Прокатный валок клети окалиноломателя

)5 В ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР л р.АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ СВИ 63/02(54) ПРОКАТНЫЙ ВАЛО ЛИНОЛОМАТЕЛЯ (57) Изобретение относи производству и предназн окалиноломателей, использ ния окалины с проката пар Цель изобретения - увели ка и эффективности удален КЛЕТИ ОКАатному клетей удалеффект. са вал- путем ся к прок ачено для ующих для взрывной э чение ресур ия окалины(21) 46347 (22) 09.01 (46) 23.01 (71) Мар ститут (72) С. В. Л. К. Ле В, М. Пеф иН.И.О (53) 621.7 (56) Авто1388127Бровма технологии Металлург повышения стойкости выступов рельефа. На рабочей поверхности бочки валка 1 имеются шевронообразные выступы 2, равномерно распределенные по длине и окружности бочки. Угол при вершине шевронов составляет 60 - 120, а поперечный профиль шевронных выступов имеет форму сегментов с длиной хорды 0,05 - 0,20 диаметра бочки и стрелой 0,15 - 0,30 от длины хорды, при этом параметры шагов по длине и окружности бочки регламентированы в зависимости от длины и диаметра бочки. Предлагаемая конструкция рельефа бочки валка обеспечивает оптимальные условия удаления окалины путем механической ломки и паровзрывного эффекта без разрушения выступов, при этом не наблюдается увеличения динамических нагрузок в линии привода валков, что связано с плавным входом выступов в очаг деформации. Предлагаемый валок по сравнению с базовым объектом имеет большой ресурс, сохраняет рельеф до полного износа рабочего слоя между переточками и обеспечивает стабильное удаление окалины. 2 ил., 1 табл.51015 зИзобретение относится к прокатному производству и предназначено для клетей окалиноломателей, использующих для удаления окалины с проката паровзрывной эффект.Цель изобретения - увеличение ресурса валка и эффективности удаления окалины путем повышения стойкости выступов рельефа,На фиг. 1 представлен профиль выступов на рабочей поверхности валка; на фиг, 2 . сечение А - А на фиг, 1.При конструировании профиля рельефа на рабочей поверхности валка для клетей окалиноломателей, исходят из создания условий, обеспечивающих механическую ломку окалины на поверхности проката, ее разрушение и удаление путем паровзрывного эффекта, при этом процессы, направленные на разрушение окалины, должны минимально разрушать рельеф рабочей поверхности валка 1. В результате экспериментальных работ найдена оптимальная геометрия рельефа, наносимого на рабочую поверхность валка, в виде шевронообразных выступов 2, равномерно расположенных по длине и окружности бочки валка, при.которой шаг между вершинами шевронов по длине бочки составляет 0,1 - 0,2 длины бочки, а шаг между ними по окружности бочки равен 0,2 - 0,3 ее диаметра при этом угол при вершине шеврона выполнен в диапазоне 60 - 120, а поперечный профиль выступов имеет форму сегментов с длиной хорды 0,05 - 0,20 диаметра бочки и стрелой 0,15 - 0,30 его хорды. Такая конструкция рельефа бочки валка обеспечивает оптимальные условия удаления окалины как за счет ее механической ломки, так и за счет паровзрывного эффекта без разрушения выступов и их интенсивного изно са. Обеспечиваются также минимальные динамические нагрузки в линии привода валков, что связано с плавным входом выступов в очаг деформации,Расстояние между соседними выступами и их шаг выбраны в соответствии со следующими требованиями: отсутствие вибраций стана; одинаковая изнашиваемость как выступов, так и впадин рабочей поверхности (сохранение ее рельефа); обеспечение паровзрывного эффекта; высокое качество проката.При расстоянии между выступами, большем 0,3 диаметра бочки валка, отсутствует паровзрывной эффект, проявляется избирательный износ поверхности вблизи зигзагообразных выступов, появляются вибрации стана. Уменьшение этого расстояния менее 0,2 диаметров бочки вызывает вероятность появления закатов, интенсивно разрушаются и изнашиваются зигзагообразные выступы.Уменьшение шага зигзагов ниже 0,1 длины бочки приводит к появлению закатов, к ухудшению удаления окалины. Увеличение этого шага свыше 0,2 длины бочки валка 20 25 30 35 40 45 50 55 отрицательно сказывается на появлении паровзрывного эффекта, что снижает качество проката, При этом проявляется также эффект избирательного износа рельефа, искажающий его,Угол при вершинах шевронов не может быть менее 60, так как в этом случае не обеспечены условия для образования паровзрывного эффекта. При углах, больших 120; появляются динамические нагрузки на элементы привода валков стана, что ухудшает его работоспособность.Форма сечения и поперечные размеры выступов установлены из условий их прочности при длительной эксплуатации при условии обеспечения интенсивного разрушения окалины и предотвращения появления закатов и других дефектов на поверхности проката.При величине хорды поперечного сечения выступов менее 0,05 диаметра бочки наблюдается интенсивное разрушение выступов от воздействия пара. Увеличение этого параметра более 0,20 диаметров бочки вала ухудшает качество ломки и удаления окалины и не позволяет сохранить заданный профиль рабочей поверхности в течение всего срока службы валка,Уменьшение стрелы сегментов ниже 0,15 их хорды ухудшает качество разрушения и удаления окалины, увеличение их свыше 0,3 хорды ведет к образованию закатов на поверхности проката, к интенсивному износу самих выступов.