Способ охлаждения прокатных валков в процессе прокатки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 22 А 1 В 27/1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ дитель дополнительно подают на поверхность валков со стороны входа в очаг деформации и непосредственно вплоть до очага деформации струями, образующими единую зону охлаждения валков и полосы, углы подачи охладителя по длине которой различны, с уменьшением в направлении очага деформации, причем начало зоны подачи охладителя приближают к очагу деформации на полосе и удаляют на валке при уменьшении толщины полосы.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отношение максимальных и минимальных углов подачи охладителя на поверхность валка и полосы устанавливают в диапазоне (1,4-3,0):1.3. Способщ и й с я т дачи охладител более 5 длин д и Т/2 на валк захвата на полос ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очисткетехнологических газов, сточных води использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлурги(56) Авторское свидетельство СССРУ 57 1313, кл. В 21 В 27/06, 1975.(54)(57) 1. СПОСОБ ОХЛАЩЦЕНИЯ ПРО -КАТНЫХ ВАЛКОВ В ПРОЦЕССЕ ПРОКАТКИ,включающий подачу охладителя на поверхность рабочих валков со сторонывыхода и на полосу на входе в очагдеформации под регулируемым углом,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с цельюулучшения качества прокатаи повышения стойкости валков, охлапо п. 1, о т л и ч а юем, что длину зоны пои устанавливают не1 122lПредлагаемое изобретение относится к прокатному производству, в частности к охлаждению рабочих валков станов горячей прокатки, а также может, быть использовано на станах холодной прокатки, .Целью изобретения является улучшение качества проката и повышение стойкости валков.На чертеже изображена схема пода чи охладителя на валки и полосу.Рабочие валки 1 контактируют в очаге деформации с полосой 2. На выходе из него на рабочий валок 1 подают охладитель 3, со стороны входа металла в очаг деформации на рабо-.чий валок . - охладитель 4 и непосредственно перед контактом с металлом -охладитель 5. Отдельно на полосу подают охладитель б. Углы подачи охладителя 5 и 6 на поверхность валкови полосы в зонах различны, уменьшаясь по длине зоны подачи в направлении очага деформации, с соотношением углов в начале зоны охлаждения ди у очага деформации (1,4-3,0):1,причем размер зоны теплообмена устанавливают равным или меньшим 5 длиндуги захвата на полосе 2 и 1 Г/2 навалке 1, а начало зоны подачи охладителя на поверхность полосы 2 приближают, а на валке 1 пропорционально удаляют от очага деформации приуменьшении толщины полосы 2,Дополнительная подача охладителя35на поверхность валков со сторонывхода и непосредственно вплоть доочага деформации позволяет избежатьразогрева их поверхности от внутренних слоев валка, В результате про 40исходит существенное понижение температуры поверхности валка .на входев очаг деформации, что обеспечиваетпонижение максимальной температурына его выходе без существенного45уменьшения минимальной температуры,Теплосъем валка в начале этой зоны достаточно велик, далее по зоне в силу уменьшения температурного напора теплосъем уменьшается и охлади 5 ц тель можно подавать под незначительным углом к поверхности валка, Это позволяет не только охлаждать их, но и сохранить достаточную энергию охладителя для отвода тепла с поло 55 сы на входе в очаг деформации. Помимо охладителя, отраженного от поверхности валка, на полосу от дельно подают охладитель, Так какна полосе и валке необходим в начале зоны охлаждения интенсивный теплосъем.,то предпочтение отдают начальным углам подачи, равным или близким к 1 /2,Уменьшение угла подачи охладителя по длине зоны теплообмена на поверхности полосы и валка с соотношением между углом подачи в началезоны и у очага деформации (1,43,0):1 позволяет направить охладитель по направлению их движения,чтообеспечит увеличение плотности орошения, а следовательно, и интенсивности теплообмена по мере приближения к очагу деформации, причем зона охлаждения будет продлена до самого очага деформации,Приближение начала зоны подачи охладителя на поверхность полосы к очагу деформации и пропорциональное удаление соответствующей зоны на валке при уменьшении толщины полосы обеспечивает стабилизацию величины поступления тепла в валки без переохлаждения массы полосы за счет уменьшения сьема тепла с полосы и увеличения с валка.