Клеть для продольной прокатки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ы 1808 В 17/02, 27/06 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1498571, кл. В 21 В 27/06, 1987.(54) КЛЕТЬ ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ(57) Использование: при производстве бесшовных горячекатаных труб продольной Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для горячей прокатки труб,и может быть использовано при производстве бесшовных горячекатаных труб,Целью изобретения является увеличение производительности и улучшение качества труб путем повышения износостойкости валков.На фиг,1 представлена предлагаемая клеть, общий вид; на фиг. 2 - устройство, поперечный разрез; на фиг, 3 - клеть с устройством, вертикальный разрез,Клеть для продольной прокатки содержит станину 1, в которой расположены рабочие речьевые валки 2 и устройство для нанесения смазки 3 на каждый валок.Устройство для нанесения смазки выполнено в виде, закрепленного к станине 1, посередине ручья валка 2, цилиндра, который содержит корпус 4, крышку 5, прокладку 6 и имеет соединенную с системой 7 прокаткой, Устройство для нанесения твердой смазки на каждый валок выполнено в виде цилиндрического корпуса,.который за, креплен на станине, а поршень в виде брикета твердой смазки с сегментным срезом в виде лыски,. образующим полость, соединенную с системой подачи охладителя через трубопровод и штуцер, При этом центральный угол а,ограничивающий лыску, находится в интервале 15 а ЗОО. Брикет имеет диаметр не менее ширины валка и торец, соответствующий форме профиля валка.3 ил., 2 табл. подачи охладителя 8 через трубопровод 9 иштуцер 10 внутреннюю полость 11,В корпусе 4 размещен поршень-брикет12 смазки с лыской 13, выполненной по всейвысоте и расположенной симметрично относительно плоскости, проходящей черезпродольную ось брикета и вершину профи- ООля валка с выходной стороны клети. Приэтом центральный угол, ограничивающийлыску находится в интервале 15а 30. фь,Ы Брикет имеет диаметр не менее ширин ручья валка и торец, соответствующий фо ме профиля валка, При этом поверхност лыски 13 брикета 12 смазки образует с вну ренней цилиндрической поверхностью ко пуса 4 полость 14 с сегментным профилемУстройства для нанесения смазки уста новлены на станине 1 с зазором 15 и закреп лены на ней при помощи болтов 16,Предлагаемая клеть работает следую щим образом,После того как в станину 1 заваливается комплект рабочих валков 2, в проемы станины 1, выполненные сверху, над валком иснизу, под валком, вводят корпуса 4, Далее в цилиндрические полости корпусов 4 уста навливают брикеты 12 твердой смазки. Установку брикетов 12 производят так, чтобы лыска 13, выполненная на боковой поверхности, была расположена на выходной стороне клети. 10Симметричное расположение лыски относительно плоскости, проходящей через продольную ось брикета и вершину профиля валка обеспечивает при этом торец брикета, выполненный по форме ручья, После установки брикетов, между внутренней поверхностью корпуса 4 и поверхностью лыски 13 брикета 12 с выходной стороны клети образуется полость 14 с сегментным профилем, 20Далее корпуса 4 закрывают крышками 5через прокладки 6 и закрепляют болтами 16на станине 1. Затем штуцеры 10 соединяютс трубопроводом 9 и далее собранную клетьустанавливают на основание стана, где подсоединяют привод к рабочим валкам и подключают систему 7 подачи охлаждающейжидкости 8,В момент начала прокатки включают систему 7 подачи охлаждающей жидкости 8 и привод вращения рабочих валков 2. При включении подачи охлаждающей жидкости 8, она по трубопроводу 9, через штуцеры 10 попадает в полость 11 цилиндров, где под воздействием на, брикеты 12 создается усилие, обеспечивающее их прижатие и перемещение к шероховатой поверхности рабочих валков 2, Одновременно охлаждающая жидкость 8 поступает в сегментную полость 14, ограниченную центральным