Способ охлаждения валков

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Сочнаднстических Республик. Кл.21 В 27/1 еиием заявки М с присоеди (23) Приор рственный комитетСССРедаМизобретенийн открытий ос те по ликовано 150881. Бюллетень Мо(53) УДК 621. 771. .07(088,8) та опубликования описания 18088(72) Авторы изобретени штейн, А.Л. Каневский, иностранец Цзюй-"Шао"ян"кий, З,П. Каретный, О.В, Заключной,Пономарев, С.К. Сафарьянц и М,Д, Лаптевзный научно-исследовательский и проектный инстке технологических газов, сточных водльэованию вторичных энергоресурсов предприятургии и Ново-Краматорский машиностроительный В. А. Бот А.Д. Бел В.Ицзя (КНВ),ститутий черной завод Всесою по очииспо металл 1) Заявители(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ВАЛКО Изобретение относится к металлургической промышленности, а точнее кохлаждению прокатных валков листовыхстанов, и может быть использованодля охлаждения валков обжимных исортовых станов.Известен способ охлаждения прокатных валков, заключающийся в подаче охладителя по касательной к поверхности валка 1 ),Недостатками данного способа являются малая площадь эффективногоохлаждения, на которую непосредственно подается охладитель, неэффективное использование охладителя, таккак он контактирует с валком толькопо одной прямой (образующей валка),а также низкая интенсивность охлаждения, так как угол между направлением движения охладителя и касательной к точке падения струи почти равен нулю.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ охлаждения калибровпрокатных валков, заключающийся втом, что в зону контакта прокатыва-емого металла с калибрами рабочихвалков по периметру прокатываемогоизделия поступает непрерывно струяохлаждающей жидкости (воды) со стороны выхода проката из валков, причем в участки максимального износакалибров подают в 3-5 раз большеохладителя, чем в участки минимального износа 2 3,Недостатками известного способаявляются малый начальный угол охлаждения (охладитель подают прямо в зону контакта металла с валками),вследствие чего охладитель попадаетна участок валка с высокой температурой, что обуславливает образованиетермических трещин на поверхностивалка, постоянная плотность орошения5 по дуге охлаждения, что приводит квозникновению больших термическихнапряжений и снижению эксплуатационной стойкости валков и, кроме того,большой расход охладителя, обуслов 2 О ленный равномерным распределениемего по окружности валка (нерациональным использованием).Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости валков исокращение расхода охладителя.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу охлажденияпрокатных валков, включан)щему подачуохладителя на их поверхность со стоЗО роны выхода металла из очага деформа.Таблица 1 На уг 59 20 8 5 ионнойразом опьный угол съемдо ких треш угле охл личение щественн При этом чение те которая не бочк вышение ериментахлаждениодо 160нна).о экспеции, охладитель подают по окружности валка с начальным углом 30 и конечным углом 80-120 относительно линии центров, причем плотность орошения увеличивают по мере возрастания этого угла в 5-15 раз по сравнению с первоначальной.Плотность орошения распределяют по дуге охлаждения по параболическому закону.На чертеже изображено сечение рабочих валков и прокатываемой полосы.Между охлаждаемыми прокатными валками 1 и 2 расположена полоса 3, Поверхность валка АВСД - поверхность охлаждения верхнего рабочего валка (для удобства поверхность охлаждения показана только на верхнем валке), 00 - линия центров (линия, проходящая через центр верхнего и нижнего валков). Охлаждение рабочего валка начинается по линии АД и заканчивается по линии ВС; угол с(. - начальный угол охлаждения, угол- конечный угол охлаждения (отсчет начального и конечного углов охлаждения ведут относительно линии центров 00 )Способ осуществляют следующим образом.Охладитель подают по окружности валка с начальным углом с = 30. и конечным углом= 80-1200 относительно линии центров, причем плотность орошения увеличивают от линии АД до бл. 1 видно, что наименьший полного выведения термичесин имеет место при начальном аждения 300. Дальнейшее увеэтого угла не приводиа к суому изменению величины съема.наблюдается небольшое увели" мпературы поверхности валка, измеряется датчиком в середии валка. Однако небольшое по- температуры не сказывается 5 30 15 20 25 ЗО линии ВС в 5-15 раз по сравнению с первоначальной и распределяют по дуге охлаждения по параболическому закону, т.