Способ смазки прокатных валков

, РЕСПУЬЛИК 1 В 27 06 Й КОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71.) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт,кл. В 21 В 45/021974.2. Авторское свидетельство СССРВ 500835, кл. В 21 В 27/10, 1976.(54) (57) СПОСОБ СМАЗКИ ПРОКАТНЫХ, ВАЛКОВ, включающий подачу на их По" :верхность в замкнутом пространстве мелкодисперсной смазки в виде факела и воздуха под давлением, о т " л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости Факела смазки, улучшения условий Формирования эффективной смазочной пленки на поверхностивалков, повьазения их стойкости, сокращения расхода смазка, замкнутое пространство .создают струей воздуха с температурой 60-80 С и влажностью 5-20, подаваемой вокруг Факела смазки по ходу его двиаения.еИзобретение относится к прокатномупроизводству.Эффективность применения смаэокпри горячей прокатке во многом зависит от способа.их нанесения. Впоследнее время большое распространение получил метод нанесения смазки на валки в виде масляного тумана.Известен способ подачи в видеФакела технологической смазки наповерхность рабочих валков клетейкварто с передней стороны станапутем распыления ее до мелкодисперсного, состояния с помощью пара иливоздуха. Подача охлаждающей водына рабочие валки .осущестнляется 15только со стороны выхода металлаиз стана ) 1,Однако способ не позволяет полностью удалить с поверхности рабочихвалков воду, непосредственно перед 20нанесением раскаленной смазки. Этосвязано с тем, что часть охлаждаю щей воцы попадает с выходной стороны стана и опорных валков, крометого, применение пара для образования маалянсго тумана приводит к появлению на поверхности рабочих нал"ков конденсиронанной влаги.Наличие влаги на поверхности,валков при нанесении смазки приво"дит не только к ухудшению условийобразования эффективной смазочнойпленки, но и попаданию воды в очагдеформации. Это приводит к возникновению микровзрывов частичек водыв результате их резкого испаренияв замкнутом объеме, образованногоповерхностями валка и горячего металла, и как следствие - к появлению дефектов на валках и уменьшениюих стойкости.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способсмазки прокатных валков, заключающийся в том, что на валок внутризамкнутого пространства, выполненного из твердого материала, подается мелкодисперсная смазка н видеФакела масляного тумана и струи воз"духа под давлением 2-5 атм ) 2.Недостатком данного способа является то, что при неконтролируемомизменении угла распыления форсункисмазка оседает на стенках камеры,вызывая нестабильность смазки и процесса прокатки (до пробуксовок), 55Цель изобретения - повышение устойчивости факела смазки, улучшение условий Формирования эффективной смазочной пленки наповерхности валков, повышение их стойкости, . 60 сокращение расхода смазки.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу смазки прокатных валков, включающему подачу на их поверхность в замкнутом прост- б 5 ранстве мелкодисперсной смазки ввиде факела и воздуха под давлением 2-5 атм, замкнутое пространствосоздают струей воздуха с температуорой 60-80 С и влажностью 5-20, подаваемой вокруг факела смазки по ходу его движения.Наличие воздушных струй воздуха,подаваемых ниже факела масляноготумана, препятствует коагуляции дисперсных частиц смазки, возникающейв результате конвективного движениячастиц смазки под дейстнием тепловогоизлучения горячего проката.Таким образом, воздушный экраннижней части Факела масляного тумана позволяет поддерживать необхо" димую дисперсию масляных частиц,что обеспечивает равномерное нанесение смазки, уменьшение расхода,Кроме того, воздушная завеса,создаваемая подаваемым. по ходу снижения частиц масляного тумана воздухом под давлением 2-5 атм, с температурой 60-80 С и влажностью 5-20, служит экраном от притока влаги из воздуха и испаряющейся с поверхностигорячего проката воды.Поток воздуха вокруг факела смаз" ки создает замкнутое пространство, в котором движутся дисперсные частицы смазки от сопла Форсунки к поверхности валка. Этот поток воздуха также очищает и ограждает от охлаждающей ноды и окалины зону нанесения смазки на поверхности валка, лока" лизует ее. В результате этого при достижении частиц смазки поверхнос" ти валка повышается адгезия смазочного вещества к металлу и улучшаются антифрикционные свойства. смазки в очаге деформации, исключается абразивное и фрикционное действие окалины, минимизируется расход смазки, исключаются ее потери в окружающую среду. В случае же разрушения факела смаэ" ки, она все равно увлекается воздухом на поверхность валка.В связи с наличием градиента температур по сечению Факела масляного тумана (из-за интенсивного инфракрасного излучения проката с одной стороны и охлаждения с другой) имеется тенденция конвективного движения частиц смазки, чтб способствует коагуляции частиц масла и уменьшению однородности масляного тумана. В конечном итоге это явление приводит к уменьшению устойчивости процесса прокатки.Наличие воздушных днижущихся стенок у факела смазки препятствует коагуляции частиц масляного тумана на .периферии потока масляного тумана, повышает его устойчивость и стабильность процесса прокатки.