углом, Проходя через нее под избыточным давлением, она поджимает в радиальном направлении к противоположной стороне корпуса 4, препятствуя выходу охладителя по ней. Далее охладитель по сегментной полости - каналу 14 с дифференцированным распределением плотности гидравлического потока попадает в зону критических поверхностей валка, работающих в высоко- температурном режиме, где за счет тепло- обмена происходит интенсивное охлаждение с выравниванием температуры валков по длине их бочки и одновременно подготовка поверхности валка для качественного нанесения разделительной смазочной пленки, предусматривающей правильную ориентацию молекул и хорошую адгезию смазочного слоя к рабочей оверхности валка. 30 35 40 45 50 55 При вращении валков 2 за счет механического истирания и адгезии происходит качественное (с требуемой толщиной)нанесение смазки нэ охлажденную поверхность средней части в том числе и передача смазочного слоя в очаг деформации,В момент окончания процесса прокатки систему подачи охлаждающей жидкости отключают, а рабочие валки 2 останавливают.При прокатке следующих изделий процесс повторяется.Предлагаемая клеть для продольнойпрокатки была опробована в условиях прокатки бесшовных труб из стали марки Д, размером наружного диаметра 245 мм на чистовой группе калибровочного стана ТПА168325,.Северского трубного завода.В чистовую клеть прокатного стана с рабочими валками, на которых был нарезан калибр с размером по ширине равным 245мм, были установлены цилиндры с внутренним диаметром 245мм, В цилиндры были установлены брикеты твердой смазки, Установку брикетов производили так, чтобы лыска на их боковой поверхности была расположена с выходной стороны клети. Симметричное расположение лыски относительно плоскости, проходящей через продольную ось брикета и вершину профиля валка обеспечил торец брикета, выполненный по форме ручья, Брикеты былиизготовлены из графитовых электродовмаоки ГЭ и имели диаметр поперечного сечения равныи 245.о,122мм, что на повер-,-,ойдохности брикета без лыски обеспечило ееплотное прилегание к внутренней цилиндрической поверхности, а со стороны лыски, на выходной стороне клети, позволило создать продольную полость с сегментным сечением. При этом угол а был равен 20, что позволило создать сечение площадью 0,805 см.Корпуса закрывались герметично крышками через прокладки и прокатная клеть устанавливалась в чистовую группу калибровочного стана ТПА 168,325, После чего производилось подключение системы подачи охлаждающей жидкости и клеть была готова к работе.В момент пуска калибровочного стана начинали вращаться рабочие валки и включалась подача охлаждающей жидкости, в качестве которой использовалась техническая вода под давлением 1 атм. Охлаждающая жидкость обеспечивала необходимое усилие прижатия брикета смазки к рабочей поверхности валка, В процессе механического истирания брикета твердой смазки при вращении рабочих валков, она попадала в очаг деформации. Проходя через сегментную полость, образованную поверхностью лыски, выполненной на брикете, и цилиндрической поверхностью корпуса, охлаждающая жидкость дифференцированным потоком попадала на .рабочую поверхность высокотемпературной эоны валка, где интенсивно понижала температуру валка по длине его бочки, подготавливая таким образом ее поверхность под качественное нанесение смазочной пленки, что в значительной степени повысило износостойкость валков, качество наружной поверхности труб и производительность стана.Образование трещины разгара и выкрашиваний с поверхности валков при этом не наблюдалось,Для обоснования граничных значений пределов угла а были проведены следующие исследования.При неизменном внутреннем диаметое корпуса цилиндра равном 245мм были+о,отзподготовлены цилиндрические брикеты смазки диаметром 245-о,122мм с продольными лысками на их боковой поверхности, Углы, ограничивающие лыски, были 14;15; 20; 25; 29; 30; 31 О, что позволило создать между поверхностью лыски и внутренней поверхностью корпуса полости, площадь сечения которых была соответственно 0,46;0,63; 0,805; 1,645; 2,01; 2,08; 2,35 см .