Способ восстановления прокатных валков

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9 0 51) 5 ИЗОБРЕТЕНИЯ ИСА Н АВТО Выдралков, -о, 1964. атных ельстГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Липецкий политехнический институи Новолипецкий металлургический комбинаим. Ю. В. Андропова(56) Стыпинский В. В. и др. Предупреждение образования окалины и методы очисткидеталей. - М.: Машиностроение, 1961.Карп И. Н, и др. Продукты сгорания газапри высоких температурах. - Киев: Техника1967.ин В. А. и др. Стойкость прокв Челябинское книжное издат ЯО, 1579679 А;(5) Изобретение относится к прокатному производству и может быгь использовано нри восстановлении прокатных валков станов горячей и холодной прокатки. Цсль изоорстения - повышение срока службы еалка з,. счет уменьшения содержания кислород в наплавленном слое. Способ состоит в том, что при восстановлении прокатных валков пр .1 зводят механическос у гление дефектов. предварительный и сопутствующий подогрев, н- плавку износостойкого слоя с последуюгцей термической и механической обработкой бочки валка. При этом вокруг валка 1 перед наплавкой создают защитную атмосферу за счет подогрева газовыми горелкамнпри частичном сжигании газа. Расход возаха по отношению к расходу газа определяется соотношением , / ==1,12+0,304. 10 Г 7 где Т - температура нагрева валка, "С. Способ позволяет избежать повы шеи но го содержания кислорода в наиоолее нагруженном поверхностном участке бочки валка, что повышает эксплуатационную долговечность прокатных валков.,3 ил,табл.1579679 300 400 500 700 200 900 10001,40 1,43 1200 Чаозр/Чг-1 ) 1 75 1 205 1, 24 1 26 1, 30 1,50 45 5 О 55 Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при Восстановлении прокатных валков станов го 11 ячей и холодной прокатки.Цель изобретения - повышение срока службы валка путем уменьшения содержания кислорода в направленном металле,На фиг. 1 изображен график влияния соотношения продуктов горения метана и температуры на процесс окисления на поерхности нагреваемого изделия; на фиг. 2 - ависимости соотношений продуктов горения метана от коэффициента избытка воздуха; на фиг. 3 - схема восстановления прокатного валка по предлагаемому способу,Способ состоит в том, что при восстановлении прокатных валков производят механическое удаление дефектов, предварительный и сопутствующий подогрев, наплавку износостойкого слоя с последующей термической и механической обработкой бочки Валка, при этом вокруг валка перед наплавкой создают защитную атмосферу за счет осуществления подогрева газовым пламенем прн частичном сжигании метана, причем расход воздуха +м) по отношению к расходу метана К, (м ) определяется соот- ношением щ 1 12+0 304 10-зТУ);)где Т - температура нагрева валка, С.Защитную атмосферу получают путем неполного или частичного сжигания газа, например метана, при этом продукты реакции - СОг, СО; Нг, НгО; СН), из которых СО и НгО являются окислителями, а Нг и СО -Математическая обработка результатов расчетных данных позволяет получить зависимость расхода воздуха по отношению к расходу газа от требуемой температуры подо- грева ффщ - 1,12+0,304 10 ЗТ,Угде Т - температура нагрева валка, С.Способ осуществляется следующим образом (фиг. 3). Подогрев валка 1 осуществляется газовыми горелками 2, выполненными в виде труб вдоль бочки валка, в которые подается смесь воздуха с метаном в количестве, определяемом в зависимости от требуемой температуры нагрева. При неполном сжигании образуется защитная атмосфера СО - СОг -- Нг - НгО - Кг, которая, поднимаясь вверх 5 10 15 20 25 30 восстановителями, и в зависимости от соотношения указанных компонентов и температуры идет реакция окисления на поверхности нагреваемого изделия или нет (фиг. 1). Решая систему уравнений для случая неполного сгорания метана в воздухе и давления 1 атм при избытке воздуха по отношению к метану а=0,2 - 1,0 получают процентный состав продуктов реакции при различных температурах. По результатам расчета строят зависимости содержания СОг/СО и НгО/Нг при различных температурах в зависимости от избытка воздуха а.