присоединением заявки №

Гееударственнвй неинтат

СССР на делам нзааретеннй н аткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано30.05.8 l. Бюллетень ¹ 20 (53) УДК 62l. .77 1.07 (088.8) Дата опубликования описания 03 06 81 (72) Авторы изобретения

С. Д. Адамский, А. Ф. Килиевич, Л. Г. Тубольцев, А. Л. Каневский, В. А. Ботштейн и Ш.-Ц.Цзян

Институт черной металлургии

Министерства черной металлургии СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТНЫХ

ВАЛКОВ

Изобретение относится к лрокатному производству, а именно к технологии прокатки листовой стали на станах горячей прокатки.

Охлаждение валков является неотъемлемой частью технологии горячей прокат5 ки. Охлаждение валков регулирует их тепловой профиль, обеспечивает снижение износа.

В настоящее время валки листопрокат10 ных цехов охлаждаются водой различными способами ее нанесения — со с1ороны входа и выхода полосы из очага деформации Г1-1 °

Применение в технологии горячей про15 катки листовой стали технологических смазок позволяет снизить температуру поверхности валков и повысить их стойкость. При этом важным является соче- тание охлаждающей способности как охлаждающей жидкости, так и технологической смазки.

Известен также способ охлаждения прокатных валков, включающий подачу технологической смазки на рабочие и опорные валки и охлаждающей жидкости на рабочие валки со стороны выхода металла из очага . деформации по касательной к поверхности (2) .

Недостаток такого способа — подача большого количества охлаждающей жидкости в зону валка, прилегающую к очагу деформации (такого же, как и на остальную поверхность валка). Это приводит к резкому перепаду температур в зоне выхода (на нагретую поверхность валка до 500-700 С подается вода 20о

40 "С) и большим температурным напряжениям на поверхности, что способствует разрушению поверхности, образованию сетки разгара. Кроме того, недифференцированная подача охлаждающей жидкости на поверхность валка ведет к избыточному расходу ее. Подача большого количества воды в зону валка, прилегающую к очагу деформации, способствует интенсивному мьтву смазочной пленки с поверхности

3 83 валка и уменьшении эффективности ее дейс твия.

Бель йзобретения - снижение температурного перепада иа поверхности рабочего валка и расхода охлаждающей жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в способе,включающем подачу техно-. логической смазки на рабочие и опорные валки и охлаждающей жидкости на рабочие валки со стороны выхода металла из очага деформации, охлаждающую жидкость подают на поверхность рабочего валка в две зоны - выше и ниже его оси, причем количество охлаждающей,жидкости, подаваемой в зону, прилегающую к очагу-деформации, устанавливают равным О,l-0,8 количества жидкости, подаваемой в другую зону.

Сущность предлагаемого способа охлаждения прокатных валкая заключается в том, что общий поток (расход) подаваемой на выходную сторону клети стана охлаждающей жидкости делится на два потока, подаваемых каждый в свою зону (сектор, определяемый углом поворота валка от очага деформации в сторону направления прокатки): одну, расположенную на поверхности валка между очагом де формации и осью валка (угол поворота

0-90 С), другую — расположенную межgy осью валка и опорным валком (угол о поворота 90-180 С). При этом количество подаваемой охлаждающей жидкости в зависимости от режима прокатки и теплоизолирующих свойств технологической смазки неодинаковы в разных зонах. В зоне, прилегающей к очагу деформации, оно всегда меньше и составляет О, l.—

0,8 количества жидкости, подаваемой в зону, прилегающую к опорному валку. .Цля оценки эффективности предлагаемого способа произведен расчет температур поверхности валка в зависимос3336 4 ти от величины расхода охпаждающей жидкости, подаваемой в зону, прилегающую к очагу деформации, при двух величинах расхода охладителя, подаваемого в зону, прилегающую к опорному валку (200 м/ ч и 400 м/ч). Расчет произведен для условий прокатки во второй клети чистовой группы широкополосного стана при малоуглеродистой стали раз-

l0 мером 2,0х1600 мм с использованием в качестве технологической смазки . легированного минерального масла (снижение коэффициента трения по сравнению с прокаткой без смазки на 30%, ls теплопередача в валки 3,4 ° l0 ккал/ч.

Этот расчет показывает существенное влияние количества охлаждающей жидкости, подаваемой в послеочаговую зону, на температурный перепад непосредственно

20 на послеочаговом участке поверхности валка. Как при малых значениях общего расхода жидкости на клеть (200400 м /ч), так и при больших значе3 з ниях (400-800 м/ч) снижение коли 5 чества жидкости в послеочаговой зоне (угол поворота 0-30 ) уменьшает перепад температур на поверхности в 3-4 раза. Как видно из приведенного расчета, для выбранных условий прокатки охлаждение с расходом менее 400 м/ч на клеть не обеспечивает необходимую температуру поверхности валка перед входом о ее в очаг деформации (более 80 С), Увеличение общего расхода охлаждающей жидкости (400 м /ч в зону, прилегаю 3 щую к опорному валку, и 40-320 м /ч

Э в зону послеочаговую) обеспечивает снижение. температуры поверхности валка на. входе в очаг деформации до необходимой

40 величины (60 7g С)

Результаты расчета значений температур поверхности валка в зависимости от способа охлаждения и угла поворота валка представлены в таблице.