Перед прокатной бесшовных труб с наружным диаметром 245 мм в корпусе цилиндров последовательно устанавливались брикеты твердой смазки выше указанных размеров, Расход охлаждающей зоны для. перечисленных площадей при давлении 1 кг/см и норме 2 м /ч на валок составил;1,51; 2,06; 2;64; 5,38; 6,55; 6,81; 7,70 мз/ч соответственно. В процессе. прокаток дополнительно осуществлялся контроль следующих параметров:износ вершины калибра валков, по которому оценивали износостойкость валков;количество труб, прокатанных без дефектов по наружной поверхности, по которому оценивали качество прокатных труб;количество труб, прокатанных в поле допуска, по которому оценивали производительность стана;величину стрелы прогиба переднего конца прокатанных труб на базе 1 м, по которому оценивали допустимый расход охлаждающей воды,Сравнительные данные приведены втабл. 1, из которой видно, что при й30имеем очень большой расход охлаждающейводы, что приводит к большой величине про 5 гиба переднего конца прокатываемых труб,который превышает допустимый предел ГОСТа 632 - 8, Износ же валков при этом снижается незначительно.При а 15 имеем интенсивный износ10 поверхности валков, большое количествотруб,прокатанных с дефектами по наружнойповерхности, вне поля допуска, отчего снижается производительность стана.Таким образом, указанный диапазон из 15 менения угла а, ограничивающего лыску,обеспечивает наиболее эффективную работу клети для продольной прокатки ипозволяет достичь поставленную цель,Сравнительные данные прокаток с ис 20 пользованием предлагаемой клети для продольной прокатки и клети по прототипупредставлены в таблице 2. Иэ таблицы 2следует, что предлагаемая клеть для продольной прокатки в сравнении с прототи 25 пом позволяет:увеличить производительность на1012 О ;повысить выпуск труб в поле допуска на12 ;30 повысить выпуск бездефектных труб понаружной поверхности на 20 о ;повысить износостойкость валков в1,742,33 раза.Формула изобретения35 Клеть для продольной прокатки, содержащая станину, рабочие ручьевые валки иустройства для нанесения твердой смазкина каждый валок в виде закрепленного настанине, посередине ручья валка, цилинд 40 рического корпуса с поршнем - брикетомсмазки с диаметром не менее ширины ручьявалка и торцем, соответствующим формеручья и контактирующим с ним и с внутренней продольной полостью, соеДиненной с45 системой охлаждения, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью увеличения производительности стана и улучшения качества трубпутем повышения износостойкости валков,брикет смазки выполнен с сегментным про 50 дольным срезом, центральный угол которого составляет 15 а 30 О, установлен вцилиндрическом корпусе с расположениемплоскости среза параллельно осевой плоскости валков, образуя продольную по 55 лость,1808430 Таблица 1 Показатели 31/2,35 Расход охлаждающей воды на один валок,м /ч2,06 6,81 1,51 2,64 6,55 5,38 7,70 1,45 2,01 1,66 1,81 1,44 1,50 5,8 993 996 756 990 . 993 995 996 10000 гиба переднего конца прокатанных трубна базе 1000 мм; мм 0,78.0,85 0,870,96 0,991,10 1,15,1,20 1,251,30 1,351,40 1,502,0 превышают допуск ГОСТа 632-80 10000 Общий объем прокатанных т б, тТаблица 2 Износ вершины калибра валков чистовой клети,мм Кол-во труб,прокатанных без дефектов понаружной поверхности (пятен, рисок,задиров и др.), шт Количество труб, про катанных в поле допуска, т Величина стрелы про а . Площадь сечения полости, через которуюград подается охладитель, см 14/О 46 15/0,63 20/0,805 25/1,645 29/2,01 30/2,08 6432 10,000 10000 10000 10000 100001808430Составитель В,Кузнецов Ри.З Редактор Т,Вашкович Техред М,Моргентал Корректор М.Андрушенко аказ 123 б Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101