е., плотность орошения по линии ВС (конец зоны охлаждения) превосходит плотность орошения по линии АД (начало зоны орошения) в 5-15 раз, а закон изменения плотности орошения по дуге охлаждения - параболический;С целью обоснования оптимальных. значений углов относительно линии центров и плотности орошения проводят исследования процессов охлаждения валков, Охлаждение валков осуществляют с помощью щелевого коллектора, установленного со стороны выхода металла из очага деформации. Выходные сечения щелей выполнены таким образом, что плотность орошения по окружности валка распределяется по параболическому закону. Значения углов относительно линии центров устанавливают путем перемещения щелевого коллектора вокруг оси валка и перекрытия щелей, а плотность орошения регулируют путем изменения давления охладителя.Для обоснования величины начального угла охлаждения проводят следующий эксперимент. Варьируют начальный угол охлаждения, при этом остаются постоянными конечный угол охлаждения и плотность орошения.Результаты эксперимента представ гены в табл. 1. отрицательно на эксплуатац стойкости валков. Таким о ределяют оптимальный начал охлаждения,В ходе дальнейшего эксп определяют конечный угол о При этом начальный угол 30 нечиый угол изменяют от 40 (плотность орошения постояРезультаты промьааленног римента представлены в таб854472 Таблица 2,зо З,б 40 85 60 з,з 72 То же И 80 2,9 65 И 1 ОО 2,8 60 И 120 2,7 57 И 140 2,7 55 Н 160 2,7 53 Таблица 3 120 30 3,9 89 3,6 84 То же То же Н 3,3 76 Н И 3,0 74 71 Н И 2,8 10 Н И 12 15 2,6 65 И 2,5 63 И 18 20 Н 2,5 63 62 И И 2,5 По данным табл. 2 определен оптимальный конечный угол охлаждения, ве О личина которого находится в пределах 80-120 С.Далее необходимо определиэь закономерность распределения плотности орошения по дуге охлаждения. При этом 25 начальный и конечный угол охлаждеИз табл. 3 следует, что увеличение плотности орошения более, чем в 15 раз, неэффективно, на стойкость валков не влияет и ведет к перерасходу охладителя.55С целью более объективной оценки влияния предлагаемого способа охлаждения на эксплуатационную стойкость валков проводя измерения остаточных напряжений при известном и предлага- Я .емом способах охлаждения. Остаточные термические напряжения измеряют магнитоупругим методом с помощью прибора ИОНМ. При известном охлаждении (плотность орошения равномерна по 5 ния остаются неизменными, а плотностьорошения регулируют путем измененияразмера выходных щелей коллектора(по параболическому закону).1 Результаты эксперимента представлены в табл. 3. Начальная плотность орошения 20 м./мч.дуге охлаждения) максимальные растягивакщие напряжения составляют9,5 кг/мм в середине бочки валка,а при предлагаемом (с увеличениемплотности орошения по дуге охлаждения) - 6,8 кг/мм , При этом расходохладителя на валок при использованиипредлагаемого способа на 15 меньше,чем при известном (при неизменныхначальном и конечном углах охлаждения),Таким образом, дифференцированнаяпо дуге охлаждения подача охладителяпозволяет повысить стойкость валковза счет снижения уровмя термонапря"54472 Составитель Я. Реутовадактор Т. Веселова Техред М, Рейвес Коррек ароши Подписнота СССРтийаб. 8 рствен зобрет Ж,каз 6563/10 Тираж 88 еВНИИПИ Госуда ного комитепо делам и ений и откры113035, Москва Раушская н , д 4/ иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,жений и сократить расход охладителя, так как при контакте поверхности валков с полосой происходит прогрев валков на определенную глубину, которая зависит от длины дуги контакта, скорости вращения валков, режима обжатия и других технологических факторов процесса прокатки. Повышенная глубина сильно нагретого слоя приводит к возникновению растягивающих напряжений в груб участках и бр ванию более глубоких трещин. Задержка охлаждения до угла 30 , а затемопостепенное увеличение плотности орошения по дуге охлаждения уменьшает градиент термонапряжений. С другой стороны, с повышением температуры 15 валков напряжения возрастают, поэтому целесообразно после замедленного ох лаждения поверхности проводить интен:ивное охлаждение.Формула изобретения щ1. Способ охлаждения валков, включающий подачу охладителя на их по верхность со стороны выхода металла иэ очага деформации, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости валков и сокращения расхода охладителя,охладитель подают по окружности валка с начальным углом 30 и конечным углом 80-120 относительно линии центров,ьпричем плотность орошения увеличивают по мере возрастания угла в 5- 15 раз. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что плотность орошения распределяют по дуге охлаждения по параболическому закону. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 414015,кл. В 21 В 27/06, 1971.2, Авторское свидетельство СССР ч 564897, кл. В 21 В 27/06, 1977.