Прокатный валок

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВ ЯЛЬ 4 ТВУСоюз Советских Социалистических Республик(51)М Клз В 21 В 27/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(11) Заявитель Институт черной металлургии(54) ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК 10 Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в прокатном производстве.На непрерывных станах холодной про-фкатки листовой стали и жести значительные трудности возникают с обеспечением устойчивого захвата полосы валками первой клети, Сейчас, для повьваения захватывающей способности, на поверхность рабочих валков наносят высокую шероховатость.Известен валок, отличительная особенность которого состоит в том, что поверхность бочки валка имеет шероховатость, различную в поперечном над. - 1 З равлении 1).Это техническое решение предназначено для улучшения условий поступления смазки в очаг деформации.Известен валбк, содержащий шейки 26 и бочку с нанесенной на ее рабочую. поверхность шероховатостью, причем участок рабочей поверхности с минимальным катающим радиусом выполнен с меньшей шероховатостью, чем учас" ф ток рабочей поверхности с максимальным катающим радиусом. Отношение величин минимальной к максимальной шероховатости равно 0,1-0,5. Шерохо,ватость поверхности на участках по- Зц верхности между минимальным и максимальным катающими радиусами изме" няется по величине. пропорционально изменению катающего радиуса валка2).,Недостаток этих способов состоит в том, что они не предусматривают снижения энергосиловых параметров прокатки при сохранении высокой захватывающей способности валка и не обеспечивают высокую стойкость валка. В частности, при прокатке по последнему способу для уменьшения продольной разнотолщинности требуется участкам поверхности бочки валка смаксимальным катающим радиусом придавать высокую шероховатость. Это приводит к возрастанию трения и энергосиловых параметров прокатки. Процесс прокатки будет проходить прн относительно высоком уровне давления на валки, моментов.Цель изобретения - снижение энергосиловых параметров прокатки и увеличение стойкости валка..Поставленная цель достигается тем, что шероховатость выполнена в виде чередующихся участков с различной высотой микронеровностей, расположенных параллельно образующей бочки вал-, ка.стей,ньь 55В настоящее время при обработкевалков гладкую отделку поверхности,получают путем шлифовки и полировкикх на вальцешлифовальных станках.При такой технологии получить шерохо 6 ватость поверхности менее 0,2 мкмЯС, , как правило, нельзя. Поэтомувеличину микронеровностей 0,2 мкмЯО (Я - параметр шероховатости поГОСТУ 2783-73) целесообразно принять65 за абсолютное минимальное значение,При этом,чЕредуащиеся участки сразличной высотой микронеровностейвыполнены шириной, равной 0,007-0,25радиуса валка и шероховатость поверхности на участках с минимальной высотой микронеровностей выполнена равной 0,02-0,9 величины шероховатости3поверхности на участках с максимальной высотой микронеровностей.Согласно предлагаемому изобрете,нию снижение энергосиловых парамет-.ров прокатки и уменьшение износа вал- ф,ка достигается за счет уменьшенияплощади рабочей поверхности бочкивалка, имеющей высокую шероховатость,На чертеже изображен прокатныйвалок, общий вид. 1%Прокатный валок содержит: 1-участки поверхности с минимальной высотоймикронеровностей; 2 - участки поверхности с максимальной высотой микронеровностей, 11 - ширина участков по- ;щверхности с минимальной высотой микронеровностей, 1. - ширина участковповерхности с максиМальной высотоймикронеровностей.Сущность изобретения состоит вследующем.Энергосиловые параметры процессапрокатки существенно зависят от шероховатости поверхности валков. Сувеличением шероховатости поверхности возрастает давление металла навалки, момент прокатки, расход энергии,Для снижения величины названнныхпараметров необходимо применять прокатные валки с минимальной шерохова- З 5тостью. Однако здесь имеется существенное ограничение, состоящее в том,что при уменьшении шероховатостиухудшается захватывающая способностьвалков, Техническое решение, обеспе Очивающее одновременно высокую захватывающую способность прокатных валков и понижение энергосиловых параметров прокатки состоит в том, чтобырабочую поверхность бочки валкОв выполнять в виде чередующихся участковс различной высотой микронеровнастей.В этом случае участки поверхности свысокой шероховатостью будут обеспечивать устойчивый захват полосы валкамк при прокатке, а участки поверх фности с малой высотой микроиеровностей обеспечат понижение энергосиловых параметров процесса прокатки посравнению с параметрами прокатки ввалках, имеющих высокую шероховатостна всей рабочей поВерхнОсти бочки.Для устойчивого захвата полосывалками в предлагаемом способе необходимо, чтобы ширина участков с вы.сокой шероховатостью равнялась длинедуги контакта (захвата) валка с прокатываемым металлом. Извеотно, чтодлина дуги контакта валка с полосойпри прокатке выражается Формулой1-ЙЬЯ,. где 1- длина дуги контакта;Ь Ь- абсолютное обжатие йолосы; Ь и Ь; толщина полосы до и после прокатки;Я -радиус валка.При проектировании листовых прокатных станов радиус прокатных валков выбирают примерно в 1000 раз больше, чем минимальная толщина прокатываеиых полос. В свою очередь максимальная толщина прокатываемых полос на станах холодной прокатки, как правило, не более, чем в 10 раз превышает минимальную. Следовательно, толщины Лмпрокатываеьых на станах полос находятся в пределах1 1 ь 1 (1000 Гоо) " Относительное обжатие в клети за один проход при прокатке полос на лисовых станах составляет Е. =5 -40ЬЬ 1 б = . 