Способ подготовки к работе прокатных валков

 

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К РАБОТЕ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ, преимущественно листовых станов, включающий нагружение валков распорным усилием посредством установки полосы в межвалковом зазоре и их вращение, отличающийся тем, что, с цепью поньшения ресурса валков при одновременном снижении производственных затрат на подготовку валков к работе, нагружение проводят в количестве 1-10 5-10 циклов путем дрессировки полосы с относительным обжатием 5-9%, причем после каждого 0, цикла нагружения заменяют полосы в направлении уменьшения их ширины при отношении ширины предшествуюорпс полос к последующим, равн 0,7-0,85.

ае аО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

6«5«

РЕСПУБЛИН

08 А

4 (51) В 21 В 28/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н ARTOPCKOMV СВИДЕТЕГЬСтВУ (21) 3625934/22-02 (22) 22.07.83 (46) 23.01.85 Бюл. М 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (72) В.П.Полухин, С.П.Ефименко, В.А.Николаев, В.А.Белевитин, В.Л.Пилюшенко, Д.А.Отерин, P.М.Голубчик, Г.М.Попов, Л.В. ° Радюкевич и М.И.Панков (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (53) 621.77.04(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 884754, кл. В 21 В 28/02, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

9 5587279 кл. В 21 В 28/02, 1975.1 (54)(57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К РАБОТЕ

ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ, преимущественно листовых станов, включающий нагрушение валков распорным усилием посредством установки полосы в мешвалковом зазоре и их вращение, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения ресурса валков при одновременном сникении производственных затрат на подготовку валков к работе, нагруше» ние-проводят в количестве 1 1045 10 циклов путем дрессировки полосы с относительным обшатием 5-9Х, .причем после кашдого 0,5 ° 10 цйкла нагрукения заменяют полосы в направ лении уменьшения их ширины при отно- Ф шенин ширины предшествующих полос к последующим, равнФк 0,7-0,85..1135508

Изобретение относится к прокатно- му производству и может быть использовано на листовых прокатных станах.

Известен способ подготовки.к работе валков листовых станов, включаю- 5 щнй приложение нагрузки к рабочим поверхностям валков и их вращение, причем валки вращают при взаимодействии с профилированными обкатными валками минимального конструктивного 1О диаметра в количестве 1 10 -3 .10 циклов нагружения (1 3.

Однако валки имеют неравномерный износ по длине бочек, поскольку получают при их подготовке равномерный !5 наклеп. поверхностного слоя бочек, что в результате неравномерного распределения межвалкового давления при работе валков приводит к интен.сивному износу средних участков бо- 2О чек в сравнении с периферийными.

Кроме того, данный способ необходимо осуществлять на специальной прокатной клети, оборудованной профи лированными обкатными. валками. 25

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ .подготовки к работе прокатных валков преимущественно листовых станов,вклю-ЗО чающий нагружение валков распорным усилием посредством установки полосы в межвалковом зазоре и их вращение121.

Однако известный способ не обеспечивает необходимого ресурса валков, поскольку он предусматривает съем закаленного слоя металла с поверхности бочек валков, приводящий к снижению их твердости.

Цель изобретения — повышение ре- 4О ю сурса валков при одновременном снижении производственных затрат на подготовку валков к работе.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки к ра.боте прокатных валков преимущественно листовых станов, включающему нагружение валков распорным усилием посредством установки полосы в межвапковом зазоре и их вращение, нагру-5О жение проводят в количестве 1 ° 1045 10 циклов путем дрессировки полосы с относительным обжатием 5-9Х, причем после каждого 0,5 10+ цикла нагружения заменяют полосы в направ- 55 лении уменьшения их ширины при отношении ширины предшествующих полос к последующим, равным 0,7-0,85.

Способ осуществляют следующим образом.

Подготавливаемые к работе валки помещают в клеть дрессировочного стана и устанавливают межвалковый зазор с учетом получения величины относительного обжатия 5-9Х. В межвалковом контакте дрессируемая полоса — рабочий валок создаются напряжения сжатия, которые вызывают в поверхностном слое рабочих валков пластические микросдвиги. В результате активизации пластических микросдвигов изменяется величина энергии искажения микрообъемов поверхностного слоя валков, следствием чего является превращение остаточного аустенита за каленного слоя поверхности рабочих валков в мартенсит отпуска, что влечет за собой повышение их твердости и износостойкости, так как твердость мартенсита отпуска выше твердости остаточного аустенита.