На графике (фиг. 2) показано соотношение СОг/СО и НгО/Нг для 500 С. Затем с помощью фиг. 1 для 500 С определяют максимальное соотношение окислителей и восстановителей, при которых не идет окисление нагреваемого металла. Для 500 С должно быть СОг/СО(0)95; НгО/Нг(0,19. При несоблюдении хотя бы одного соотношения начинается окисление металла. Поэтому на фиг, 2 для 500 С определяют максимальное а по указанным соотношениям. При СОг/СО=0,95 соответственно НгО/Нг= =2,3 - область окисления (фиг. 1), а при НгО/Н=0,19 соответственно СОг/СО=0,05, что значительно меньше предельного значения (0,95), - область восстановления. Этой точке соответствует коэффициент избытка воздуха по сравнению с газом а=0,25. Подобным образом находят а в зависимости от температуры нагрева в интервале 200 - 1200 С, Перейдя от коэффициента а к соотношению объемов воздуха и метана К,/К=1+а, получают зависимость этого соотношения от температуры нагрева(вследствие высокой температуры) между валком и термокожухом 3, защищает поверхность валка от окисления и выходит в верхней зоне, где осуществляется процесс наплавки направляющими сварочной головки 4.Пример. Производят токарную обработку бочки изношенного опорного валка стана 2000. Диаметр валка 1600 мм, вес 41 т, материал 9 ХФ, Затем подогревают валок до 420 С Для этого по указанной формуле определяют соотношение между воздухом и метаном, соотношение равно 1,257. Нагрев ведется в течение 24 ч. По окончании наплавки валок практически не окисляем, в отдельных местах цвет валка синий, что соответствует очень тонкой окисной пленке :600 А. После подогрева на валок осуществляют наплавку по всей бочке проволокой св 10 Х 5 М под флюсом АН - 20 С в тече1579679 Стойкость Причины выход,1,из строя Число Вариант Соотношение валков,млнт прокатанкаипаний до воздуха иметанаЪм/газ ного металвыхода из строя По известному способу 0,6 По пред- лагаемому способу2 1,25 б Износ бочки валка1,2 1,171,35 То жеВыкрошка понаплавленному 1,2 1,0 металлу ние 17 сут при трехсменной работе оборудования. Диаметр проволоки 5 мм. Режим наплавки: ток 500 А, напряжение на дуге 33 В, скорость 36 м/ч. После наплавки производят отпуск: нагрев до 500 С, выдержка 4 ч и замедленное охлаждение со скоростью 30 С в 1 ч (в термостатической яме). После полного остывания производят механическую обработку и завалку в клеть.В таблице приведены эксплуатационные характеристики валков, восстановленных по предлагаемому (вариант 2) и по известному (вариант 1) способам,Как видно из таблицы валок, восстановленный по предлагаемому способу (вариант 2), обладает наивысшей работоспособностью и долговечностью из-за низкого содержания кислорода в металле шва. При уменьшении количества воздуха по сравнению с расчетным (вариант 3) в составе атмосферы присутствует больше СО и Н 2 (восстановителей), т. е. окисления, как и в варианте 1, нет и, следовательно, положительный эффект (долговечность валка) не повышается. Поэтому уменьшение количества воздуха по сравнению с количеством газа является нецелесообразным. В случае, когда расход воздуха избыточен (вариант 4), образовывается окислительная атмосфера, под воздействием которой бочка валка покрыта толстой окалиной, кислород которой переходит в шов,вследствие чего снижается долговечность валка.Технико-экономические преимущества предлагаемого способа восстановления прокатных валков состоят в том, что использование предлагаемого способа позволяет избежать повышенного содержания кислорода в наиболее нагруженном поверхностном участке бочки валка, в результате чего повышается эксплуатационная долговеч. ность прокатных валков, и, следовательно снижается годовая потребность в валках.Формула изобретенияСпособ восстановления прокатных валков, включающий механическое удаление дефектов, предварительный и сопутствующий подогрев, наплавку износостойкого слоя с последующей термической и механической обработкой бочки валка, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы валка путем уменьшения содержания в наплавленном металле кислорода, вокруг валка создают защитную атмосферу, подогревая валок газовым пламенем с частичным сжиганием метана, причем расход воздуха 1 т(м) по отношению к расходу метана Ь, (м) определяется соотношением ффъ=1,12+0,304 10 ЗТ Угагде Т - температура нагрева валка, С. 3 Выкрошка по наплавленному ме- таллу1579679 гвдс ЗоВс цапс Запссог/со ваос юа с 1,2 Оас ов о,ц/фг 02 Фиг. 2 ль В. Пискуреввчук КП ретениям и отк Раушская наб. Патент, г. Ужг фо ъ Редактор А. Козориз Заказ 3979 НИИПИ Государственн П 3035,Производственно-издаСоставите Техред А Кра Тираж 657 ого комитета по изо Москва, Ж - 35,ельский комбинатрректор А. Обручардписноеытиям при ГКНТ ССд. 4(5Род, ул. Гагарина, 1 О 7 КОфС поос яюс Поос