100, где Е - относительное обжатие). Можно записать, что Е = - 100.ьлЕ 1 Отсюда ал " 100 Е ЬМПодставляя указанные значения 1. , получаем ЬЬ= (0,053-0,67) Заменяя Ь его выражением, получаем гл: (0,053-0 67) 4, л ) ЬЬ =(5,310 +6,7 10 ) Я, Подставляя последнее выражение в формулу для дуги контакта, получаем = 5 310 -6 7 10 Я 1= (7,3 10 - :8,2 10 Я. При холодной прокатке тонких стальных листов, полос и других твердых металлов и сплавов вследствие значительного давления в очаге деформации к упругого сплющивания валка длина дуги контакта может увеличиться до трех раз. С учетом этого верхнее 3 значениепредела следует увеличить. В итоге после округления величин получим: -2 1 = 1,710 в :2510 ) Участки поверхности бочки валка с минимальной высотой микронеровностей могут быть такой же ширины, как и участки поверхности бочки валка с максимальной высотой микронеровно Возможно также увеличение или уме шение их ширины для усиления или ослабления эффекта снижения энерго- силовых параметров прокатки,Высокую шероховатость на поверхность валков наносят обычно путем дробеструйной обработки. На существующих установках для дробеструйной и дробеметной насечки валков получение шероховатости более 10,0 мкм йп затруднительно. Поэтому, величину микронеровностей 10,0 мкм Вп целесообразно принять за абсолютное максимальное значение.Таким образом, меньшее значение ц предела отношения величин шероховатости на участках с минимальной и максимальной высотой микронеровностей0,2равно 0 = 0 , 0 2 . Большее значение предела этого отношения следует принять . равным 0 , 9 . Увеличение его больше 0 , 9 нецелесообразно и з - за небольшой величины достигаемого эффекта уменьшения энергосилоных параметров процесса прокатки . Следовательно , 20 шероховатость поверхности бочки валка на участках с минимальной величиной микронеровностей должна быть выполнена равной 0,02-0,9 величины шероховатости поверхности на участках с максимальной высотой микронеровнос тей.Прокатный валок может быть изготовлен следующим образом.Поступающие со склада в вальцешлифовальное отделение.листопрокатно- ЗО го цеха рабочие валки комплектуются по парам в соответствии с допускаемым различием их диаметров, После этого рабочие валки подвергаются шлифовке или полировке для придания 35 их поверхности высокой чистоты отделки (получения поверхности с минимальной высотой микронеровностей). После этого, на поверхность бочек. валков накладывается трафарет, имеющий прорези вдоль образующей валка, равной ширине участков поверхности с максимальной высотой микронеровностей. Далее валок, покрытый трафаретом, подвергается дробеструйной обработке. В итоге участки поверхности, 4 закрытые трафаретом, не будут под.вергаться воздействию потока дроби и останутся гладкими. На незащищенных же участках образуется высокая шероховатость. Шероховатость валка 50 будет состоять из чередующихся участков с различной высотой микронеровностей, расположенных параллельно образующей бочки валка.Наиболее удобно чередующиеся участ-Я ,ки с различной высотой микронеровностей выполнять на всей длине бочки .валка. Если же должны прокайываться, например; узкие полосы, то участки с максимальной кли минимальной высотой микронеровностей могут быть выполнены на части длины бочки, капример, в средней части валка, либо выполнены прерывистыми.возможны к другие методы кзготовленкя предлагаемого валка.Следует отметить, что предлагаемый валок в основном предназначен для использования в первых клетях непрерывных станов холодной прокатки полосовой стали. Создаваемая валком первой клети на полосе неравномерность.шероховатостк, не будет влиять на окончательное состояние поверхности полосы, поскольку в последукщкх клетях стана произойдет выравнивание микрорельефа прокатываемого металла.Технико-экономическая эФфектнвность предлагаемого изобретения состоит в том, что применение прокатных валков, шероховатость которых выполнена в виде чередующихся участков о различной высотой микронеровносФей, позволит снизить энергосиловые параметры процесса прокатки на 5-7формула изобретения1. Прокатный валок, содержащийшейки и бочку с нанесенной на ее поверхность неравномерной по величинешероховатостью, о т л и ч а ю щ к йс я тем, что, с целью снижения энергосиловых параметров прокатки и увеличения стойкости валка, шероховатость выполнена в виде чередующихсяучастков с различной высотой микронеровностей, расположенных параллельнообразующей бочки валка.2. Валок по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что чередующиесяучастки с различной высотой микронеровностей выполнены шириной равной,0,007-0,25 радиуса валка.3. Валок по пп,1 и 2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что шерохова"тость поверхности на участках с мини.мальной высотой мккронеровностей выполнена равной 002-0,9 величины ше"роховатостк ка участках с макскиаль"ной высотой микронеровностей.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе. 1. Патент США Р 3613319,кл. В 21 В 27/02, опублик. 1972.2. йвторское свидетельство СССРпо заявке 9 2547182,кл, В 21 В 27/02 24.02.77.79984 б Реука оставитель ехред М.Го Е. Дичинская едак одписно Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная Заказ 10258/8 ВНИИПИ Госу по делам и 113035, Моск Ти арственно обретений а, Ж,аж 899 - комитета СССР открытий ушская наб., д аорректор Г. Решетни