Одновременно пластические иикросдвиги способствуют стабилизации остаточного аустенита поверхностного слоя валков. Процесс повышения иэносостойкости валков за счет увеличения их твердости является управляемым и имеются реальные возможности для его регулирования по длине бочки валков с обеспечением равномерности износа их.

Вследствие того, что полосы в рулонах имеют ограниченную длину, недостаточную для достижения 1 ° 10"5 .10" циклов нагружения валков, то после дрессировки одного рулона полосы его заменяют на другой, третий и т.д. до достижения 1 ° 10" - 5 104цнклов нагружения валков. Затем валки устанавливают для непосредственной эксплуатации в клети листовых станов.

Величина создаваемых в межвалковом контакте дрессируемая полоса рабочий валок напряжений сжатия зависит от толщины и материала дрессируемых полос, а также установленного обжатия.

При обжатии полос менее 5Х (напряжения сжатия в валках менее 150 МПа) нет повышения твердости.и износостойкости валков, при обжатии полос более 97. (напряжения сжатия в валках более 450 ИПа)происходит изменение структуры закаленного слоя поверхности валков вследствие превращения остаточного аустенита в мартенсит отпуска.

508

Э 1135

Вращение валков в контакте с полосой под нагрузкой 150-450 MIIa npu ( достижении числа циклов нагружения валков менее 1 ° 10" приводит только к частичной стабилизации остаточного аустенита и не позволяет достичь высоких значений твердости и износостойкости валков, а при достижении числа циклов нагружения валков более 5 10 не позволяет повышать твердость и износостойкость закаленного слоя поверхности валков, так как при этом происходят насыщение и стабилизация процесса превращения остаточного аустенита в мартенсит отпуска. Оптимальное число циклов нагружения валков.в контакте дрессируемая полоса— рабочий валок под нагрузкой лежит в интервале от 1 ° 104 до 5 10" и зависит от межвалкового давления. В случае реализации межвалкового давления на дрессировочном стане 350-450 МПа сле. дует использовать при подготовке к работе валков листовых станов число циклов их нагружения, близкое к нюкнеиу пределу 1 .104, а 150-350 ИПа к верхнему пределу 5 10

Поскольку приложение нагрузки к рабочим поверхностям валков осуществляют путем введения в межвалковое

30 пространство полосы, создаваемые напряжения сжатия или межвалковое давление распределяются неравномерно по длине бочки валков, максимум напряжений сжатия приходит на середину бочки валка. 35 (Таким образом,. в результате осу ществления способа подготовки валков листовых станов твердость их поверх,ностного слоя и износостойкость будут иметь куполообразный вид: на 40 участках поверхности бочки валков, где выработка валков в процессе их эксплуатации максимальна, создается и повышенная твердость поверхностного слоя валков; что соответствует по-45 вышению самой величины твердости закалейного слоя для увеличения как уровня износостойкости валков, так и ее равномерности по длине бочки, поскольку уменьшаются производствен- 50 ные затраты по восстановлению валков вследствие уменьшения.толщины снимаемого при переточках валков поверхностного слоя, увеличивается их ресурс. 55

После дрессировки полос максимальной ширины их заменяют на рулоны поl лос мэй же ширины до достижения 0,5 10+ циклов нагружения валков.

Затем после каздого 0,5 ° 104 цикла нагружения, заменяют полосы в направ- лении уменьшения их ширины при оти8шении ширины предшествующих полос к последующим„ равным 0,70-0,85. Последовательность отмеченных операций повторяется до достюкения суммарного числа циклов нагружения валков 1 ° 1045-1О . Затем валки устанавливают .для непосредственной эксплуатации в клети листовых станов.

Предложенная последовательность замены полос по ширине позволяет усилить эффект повышения износостойкости поверхностного слоя валков в местах их наибольшей выработки и обеспечить последующую равномерность износа по длине бочки при эксплуатации. После достижения не менее

0,5 1О+ циклов нагружения валков необходимо производить замену полос одной ширины на полосы другой ширины с соблюдением отношения их ширины

0,70-0,85, причем вращение валков в контакте с полосой необходимо осуществлять до достижения суммарного числа циклов нагружения валков 1 10 5-104 (см. таблицу).