Кроме того, поток воздуха с температурой 60-8.0 фС и влажностью 5-20 служит экраном от теплового действия проката и притока влаги из воздуха и испаряющейся с поверхности проката воды.При влажности потока воздуха более 20 ухудшается отбор влаги из потока масляного тумана, что ухудшает антифрикционные свойства смазки. При влажности потока воздуха менее 5 ухудшаются экранирующие свойства потока воздуха от радиационного теплового воздействия проката, что ведет к неравномерному нагреву масляного тумана. по его сечению, конвективным потокам. внутри факела масляного тумана, коагуляции частиц масла, а также к снижению вязкости масла. Это сопровождается снижением эффективности смазки и уменьшением устойчивости процесса прокатки.При давлении воздуха более 5 атм поток масляного тумана вблИзи поверхности валка разрушается в связи с турбулентным отражением струй воздуха от поверхности валка. В результате этого на поверхности валка образуется неравномерная пленка масла, которая не обеспечивает стабильный процесс прокатки. При давлении воздуха менее 2 атм не обеспечивается устойчивость его движения вокруг факела масляного тумана. В результате этого увеличиваются потери смазки в атмосферу, уменьшается интенсивность очистки поверхности валка от влаги и окалины и, как следствие, снижаются адгезия и эффективность смазки.Подача потока воздуха с температурой более 80 С резко снижает вязокость частиц масла, что ведет к уменьшению его эффективности в очаге деформации. При подаче потока воздухаос температурой менее 60 С ухудшаются условия удаления (испарения) влаги с поверхности валка и из потока мас" ляного тумана, что снижает эффективность смазки в очаге деформации. Результаты измерений параметровпрокатки представлены в табл.2.Давление факела .смазки на выходе из сопла составляет 10 атм.Результаты опытов свидетельству ют о существенно большей антифрикционной эфФективности смазки, подаваемой по предложенному способу по сравнению с известным, отмечена так-, же значительно большая стабильность 65 процесса прокатки, уменьшение за" На чертеже изображена установка, реализующая предлагаемый способ.Установка состоит из коллектора.1 технологической смазки, установленного на монтажном кронштейне 2, на котором вокруг сопла коллен тора установлен воздушный коллектор З.с соплами, направленными на поверхность валков 4, образуя воздушную завесу. Технологическая смазка в виде тумана 5 попадает на поверхность валков. Одновременно перед зоной нанесения смазки на поверхность валков попадает воздух направленными струями 6. Для формирования струй воздуха установлены направляющие шторы 7, Воздух через соплаколлектора 3 подается од давлением 2-5 атм, с влажностью 5-20 и5температурой 60-80 С на валки на расстоянии 1-1,5 мОпыты проводили на стане ОУО 180при горячей прокатке образцов (раз-.мерами 10 100 300 мм из СтЗ кп,со скоростью 0,3 м/с, обжатием 40),нагретых в восстановительной атмос".фере муфельной печи до 1100 С. В ка-;честве технологической смазки используют 10-ную эмульсию стандартногоэмульсола Т. (10 Т) и минеральное масло индустриальное 20(ИС).Смазку подают по трубопроводаМот генератора масляного тумана инаносят на поверхность рабочих вал 20 ков со стороны входа металла в очагдеформации. На выходе из очага деформации подают охлажденную. воду.Вокруг факела смазки подают потоквоздуха, предварительно, нагретый в25 термоэлектрических элементах до60, 70 и 80 С и высушенный силикагелем до влажности 5,12 и 20, придавлении 2,3 и 5 атм. Температурувоздуха контролируют полупровоДнико-30 вым термометром, влажность " гиг"рометром, а давление - манометром.Для сравнения осуществляют процесс прокатки без подачи воздухавокруг факела масляного тумана, но35 распыление масла осуществляют влажоным воздухом, нагретым до 100 С,при давлении 110 атм,О эффективности способа подачи-технологической смазки судят по уси.40 лию прокатки, измеряемому с помощьюмесдоз, установленных под нажимными винтами, и вытяжке образцов(отношение длины после прокаткик исходной длине образца). Большей45 эффективности способа подачи технологической смазки соответствуетменьшее значение усилия прокаткии большее значение вытяжки. О ста-,бильности процесса прокатки судят50 по плоскости и линейности образцовпосле прокатки.Условия опытов, реализованные влабораторных условиях, приведеныв табл.1.1005964 Т а б л и ц а 1 Смазка Влажность, Ф 10 Т 112 60 60 10 20 60 3 70 10 20 80 60 20 10 80 О 200 12 ИС60 60 20 3,5 70 60 20 20 60 20,11,0 80 200 Таблица 2 Коэффициентвытяжки Усиление прокатки,кН от прямолинейности от плоскости 1,72 0,3 1,0 1,75 1,5 145 0,4 165 1,70 1,0 0,2 1,67 1,5 173 7,0 140 1,76 0,4 0 1 р 78 0,8 0,6 1,74 145 170 . 1 г 8,5ВНИИПИ Заказ 1990/15 Тираж 814 Подписное 155 филиал ППП "Патент",Г.ужгород,ул.Проектная,4 грязнения атмосферы частицами сйаэКИ+Применение предлагаемого способа также, позволит увеличить стойПараметры распылившегосявоздуха ююювю щеююю ю Темпера- Давлетура, 4 С ние,атмв ю ееююаеюе щщюавююавю щвщвщеащющаеивввщ кость валков, уменьшить расходсмазки, чтодаст экономический эффект по стране около 1 млн. руб. вГОде Параметры воздушной завесы Темпера- Давление, Влажтура, фС , атм. ность,Фвеиаеющиващщеавави юющаивеееававющюююевееве авю Максимальное отклонение, мм