Способ охлаждения валков и проката при прокатке слябов

(19) 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЯР.ц САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ аллургии к, О.Н.Сос Онушкевич 514,КОВ И ПРО(57) Изобретение ному производств пользовано при п тносится к и может быть и изводстве сляб(21) 399 (22) 26. (46) 3 (71) И (72) А.С ковец, И и А.А,Чм (53) 621 (56) Пат кл, В 21 (54) СПО КАТА ПРИ 991/23-022.851,88, Бюл, М 4итут черной метНадрега, А.Г,ДыпюС.Ратниченко, Г,лев771.07(088.8)нт Франции М 128В 27/06, 1962,ОБ ОХЛАЩЕНИЯ ВАЛПРОКАТКЕ СЛЯБОВ на обжимных станах. Цель изобретенияувеличение выхода годного за счетсокращения концевой обрезки металла.Цель достигается изменением интенсивности подачи охлаждающей жидкостипо длине бочки валка, что ведет к вьгравниванию вытяжек по ширине сляба иуменьшению торцовых выступов. Способвключает подачу охлаждающей жидкости на поверхность бочки рабочих валков с переменной интенсивностью. Интенсивность подачи охлаждающей жидкости по длине бочки валка уменьшают от ее краев к центру и устанавливают равной 480-800 м 3/ч и 80 -200 мз/ч соответственно. 1 табл.Изобретение относится к черной металлургии, а именно к прокатному производству, и может быть использовано при производстве слябов на обжимных станах.Цель изобретения - увеличение выхода годного за счет сокращения концевой обрези металла.Способ включает дифференцированную подачу охлаждающей жидкости на поверхность бочки валка, при этом интенсивность подачи охлаждающей жидкости по длине бочки валка устанавливают уменьшающейся от ее краев к центру, а расход охладителя на краях бочки н центре равен 480-800 и 80- 200 м /ч соответственно.Технология производства слябов на современных обжимных станах такова, . что значительная доля прокатываемого слитка или литой заготовки (13-24 Е) удаляется н обрезь из-за образования на переднем и заднем концах сляба торцовых выступов и впадин (" рыбьих хвостов" ). Основная причина образования последних - неравномерность вытяжки различных слоев деформируемого слитка, На неравномерность вытяжки и образование выступов (нпадин) в знагчительной мере влияет температура раската в поперечном направлении, Регулируя температуру сляба по ширине можно добиться уменьшения доли обрези и увеличения выхода годного.При горячей прокатке слябов наибо,лее существенными потерями тепла прокатынаемого металла являются потери от избыточной охлаждающей валки воды и истекающей на верхнюю грань слябов и теплопередачи к валкам в очаге деформации. Так как величина теплового потока в очаге деформации, а следонателый, и степень охлаждения зависит от разности температур металла и вал- ков, то, изменяя интенсивность охлаждения валков (расход воды) можно влиять на охлаждение поверхности слябов, Кроме того, уменьшая расход охлаждающей воды на поверхность валка, уменьшаем и количество воды, попадаищей на поверхность прокатываемых слябов. Это приводит к снижению потерь тепла и, следовательно, повышает температуру поверхностных и подповерхностных слоев металла.Изменяя интенсивность подачи воды по длине бочки валка, мы достигаем понижения температуры по краям боч ки, где контактируют с валком краясляба, и повышения температуры кцентру бочки валка.Установлено, что чем больше (меньше) перепад температур между поверхностьи валка и металла, тем больше,(меньше) теплоотдача от металла квалку. Стремление достичь наибольшего(наименьшего) перепада температур ограничивается предельными значениямитемператур, обусловленными условиямиохлаждения и работоспособности валков. Наименьшая температура поверхности валка, которуи можно достичь вовремя прокатки при охлаждении их водой, - 20-40 С. Максимальная температура поверхности валков обуславливается фазовыми превращениями в металле валка при разогреве их в очаге деформации и, как следствие, их износостойкостьи и качеством прокатываемого металла. На границе контакта металла с валком температура поверх ности и подповерхностных слоев устанавливается, как принято считать,равной полусумме температур металлаи валка.М Сгкп 2 30 2 С - С = 196 С. Следовательно, рабочее значение55температуры поверхности валка должнобыть несколько ниже, например, 160 о180 С (температура на контакте приэтом будет составлять 705-715 С),где С - температура поверхности накпконтакте н очаге деформации;35температура металла на помверхности перед входом вочаг деформации;.С - температура валка на поверхности перед входом в очаг 40деформации.Так как температура фазовых превращений для материала валков обжимных станов составляет примерно 723 С,то температура поверхности валка в 45очаге деформации должна быть нижеэтой величины (С ( 723 С), Допуская,что максимальная температура металлаперед очагом деформации может быть1250 С, находим максимальное значение температуры поверхности валковперед входом в очаг деформации:30 700 800 20 1000 20 700 313Практика эксплуатации валков подтверждает оптимальность такой температуры - исчезают вырывы и налипаниена валках и прокатываемом металле,что наблюдается при максимальном значении температуры поверхности валков.Для минимального значения температуры поверхности валков 20-40 Стемпература на контакте будет равна636-645 С,Таким образом, максимально возможный перепад температур поверхностныхслоев металла по ширине соответствующих контакту в центре и по краямбочки валка составит 60-80 С.