Выбор граничных параметров обусловлен тем, что при соотношении углов подачи охладителя в начале зоны охлаждения и у очага деформации меньше 1,4. Охладитель после первоначального контакта покидает зону теплообмена, что приводит к невыполнениюпоставленной цели. При увеличении соотношения углов подачи охладителя более 1,4 доля его, вовлеченная в движение вдоль зоны теплообмена к очагу деформации, возрастает, что приводит к возрастанию теплосъема и достигает максимума при соотношении 2,5 - 3,0, При дальнейшем увеличении соотношения углов подачи охладителя интенсивность теплосъема уменьшается, так как в этом случае охладитель, попадая под малым углом атаки, не способен обеспечить дальнейший разгон пленки охладителя в результатечего возрастает ее толщина, что препятствует теплосъему.При размере зоны теплообмена на полосе более 5 длин дуги захвата увеличивается переохлаждение массы полосы, так как возрастает толщина подстуженного слоя металла, что однако не оказывает существенного влиянияна поступление тепла в валки, вызывая увеличение усилия прокатки и повьшенный износ валков. При размере зоны теплообмена на валки более 1 /2подстуживание поверхностного слоя валка практически не увеличивается, а охладитель используется неэффективно.Способ охлаждения прокатных валков осуществляют следующим образом. 10По мере входа участка поверхности рабочего валка 1 в контакт с полосой 2 температура его быстро возрастает в результате контактного теплообмена с горячей полосой и ряда других 15 процессов, достигает к выходу из очага деформации величины 600 С и выше, После выхода из очага деформации это тепло отводится вовнутрь валка 1, где температура ниже, в результате температура его поверхности на входе в зону основного охлаждения Уд, куда подают охладитель 3, составляет 200 -о300 С. Благодаря теплоотводу к охладителю 3 в конце этой зоны темпера тура составляет 80-100"С, После выхода из этой зоны в результате разогрева от подповерхностных слоев температура на поверхности валка 1 повьппается и на входе в зону охлаждения Г , куда подают охладитель 4, составляет 150 С.Со стороны входа валка в очаг деформации охладитель подают на его поверхность в три эоны.35В зону охлаждения на дуге Э 1 со ответствующей центральному углу Г подают охладитель 4, Угол подачи охладителя 4 (угол между струей и касательной к поверхности валка 1) составляет в начале зоны (точка Р) величину Я, а в конце зоны (точка Ь) величину Ц . Эти углы в зонеКподачи охладителя 4 разнятся мало и близки к и /2.В зону дополнительного охлажделния валка на дуге ИМ, соответствующей центральному углуЧподают охладитель 5. Угол подачи охладителя 5 составляет в начале зоны (точка М) вличину Я и уменьшается пондлине эоны (от точки М к И) в конце зоны (точка М) он составляет величину , которая связана ссоотношением Я = (1,4 - 3,0)Як 55В зону охлаждения раската на участке РК, длиной,подают охлади- тель 6. Угол подачи охладителя 6(точка Р) величину Я , уменьшаетсячпо длине зоны (от точки Р и К), вконце зоны (точка К) он составляет1величину Я, которая связана ссоотношением Я= (1,4 - 3,0)Я,Охладители 4, 5 и 6 подаются вразличные зоны валка 1 и полосы 2,где они выполняют различные функции. На дуге Ь охладитель 4 также,лкак и охладитель 3 на дуге ВС, осуществляет основной отвод тепла отвалка 1, которое он получает в очаге деформации от полосы 2, обеспечивая квазистационарный режим егоработы.