833336 о с0 с0 С 3 С 3 Я с0

3 -,Р с0 Ф Ф t0 с0 с3Z, О тОО О

О3 o) cO Я с0 тi CD CD

О CD со с0 со

C4 + О3 03 т4 сО В с3 О О сО c0 O с0

Щ с0 с3 с 3 3- nl nl O

О О с0 с0 со

С0 С{ i СС fQ щ l0 щ l0

О CO 3 с0

О CD CD CO CO co CO .Щ

С9 30 И

O 30 с0 с0 В 0 с0 о с0 с3 Я г4 Р3 с4 а cu cO CD с0 >,3 „о О, 0, CD с9 С4 1Я Р3 3 з4 е-Ф 3с с0 У О3 ° 4 0

ФФ

О с0 ч cg с0 с0 О3, 1Я сО в N О О О О с9 с4 c4 gq с4 Р3 Р3 ol (0 ср СС3 ц> ц>

Я

О с3 3 с0 с0 В О»

О О О ..О О О О

7 8

Уменьшение величины подачи в после-1 очаговую зону резко уменьшает перепад температур в этой зоне, что способствует уменьшению температурных усталостных напряжений, являющихся одной из основных тпзичин образования разгара поверх- ности валка и его повышенного износа.

Минимальная величина (0,1) в указанном диапазоне выбрана с учетом того, что даже при больших значениях расходов охладителя, подаваемого в зону, прилегающую к опорному валку, температура поверхности валка в зоне входа металла в очаг деформации превышает допустимые значения (74 C j. Кроме того, уменьшение расхода охладителя в зону, припегающую к очагу деформации; на величину менее 0,1 количества, подаваемого в другую зону, не обеспечивает полное удаление смазочной пленки с поверхности валка ко времени входа этой поверхности в зону, прилегающую к опорному валку, что резко снижает эффективность общего охлаждения.

Верхнее значение интервала (0,8) определено отсутствием существенной эффективности более высоких значений, особенно с точки зрения уменьшения расхода охлаждающей жидкости. Расход охлаждающей жидкости более этого значения нецелесообразен как с технологической, так и экономической точек зрения.

Пример . При прокатке листового металла (стали 08кп) толщиной

2,0 мм во второй чистовой клети широ-. кополосного стана 200 охлаждающая жидкость подается двумя раздельными потоками, один из которых с расходом

400 м/ч подают в зону поверхности раЪ бочего валка, прилегающую к опорному валку, а другой с расходом, составляющим 0,2 количества жидкости, по аваемой в зону опорного валка (80 м/ч), подают в зону поверхности валка, прилегающую к очагу деформапии. При этом температура поверхности валков на вхоо де в очаг деформации равна 70 С, а перепад температур в послеочаговой зо33336 8 не (0-30 С) составляет 1644С вЂ” почти в два раза меньше, чем при расходе жидкости по известному оспособу (800 м/ч, 3

З05=С>.

Применение предлагаемого способа

I позволяет снизить температурный перепад и расход охлаждающей жидкости.

Уменьщение температурно-усталостных напряжений, вызываемых резким перепа10 дом температур, приводит к уменьшению разгара поверхности и повышению стойкости валков, чему способствуют также теплоизолирующее и антифрикционное действия смазки вне зависимости от cnols соба охлаждения. Поэтому при расчете зкономической эффективности пре-лагаемого способа дополнительное повышени стойкости валков при уменьшении подачи охлаждающей жидкости в послеочаговую

20 зону принймается 25% от общего повышения стойкостй валков при использовании технологических смазок.

25 Ф о р м .у л а и з о б р е т е н и я

Способ охлаждения прокатных валков, включающий подачу технологической . смазки на рабочие и опорные валки и охлаждающей жидкости на рабочие валки со стороны выхода металла из очага деформации, отличающийся тем, что, с целью снижения температурного перепада на поверхности рабочего валка и расхода охлаждающей жидкости, охлаждающую жидкость подают на поверхность рабочего валка в две эоны — выше и ниже его оси, причем количество охлаждаю щей жидкости, подаваемой в зону, распо40 ложенную ниже оси валка, устанавливают равным О, 1-0,8 количества жидкости, подаваемой в другую зону.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Адамский С, Д. и др. Теория и практика производства широкополосной стали. М., "Металлургия", 1977, с.72.

2. Авторское свидетельс тво СССР

N> 4l40l5, кл. В 2l В 27/lO, 1972.

Составитель M. Реутова

Редактор Н. Бушаева ТехредИ,Асталош Корректор С. Шекмар

Заказ 3858/8 Тираж 888 Подписное

В!!ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4