Несоблюдение этого отношения приводит к скачкообразному изменению твердости поверхностных слоев по длине бочки валков, возникновению в поверхностном слое продольных растягивающих напряжений, приводящих к траВмированию рабочего слоя валков. Наилучшие результаты по обеспечению плавности изменения твердости и расномерности износа по длине бочки в процессе их дальнейшей эксплуатации получены при замене полос одной ши-. рины на -полосы другой ширины с соблюдением отношения их ширины 0,70-0,85.

При замене полос. одной ширины на полосы другой ширины менее чем через 0,5" 104 циклов нагружеиия валков не достигается повышения износо;стойкости поверхностного слоя валков в местах их наибольшего износа (см. таблицу, варианты 9 и 3).

Пример. На дрессировочный стан 1700 устанавливают валки твердостью 90-92 HS. Межвалковое давление в очаге деформации 150-300 ИПа обеспечивают путем дрессировки полос иэ стали 0,8 кп толщиной 0 8-2,0 мм, шириной 1500 мм с обжатияии 5-9Х.

Замену полос одной ширины на полосы другой ширины (1500 на 1250 ми) . про1135508

- при этом наименьшая (1,4 — 2,2 мм на

1000 т продукции), твердость наиболь—

Для варианта 6 после достижения суммарного числа циклов нагружения валков 1 10 с заменой ширины полос

1500 мм на 1250 через 0,5 10+ циклов нагружения валков осуществляют после40 дующую замену полос шириной 1250 мм на полосы шириной 1050 мм с соблюдением отношения их ширины 1050/1250=

0,84 из предлагаемого интервала 0,70"

10,85. Подносы шириной 1050 мм дрессируют с заменой одного рулона полос шириной 1050 мм другим, третьим и т.д. до достижения 0,5 104 циклов нагружеиия валков после. замены набора полос шириной 1250 мм и достиже,ния суммарного количества циклов нагружения валков 1,5с10 . По приведенной схеме осуществляют последующую замену полос одной ширины на полосы другой ширины через 0,5 104 цик-55 лов кагружения валков с соблюдением отношения их ширины 0,70-0,85. В частности, набор ширин полос для ваизводят с соблюдением отношения их ширины 0,80-0,85 в направлении от полос большей ширины к полосам меньшей ширины по нескольким вариантам варьирования суммарного числа циклов на- 5 гружения валков через каждые 0,25;

0,5 и 1,0 циклов нагружения валков.

При. этом сначала дрессируют полосы

4 шириной 1500 мм до достижения 0,5.10 циклов нагружения валков. Поскольку полосы в рулонах имеют недостаточную для .достижения не менее 0,5 ° 10+ циклов нагружения валков длину, то один рулон полос шириной 1500 мм заменяют другим, третьим и т.д. рулоном полос 15 шириной 1500 мм до достижения 0,5.10 . циклов нагружения валков.

Затем после достижения 0,5 ° 104 циклов нагружения валков осуществляют замену полос шириной 1500 мм на 20 полосы шириной 1250 мм с соблюдением отношения их ширины 1250/1500=0,83.

Полосы шириной 1250 мм дрессируют до достижения последующих 0,5 ..104 циклов нагружения валков,причем один 25 рулон полос шириной 1250 мм заменяют другим, третьим и т.д. рулоном полос шириной 1250 мм до достижения 0,5 >

«104 циклов нагружения валков после замены полос шириной 1500 мм на поло-3р сы шириной 1250 мм и достижения суммарного количества циклов нагружения валков, равного 1 ° 10 . Для варианта

5 таблицы на этом заканчивается подготовка валков к работе.

35 рианта 6 таблицы в дальнейшем следующий: 890-750-600 мм с отношениями при замене 0,85 — 0,84 — 0,80 соот1 ветственно. Для вариантов 2 — 4 замену полос одной ширины на полосы другой ширины производят через 1 10 циклов нагружения валков с успомянутым набором ширин при замене: 1500 е1250 — 1050 — 890 — 750 мм и отношений 0,83-0,84, 0,85 — 0,84 — 0,80.