При разности температур в 40 Снаблюдается значительная неравномерность вытяжек, а удовлетворительноекачество металла обеспечивается приразности температур поверхности ицентральных слоев нагретого слиткане более 80 С,Таким образом, достижение интенсивностью охлаждения валков температурного перепада между крайнимиучастками сляба и центральной егочастью в 40-80 С упрощает процесспрокатки по сравнению. с известнымиспособами, так как исключается дополнительное охлаждение слябов на специальном оборудовании и сохраняетсяуровень выхода годного (величинаконцевой обрези находится на одномуровне, так как достигается выравнивание вытяжек и уменьшение торцовыхвыступов)Для получения указанного перепадатемператур были рассчитаны требуемыеобъемы расхода воды на охлаждениекраев и центра бочки рабочих валковслябинга 1150. Рассчетные данные пооверены в производственных условиях порезультатам фактических замеровРасход воды измерялся водомерами ВТ,вмонтированными в каждый трубопровод. Измерение температуры поверхности валков на входе и выходе металлаиз очага деформации осуществлялосьтерморезисторами СТЗи приборомТТЦ. Температура поверхности металла измерялась на расстоянии 700 мм отсечения выхода из очага деформациибесконтактными датчиками с использованием транзисторов типа П 304 и П 217 В.в качестве фотодиодов, сигнал от которых записывался на осциллограф. Параллельно температура поверхности металла измерялась фотоэлектрическим пирометром ФЗП.Температура охлаждающей валки воды находилась во время экспериментальных исследований в пределах 125 о15 С, а температура окружающего воздуха составляла 25 С,Скорректированные экспериментальные значения температуры поверхности10,валков на входе в очаг деформации,температуры металла и расходы воды наохлаждение приведены в таблице,Температура поверхности, С 15 валков металла Как следует из приведенных данных, 55для получения требуемого интервала максимально возможной температуры поверхности валков на уровне 160-180 С, расход охлаждающей воды должен быть на уровне 80-200 м /ч. Следует отмеформула и з о б р е т е н и я Составитель М.РеутоваТехредМ.Маргентал Корректор И,Патай Редактор М.Товтин Заказ 341/8 Тираж 467 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. 5 13 тить, что температура поверхности металла при этом находится в интервале допустимой температуры деформации в конце прокатки и составляет 1020- 1050 С,что оговорено действующей технологической инструкцией.При расходе воды на уровне 40- 60 мЗ/ч температура поверхности валков на входе в очаг деформации 190- 200 С, а на их поверхности видны следы побежалости, что говорит о недостаточном охлаждении. Кроме того, на валках появляется рябизна - налипание частиц прокатываемого металла, а также мелкие вырывы поверхностного слоя валков. Такой дефект говорит о том, что при укаэанном расходе воды на охлаждение, поверхность валка не успевает достаточно охладиться, что приводит к их разогреву в очаге деформации до температур фазовых превращений. В этих условиях происходит диффузионное проникновение в поверхностный слой валков прокатываемого металла и наоборот. При осмотре слябов на их поверхности обнаружен аналогичный дефект.С увеличением расхода охлаждающей валки воды температура поверхности валков на входе в очаг деформации и температура прокатываемого металла на выходе из очага деформации понижается, Для получения минимально возможной температуры поверхностивалков (20 С) потребовалось включение .дополнительного насоса производитель,ностью 200 м/ч. При этом температура поверхности валков снизилась всего на 5 С, а температура поверхности металла - на 60 С, Резкое увеличение расхода охлаждающей воды (до 2000 мЗ/ /ч), незначительное снижение температуры поверхности валков и значительное понижение температуры прокатываемого металла указывает на то, что приемлемое значение нижнего пре 69839 6дела температуры валков находится выше этого значения (25 С). Расход охлаждающей воды при этом 800 мз/ч. Такой максимальный расход обеспечиваетсуществующая система охлаждения валков слябинга. За верхний предел в интервале минимальных температур валкапринимаем нижнее значение допустимойтемпературы эксплуатации подшипников(60 С). Соответствующий расход охлаждающей воды - 480 м /ч.Таким образом, для нижнего интервала температур поверхности валказ15расход воды 480-800 м /ч, а для верхнего - 80-200 м /ч. При измерении величины концевой обрези по масштабным фотоотпечаткам и натурных образцов в копровом цехе установлено, что величина торцовых выступов уменьшается с уменьшением интенсивности подачи охлаждающей воды от краев бочки к ее центру, Наименьшие выступы получены при расходе воды на края и центр бочки 480 - 800 м/ч 80-200 мЭ/ч соответственно и составляющие 30 - 50 Ж (150-250 мм) от выступов на слябах, прокатанных при обычном охлаждении рабочих валков (400-500 мм). Способ охлаждения валков и проката при прокатке слябов, включающийдифференцированную подачу охладителя на поверхность бочек валков, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода годного засчет сокращения концевой обрези металла, интенсивность подачи охлацителя по длине бочки устанавливают суменьшением от ее краев к центру, 45при этом расход охладителя на краяхбочки равен 480-800 м /ч, в центре -80-200 м /ч.