Подача дополнительного охладителя 5 на дуге валка 1 М 11 призванаобеспечить поддержание температурыповерхности валка 1 после выхода иззоны охлаждения на дуге ЭЬ до входав очаг деформации на постоянномуровне,Подача охладителя 6 на полосу 2на участке РК призвано обеспечитьподстуживание тонкого поверхностногослоя полосы 2 перед входом в очагдеформации,Охладители 5 и 6, подаваемые надуге ИЯ и участке РК, обеспечиваютв начале зоны охлаждения высокоинтенсивное охлаждение, поэтому начальныйугол подачи охладителя Я и Я устанавливают близким к /2. Для увеличения интенсивности теплосъема подлине зоны угол подачи струй охладителя уменьшают по мере приближения кочагу деформации, причем конечныйугол подачи охладителя менее 1 /3 иболее Тп /6. Благодаря этому уменьшению углов подачи охладители 5 и 6не покидают поверхность теплообменапосле первичного контакта, а вовлекаются в движение вдоль валка и по лосы. При смене сортамента, когда толщина полосы 2 в клети уменьшается во избежание ее переохлаждения, охладитель 6 направляют на полосу 2, приближая начало зоны теплообмена охл. п. к очагу деформации, что обуславливает (при постоянстве общего расхода охладителя, подаваемого на полосу) увеличение плотности орошения, а следовательно, и удельного теплосъема. Однако суммарное понижение температуры поверхности поло1227275 ду углом подачи в начале зоны охлажСоставитель М.РеутоваРедактор Н.Слободяник Техред Л.Олейник Корректор И.Муска Заказ 2242/8 Тираж 518 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская. наб д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сы 2 на входе . в очаг деформации уменьшается и соответствующим образом увеличивается поступление тепла в валки 1 и их максимальная темпера 5 тура. Это может обусловить повышенный износ рабочих валков 1 и нестабильность их теплового профиля, что отрицательно скажется на качестве полосы 2. Для исключения этих послед ствий одновременно с изменением. условий подачи охладителя 6 на полосу 2 пропорционально изменяют условия подачи охладителя 4 и 5 на рабочий валок 1, удаляя начало зоны теплообмена У,+ но не более /2.,П р и м е р, Полосу 6,0 х 1220 мм прокатывают в чистовой группе широкополосного стана 2000 иэ раската толщиной 40 мм с температурой 1020 С. 2 о , Обжатие в 7-й клети составляет 29%, . длина дуги захвата - 0,08 м, а скорость прокатки - 2,2 м/с. В клеть завалены рабочие валки диаметром 0,8 м. На выходе из очага деформа ции и со стороны входа валки охлаждают, подавая на них воду из спрейерных коллекторов.На расстоянии 11/6 от входа валка в очаг деформации поверхность валков подстуживается в Зо результате подачи воды, одновременно подстуживается и полоса, начиная с расстояния трех длин дуги захвата ( 0,25 м). Охладительные валки и полосу. подают из специального коллектора, параллельного оси валка,снабженного двумя рядами плоскоструйных сопел, один из которых направлен на валок, а второй - на полосу. Угол подачи охладителя уменьшают по длине зоны теплообмена с соотношением меж-,дения и у очага деформации 2,0, причем начальный угол подачи охладителяна полосе составляет 75; а на валке -О30. В результате в момент выхода иэзоны охлаждения непосредственно навходе в очаг деформации температураоповерхности валка составляет 60 иополосы 670 С и охлаждение распространено примерно на 107. толщины полосы. Благодаря контакту подстуженной рабочей поверхности валка с более охлажденным металлом поступлениетепла в валки уменьшается, что обеспечивает уменьшение максимальной темапературы поверхности валка с 580 Сдо 510 С, одновременно уменьшаетсяона 40 С среднема,совая температуравалка,В случае перехода к прокатке полосы толщиной 1,8 мм иэ подката 32 ммобжатие в 7 клети возрастает до 473,а скорость прокатки изменяется до1,8 м/с. Начало эоны подачи охладителя на поверхность полосы (хотяразмер дуги захвата изменяется незначительно) приближают к очагу деФормации, обеспечивая ее уменьшениедо 0,15 м, и одновременно удаляютначало зоны подачи охладителя наовалки, увеличивая ее размер до 60.Реализация указанного режима подстуживания валка и полосы позволяетсущественно улучшить температурныйрежим работы валков понизить максимальную температуру из поверхности и повысить стабильность среднемассовой температуры, что обеспечивает значительное увеличение стойкости валков, улучшение качествапроката и повышение производительности прокатного стана в целом.