Подготовленные к работе валки устанавливают в четвертую клеть листового стана 1700, где межвалковое давление в очаге деформации достигает 900-1200 ИПа. По допускам технологических инструкций опытные валки, подготовленные к работе, работают в

1,25-1,4 раза дольше, чем валки, вводимые в эксплуатацию без подготовки.

Из приведенной таблицы следует, что наилучшие результаты по обеспечению повышенной износостойкости и равномерности износа валков листовых станов достигаются в случае соблюдения количества циклов .нагружения вал— ков от 1 10+ до 5 -10+ при смене лов лос одной ширины из полосы другой ширины через 0,5 .10 циклов нагруже4 ния валков с соблюдением отношения их ширины 0,70-0,85 .(см. таблицу, варианты 5-7) . Интенсивность износа поверхности валков листовых станов шая (99-103 HS), коэффициент нерав. номерности износа валков по длине бочки наименьший (1,0-1,06) .

Аналогичная замена более чем через 0,5 10 циклов нагружения валков

Ф не позволяет повышать износостойкость валков и равномерность их износа по длине бочки (см. таблицу, варианты

6 и 3 или 7 и 4, где режимы 6 и 7— оптимальные, а 3 и 4 — не отвечающие этим требованиями).

Коэффициент неравномерности износа валков соответственно 1,04; 1 06 и 1,0 для оптимальных вариантов

5,6 и 7 меньше, чем для экономически и технологически нецелесообразных вариантов 2, 3, 4, 8 и 9 (1 09; 1,11; 1,15; 1 04; 1,15) и, тем более, варианта 1 без подготовки валков, а интенсивность износа валков по диаметру меньше в 4,7/1,4=

3,36 раза в центре бочки и в 3,8/1,4= .2,71 раза на периферии бочки.

1135508 нию и восстановлению валков листовых станов, повысить их долговечность вследствие увеличения количества до пускаемых переточек, а такие уменьшение производственных затрат по подготовке к работе валков листовых станов, так как нет необходимости в специальном оборудовании (профилиро" ванных обкатных валках минимального, конструктивного диаметра, дополнительной клети), и затратах рабочего вре- мени и электроэнергии (для обеспече ния 1. 101-3 ..10> циклов нагруиения валков). Во время подготовки к рабо- те валки листовых станов могут, участвовать в выпуске продукции - дрес- . сировке полос.

Суммарное чисКоэффициент неравно мерности износа валков

Твердость поверхностного слоя валков, Н&

Интенсивность износа валков по диаметру, мм на 1000 т продукции

Число

Вариант подго товки циклов нагруиения до замены набора полос 10 ло циклов нагруиения валков, 104 в центре бочки на периферии бочки валков к работе в цент- на пере боч- риферии ки бочки

90-92

94-95

4,7

2,4

2,0

97-98

0,5

2,2

0 5

1,8

0,5

1,4

0 5

1,35 . 1,04

1,4

0,25

2,3

2,0 . 1,15

Составитель Ю.Лямов

Редактор Л.Мотыль Техред Ж.Кастелевнч Корректор.О.Луговая

Заказ 10145/4 Тираи 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óõãoðîä, ул.Проектная, 4

Результаты опробования показали такие, что допустимым является 1О20Х-ное превышение числа циклов нагруиения валков после замены полос одной ширины на полосы другой ширины, 5 т, е. 0,5 104+(0,05-0, 10) ° 104 = (0,550,60) ° 104.

Применение предлагаемого способа подготовки валков листовых станов к работе по сравнению с известными 10 обеспечивает повышение иэносостойкости валков листовых станов в 1,2-1,4 раза, в том числе увеличение равномерности износа поверхностного слоя но длине бочки валков в 1,17-1,24 15 раза, что дает возмоиность уменьшить затраты и потребности по изготовле99-100

95-96

98-99

100-103

100- 103

94-95

90-92

92-94

94-95

96-97

93-94

95-96

97-98

98-99

93-94

3,8 1,24

2,2 1,09

1,8 1 11

1,3 1,15

2,1 1 05

1,7 1,06

1,4 1, 00