Выполнение валка в соответствии с указанными параметрами позволяет обеспечить сохранение рельефа практически до полного износа рабочего слоя. При этом наблюдается стабильное эффективное удаление окалины при нормальных режимных параметрах работы стана (без вибраций). Конкретные размеры шевронообразных выступов и параметры рельефа на рабочей поверхности бочки валка приведены в таблице, где 1 - шаг между вершинами шевронов по длине бочки валка; а - шаг между шевронами по окружности бочки; Ь - длина хорды сегментов; Ь - стрела сегментов; а - угол при вершине шевронов; 1 - длина бочки валка; 0 - диаметр бочки.Одним из вариантов изготовления рабочей поверхности валка может быть фрезерование выступов указанной формы на поверхности валка, изготовленного из валков сталей 50 ХН, 60 ХН, 9 ХФи тому подобных в состоянии нормализации с твердостью 18 - 23 НКС. Механическая обработка таких сталей не пре",ставляет трудностей, После механической обработки валка (нарезания рельефа) осуществляют его закладку до твердости 48 - 55 НКС.По другому варианту на поверхность бочки валка наплавляют сплошной рабочий слой из стали повышенной твердости (НКС 50 - 55). На этот слой продольной наплавкой наносят зигзагообразные выступы 2 указанной формы. Твердость металла выступов аналогична твердости наплавленного металла рабочего слоя, Наплавку валка осуществляют на вальценаплавочном станке КЖна д режимах: 13=32 - 34 В, 18=600 - 620 А, Ч=34 м/ч.В качестве наплавляемого металла могут быть использованы известные инструменталь ные стали типов 15 Х 6 ГМФ, 25 Х 5 ФМС, 37 Х 7 Г 2 МФС, Х 17 и тому подобное, хорошо 1 О работающие в условиях интенсивных тепло- смен и повышенных динамических нагрузок, противостоящих абразивному износу. Как следует из таблицы, предлагаемый валок в сравнении с базовым объектом имеет больший ресурс при сохранении рельефа . до полного износа рабочего слоя и стабильности по удалению окалины. КачествоРушення нудаленияокалины ачество проата н услоХарактер изме пеняя рельеФа Раметры рельефачкн валка еометрнческне а поверхности ТвердорабочейповерхностиНХО пятка в процессеэксплуатацннвалкамм 5Ь гз довлет Интенснвно Быстрый ьос рел Базовый объе(на рабочейповерхностивыполнен рельеф в анде лунок) ное спивается по ннхается иере нзнос ере нзнога рельа рельеф Улов:ш творительное 7Разрушенне кромок рел гро плен кате прн расшнреннн кромок Отсутсгвует паровзрывнсй эффект Уповлетворн тельное о 2 52 20 еняет ко Параметры шевонообраэных ыступов рельеа рабочей поерхностн очки валха 60 овлетнорнтелье изменяется Не нэменяется Не нзменяется 90 20 ХорошееУдовлетворительноеУдовлетворительноеПлохое о оше ьовлетворн ачало нзн станаНнзкое 0 6( 0,15 Ь) 9 7(0,15 о)изменяетсяизменяется довлетворнельное довлетворнельное 1 О15(О,З ош ется ется орошее Не нэме Не изме т довгетворнтельноеЗакаты наповерхностнпрокатаТо ве УдовлетвортельноеУдовлетвортельное го( о,зь) Интенсивныйнзнос выступовИапо 160( 0;1 Ь)170(0, 11.) 8 Плохо няется Удовлетворительное ороше ало меняетсяо не 00340(0,2 Ь) То к Хорошее довлетворнтельно Плохое н 350( 0,21.) Наблюдаетсянэбнрательныйизнос рельеф акаты за отсутствнпаровэпывногэффектаПлохое поверхностнпроката 40(0,050) 00 45(0,050) 24Разруше тулов и Мало ме То хе выгсмечс довлетвснтельнс е)довлетврнтельноХорошее 00,2 Э) ровсе овлет То хе Удовлетзо- рнтедьное тел 1622043Формула изобретенияПрокатный валок клети окалиноломателя,содержащий на рабочей поверхности рельеф в виде равномерно распределенного по окружности бочки валка ряда шевронообразных выступов, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса валка и эффективности удаления окалины путем повышения стойкости выступов рельефа, валок снабжен по длине бочки дополнительными рядами шевронообразных выступов, выполненных па раллельно и симметрично основному ряду, при этом шаг между выступами по длине бочки составляет 0,1 - 0,2 ее длины, а шаг между ними по окружности равен 0,2 - 0,3 диаметра бочки при угле в вершине выступов в пределах 60 - 120, а поперечный профиль выступов имеет форму сегмента с длиной, у)ррды Д;К - 0,20 диаметра бочки и стре1622043 Продопкение таблицы г 10 Закаты иаповерхностипрокатаТо хе Плохое Быстрыйизнос рельефа 2000,20) 160( 0,20)180(0,20) 50 240 Плохое Интенсивныйнанос выступовИапо меняется Удовпетво-.ритепвноеХорощееХорощее УдовпетворителъноеХорощееУдовлетворительноеПлохое наэа отсутствияпаровэрывногоэффекта 90 То ке я270(О,ЗВ) Вибрамистана, качество плохое Иэбиратепэныйнанос околовыступов 300 А -А пойрюупю Составитель Ю. ЛямовРедактор И. Горная Техред А. Кравчук Корректор Н. РевскаяЗаказ 71 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР13035, Москва, Ж - 35, Раушская набд. 4/5Производственно-издательский комбинат сПатент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 10