Способ охлаждения прокатных валков

 

О П И С А Н И Е )9959З2

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.07.81 (2! ) 3323707/22-02 (51) М. Кл.э с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

В 21 В 27/06

Геаудлрствеллмй камнтет

СССР (53) УДК 621.771..07 (088.8) Опубликовано 15.02.83. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.02.83 лв делам лэобретений и аткрмтий (72) Авторы изобретения

М. Б. Луцкий, В. H. Бутенко, H. П . Козин, Ю.

М. Д. Залесов, В. Г. Антипенко и Ю. В. (71-) Заявитель

Коммунарский горно-металлургический инстит (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к способам охлаждения валков прокатных станов, и может быть использовано на листовых, обжимных, заготовочных и сортовых станах горячей прокатки.

Известен способ охлаждения прокатных валков станов горячей прокатки полос, включающий подачу охладителя на поверхность ..валка, максимально приближенную к выходу металла из очага деформации (1).

Наиболее близким к предлагаемому является способ охлаждения валков станов горячей прокатки, согласно которому на полосу непосредственно на входе в очаг деформации подают охлаждающую жидкость под регулируемым углом в пределах

45 — 90, причем интенсивность охлаждения увеличивают по мере уменьшения скорости прокатки (2).

Недостатком известных, способов является значительный перепад температур, возникающий в поверхностных слоях валка вследствие их мгновенного нагрева при захвате нагретой полосы и достигающий 350—

400 С, что приводит к возникновению осевых и тангенциальных температурных напряжений, достигающих 55 — 71 кг/мм, что в несколько раз превышает допустимые напряжения для материала валков, а также способствует повышенному износу валков, образованию микротрещин и появлению развитой сетки разгара на их поверхности.

Максимальных значений температурные напряжения достигают в зоне контакта металла с валками, охлажденными до 60—

1о 80 С.

Известные способы охлаждения валков не позволяют уменьшить максимальные температурные осевые и тангенциальные напряжения, возникающие в поверхностном слое валков, а подстуживание полосы перед входом в очаг деформации, снижая температуру поверхности полосы в очаге деформации и незначительно уменьшая перепад температур на поверхности валков, увеличивает абразивный износ рабочей поверхности валков вследствие ее взаимодействия с охлажденным металлом.

Цель изобретения — устранение указанных недостатков, снижение величины максимальных осевых и тангенциальных темпе995932 ратурных напряжений поверхностных слоев валков и увеличение срока их службы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу охлаждения прокатных валков станов горячей прокатки, включающему подачу охлаждающей жидкости на валки, на поверхность валков со стороны входа металла в очаг деформации подают перегретый пар или воздух с температурой, составляющей 0,4 — 0,6 разности температур поверхности валков в очаге деформации и установившейся температуры поверхности валков.

На чертеже изображена схема охлаждения валка.

Прокатываемый металл 1 по рольгангу 2 подается к рабочим валкам 3 прокатной клети. При этом по сигналу датчика 4 открывается клапан 5, и перегретый пар или воздух через коллекторы 6 подается на поверхность валков 3 со стороны входа металла в очаг деформации. При этом происходит подогрев поверхностных слоев валков до температуры, составляющей 0,4—

0,6 разности температур поверхности валков в очаге деформации и установившейся температуры поверхности валков. В процессе прокатки на поверхность валков подается охлаждающая жидкость через коллектор 7, расположенный со стороны выхода металла из очага деформации. После окончания прокатки в данной клети, по сигналу дат.чика 4 клапан 5 закрывается, и подача перегретого пара или воздуха на валки прекращаетсяя.

Предлагаемый способ охлаждения прокатных валков, включающий подачу перегретого пара или воздуха с температурой, составляющей 0,4 — 0,6 от температуры поверхности валка в очаге деформации со стороны входа прокатываемого металла в очаг деформации, позволяет уменьшить перепад температур поверхностных слоев валков при захвате полосы валками, снизить величину осевых и тангенциальных температурных напряжений, возникающих в поверхностных слоях валков, а также увеличить стойкость валков и улучшить качество прокаткой продукции.

При выборе температуры пара в широком диапазоне варьируют изменением температуры подаваемого пара.

При подаче на поверхность валков со стороны входа металла в очаг деформации перегретого пара с температурой, меньшей, чем 0,4 от разности температуры поверхности валков в очаге деформации и установившейся температуры поверхности валков, при взаимодействии с прокатываемым металлом недостаточно подогретой поверхности прокатных валков возникает большой перепад температур и значительные осевые и тенгенциальные температурные напряжения, в несколько раз превышающие предел

Формула изобретения

55 прочности материала валков и достигающие

30 — 50 кг/мм, что приводит к образованию микротрещин, появлению развитой сетки разгара и снижению стойкости валков.

При подаче на поверхность валков пара с температурой большей, чем 0,6 от разности температуры поверхности валка в очаге деформации и установившейся температуры поверхности валков, на поверхности валков возникает значительный перепад температур при захвате прокатываемой полосы в очаге деформации, который приводит к появлению осевых и тангенциальных температурных напряжений, превышающих предел прочности материала валков. При этом происходит перегрев валков, на поверхности валков появляются микротрещины, развитая сетка разгара, что приводит к поломкам валков.

Пример. В чистовой клети крупносортного стана 600 прокатывают шахтную стойку

Хе 22. В клети устанавливают чугунные валки диаметром 610 мм. Поверхность валков охлаждают водой низкого давления до 70 С через коллекторы, расположенные со стороны выхода металла из очага деформации.

На поверхность валков со стороны входа металла в очаг деформации подают перегретый пар с температурой 185 С, что составляет 0,5 от разности температуры поверхности валков в очаге деформации и установившейся температуры поверхности валков. Перегретый пар подают через специальные коллекторы, выполненные соответственно профиля калибра валка и максимально приближенные к очагу деформации.

При этом перепад температур между поверхностью валков и металлом в очаге деформации уменьшается в 1,5 раза, а осевые и тангенциальные температурные напряжения уменьшаются в 1 — 2,5 раза и составляют 20 кг/мм, а расход валков уменьшается на 25о/ю.

Реализация предлагаемого способа охлаждения прокатных валков увеличивает стойкость валков против образова3 ия сетки разгара, а также повышает качество поверхности готового проката.

Способ охлаждения прокатных валков станов горячей прокатки, включающий подачу охлаждающей жидкости на валки, отличающийся тем, что, с целью снижения величины максимальных осевых и тангенциальных температурных напряжений поверхностных слоев валков и увеличения срока их службы, на поверхность валков со стороны входа металла в очаг деформации подают перегретый пар с температурой, составляющей 0,4 — 0,6 разности температур поверхности валков в очаге деформации и

- 995932

Составитель М. Реутова

Редактор Е.,Чазуренко Техред И. Верес Корректор Л. Бокшан

Заказ 782/12 Тираж 814 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,. Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4(5

Филиал ППП «Патент>, г. -Ужгород, ул. Проектная, 4 установившейся температуры поверхности валков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. «Iron ahd steel Institute», 1971, №:1, р. 3 — ii.

2. Авторское свидетельство СССР № 571313, кл. В 21 С 2?/06, 1977.