Способ охлаждения калиброванных валков прокатного стана

(19 В 270 51) 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ТЕТ СССРИ ОТНЯТИЙ ОБРЕТЕНИ ПИСАН(71) Украинский научно-исследовательский институт металлов и Челябинский металлургический комбинат(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ КАЛИБРОВАННЫХ ВАЛКОВ ПРОКАТНОГО СТАНА(57) .Изобретение относится к металлургии и может быть использованов прокатном производстве, в частности, для охлаждения валков обжимных и сортовых станов. Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости валков эа счет сниженияинтенсивности их износа, Способ предусматривает охлаждение калиброванных валков прокатных станов с дифференцированием плотности орошенияно периметру ручья калибра, Приэтом плотность орошения изменяютпропорционально распределению отношений локальных мощностей сил трения к твердости соответствующихучастков поверхностей калибра. Такоеохлаждение валков обеспечивает выравнивание износа поверхности калибров, чем достигается повышение стойкости валков, снижение их расхода и,как следствие, снижение себестоимости изготовления проката. При этомрасход охладителя снижается вследствие меньших плотностей орошения.1 ил., 2 табл.Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано в прокатном производстве, в частности для охлаждения валков обжимных и сортовых станов.Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости валков за счет снижения интенсивности их износа.На чертеже изображено распределение температуры и износа по ширине круглого калибра,Способ предусматривает охлаждение калиброванных валков прокатныхстанов с дифференцированием плотности орошения по периметру ручья калибра. При этом плотность орошения изменяют пропорционально распределениюотношений локальных мощностей силтрения к твердости соответствующихучастков поверхности калибра.Исследованиями механизма износакалиброванных валков установлено, чтоизнос пропорционален мощности силконтактного трения Б и обратно пропорционален твердости поверхностиматериала. валков16 2 КЧск РАгде Г - коэффициент трения;и - коэффициент подпора;К - сопротивление деформации,кг/мм2,7 - скорость скольжения, мм/с;Р - площадь контакта, мм2,А - твердость поверхности валка, НВ;С - коэффициент пропорциональНВсности,кгПри сортовой прокатке, а также прокатке на обжимных станах, т.е. в калиброванных валках, параметры определяющие износ в каждом сечении калибра, жестко заданы в зависимости от прокатываемого материала, его температуры, степени и скорости деформации ( пб, К), скорость скольжения, наряду с деформационными параметрами, характеризует и геометрию калибра, изменение же твердости по. - верхности валков по участкам калибра является Функцией темпвратуры этой же поверхности от совокупности указанных Факторов.Связь износов по участкам поверхности калибра валков с режимом нагружения и температурным состоянием поверхности калибра определяется из выражения1 Г 2 КУскРНВх где х - текущее значение участка поверхности калибра.Анализ представленной зависимости1показывает, что условие -- - 1 дохстигается как изменением режима нагружения элементов калибра, так и изменением твердости поверхности элементов калибра. Учитывая, что режим 15нагружения, т.е. параметры К, Чи Р заданы жестко (температурно-деФормационные .и скоростные режимы прокатки обусловлены Формированиемпрофиля заданной формы и из определенного материала), равенство износапо ширине калибра достигается только за счет изменения контактных условий деформирования, а именнои НВ.Конкретные значения мощности силтрения, скорости скольжения и твердости на локальных участках поверхности калибра приведены в табл.1.Данные получены на примере прокатки стали 50 ХГА в шестой клети непре-рывно-заготовочного стана (НЗС)900/700/500.Анализ табличных данных свидетельствует о несоответствии максиЗ 5 мумов скорости скольжения и отношения И/А, Максимальное значение скорость скольжения имеет в точке 2,в то время как отношение Б/А - в 40точке 3.При этом коэффициент пропорциональности изменения плотности орошения находится в пределах от 1,0 до1,68.Исследованиями температурногосостояния валков, механизма и характера их износа во взаимосвязисо способами охлаждения установлено,что применяемый на НЗС 900/700/500 50 плоскоструйный способ охлажденияявляется недостаточно эффективным,так как отражает связь плотностиорошения только со скоростью скольжения. Вследствие этого наработка 55 на валок эа установку занижена исоставляет, например, в 6 клети6462 т/мм, а износ поверхности участков калибра изменяется от 1,5 до5,1 мм.Таблица 1 Точки по периметру ручья Показатели 5 3 Мощность сил трения, х 1 10б 17 ф 7 20 э 9 29 э 8 186 17 ф 9 Скорость скольжения 280 190 120 60 230 . 215 210 205 200 Твердость БОтношение 0,025 0,032 0,04 0029 0029 3 ,12962Распределение величины износа по ширине калибра качественно совпадает с эпюрой отношения И/А (табл.1 и фиг 1), что свидетельствует об однозначности связи величины износа с выбранным критерием М/А, а следовательно, и обоснованности регламентирования плотности орошения относительно данного критерия.Способ опробован в производст- Ю венных условиях. В соответствии с распределением отношения И/А (табл.1) дифференцировали плотность орошения по участкам калибра в диапазоне 89,1-149,8 м /м ч. При этом плотность орошения в точке 5, равная 90 м 7/мч, установлена из условия достижения предельной величины температуры разогрева поверхности валков, равной 60 С. 20В табл,2 приведены сравнительные данные эффективности известного и предлагаемого охлаждения.Сравнительный анализ данных реализации известного и предлагаемого25 способов показывает, что стойкость валков при использовании предлагаемого способа возрастает в 1,3-1,5 раза (с 6462 т/мм до 8400-9700 т/мм),а неравномерность износа уменьшается в 2-3 раза (с 1,5-5,1 мм до 0,6- 1,6 мм) (табл.2).Повышение стойкости валков в 1,3- 1,5 раза обеспечивает снижение расхода валков на 0,015 кг/т и, как следствие, снижение себестоимости изготовления проката. При этом расход охладителя по предлагаемому способу оказывается более низким, вследствие меньших плотностей орошения,ФФормула изобретения Способ охлаждения калиброванных валков прокатного стана, включающий подачу охладителя с дифференцированием плотности орошения по периметру ручья, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуа тационной стойкости валков за счет снижения интенсивности их износа, плотность орошения изменяют пропорционально распределению отношений локальных мощностей сил трения к твердости соответствующих участковповерхности калибра.1296248 Таблица 2 Точки по периметру ручья Показатели-360 30 320 250 35 Износ по периметру ручья, мм 1,5 3,4 5,1 3,2 2,0 Предлагаемый Плотность орошения, м/мч 89,1 105,1 119,8 93,5 90 Износ по периметру ручья, мм 0,6 1,1 1,6 1,05 0,9 Составитель М.Реутовадактор В.Ковтун Техред В.Кадар орректор Л.Патай Подписное Тираж 48ственногобретенииЖ,к Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная ИзвестныйПлотность орошения м/м ч 01/12 ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москв1о комитета СССРи открытийРаушская наб д. 4/