Прокатный валок клети окалиноломателя

 

Изобретение 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 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. (Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4634763/02 (22) 09.01.89 (46) 23.01.91. Бюл. № 3 (71) Мариупольский металлургический институт (72) С. В. Гулаков, К. К. Степнов, Л. К. Лещинский, В. Г. Бендрик, В. М. Пефтиев, Э. Н., Шебаниц и Н. И. Омельяненко (53) 621.771.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1388127, кл. В 21 В 27/02, 1988.

Бровман М. Я. и др. Усовершенствование технологии прокатки толстых листов. — М.:

Металлургия, 1962, с. 81 — 86. (54) ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК КЛЕТИ ОКАЛИНОЛОМАТЕЛЯ (57) Изобретение 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

„, Я() „,„622043 (51)5 В 21 В 27/02

2 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.

1622043

15 з

Изобретение 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

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 t — шаг между вершинами шевронов по длине бочки валка; а — шаг между шевронами по окружности бочки; Ь вЂ” длина хорды сегментов; h — стрела сегментов; а — угол при вершине шевронов; L — длина бочки валка; D — диаметр бочки.

Одним из вариантов изготовления рабочей поверхности валка может быть фрезерование выступов указанной формы на поверхности валка, изготовленного из валков сталей 50ХН, 60ХН, 9ХФ и тому подобных в состоянии нормализации с твердостью 18—

23 HRC. Механическая обработка таких сталей не пре ставляет трудностей. После механической обработки валка (нарезания рельефа) осуществляют его закладку до твердости

48 — 55 HRC.

По другому варианту на поверхность бочки валка наплавляют сплошной рабочий слой из стали повышенной твердости (HRC 50—

55). На этот слой продольной наплавкой на1622043

Формула изобретения

Прокатный 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 длиноц, У)ррды Д;К вЂ” 0,20 диаметра бочки и стреКачество раз рушення н удаления окалины

Характер нзме пеняя рельефа в процессе эксппуатацнн валка ачество проГеонетрнческне параметры рельефа на поверхности бочки валка

Твердост рабочей поверхности

HRC ата н услоня npooàòêí

t, >ей h, мм сь,г

b| нм а, ье» с ) с у

8 9 10 гз

Быстрый нзeoñ рельефа

Удовлетворительное (снихается по

Интенснвно сннхается по

Базовый объект (на рабочей поверхности выполнен рельеф в внде лунок) нере нзнос. рельефа мере нзнога рельефа

Улов:ш творительное

Разрушенне кромок рельефа

Уд влетворнтельное появление плен <а гро кате прн расшнреннн кромок . 1нзкое

55

50 240

Мапо меняется

200

50-52

Параметры шевронообраэных выступов рельефа рабочей поверхностн бочки валха

Не изменяется

)довлетворнтельное

Хорошее

Удовлетворительное

Вибрации стана

Низкое

Удовлетворнтельное

Хорошее

Удовлетворительное

Закаты на

120

Не нэменяется

Не нзненяется

130

Начало износа

6(0,15b) 90

7(0,15o) Не изменяется

Не нзменяется

50 240

200

15(0 3b) Не намекается

Не нэменяется го(о,зь) Интенсивный взнос выступов

Иапо поверхностн проката

То хе

50 160(0,1L)

170(0, 1L) Плохое

200 меняется

То ке

Хорошее

Удовлетворительное

Хорошее

УдовлетвоТо ке

Мало меняется

То не

340(0,2Ь) рнтельное

Плохое нз350(0,21.) Закаты на

Наблюдается нэбнрательный износ рельефа за отсутствия паровэолвного эффекта

Плохое поверхностн проката

40(. 0,05D) 200 45(0,05D) 240

180(0,2D) Разрушение выгтупов паром

Мало меняется

То хе

Удовлетворнтельнсе

Xcpomoe

Удовлетворнтельное

)дов.четворнтельное

Хорошее

УдовлетзоТо ве ритe.-.üíîå носят зигзагообразные выступы 2 указанной формы. Твердость металла выступов аналогична твердости наплавленного металла рабочего слоя. Наплавку валка осуществляют на вальценаплавочном станке КЖ-9704 на ц режимах: U 32 — 34 В, 18=600 — 620 А, Ч„=34 м/ч.

В качестве наплавляемого металла могут быть использованы известные инструменталь ные стали типов 15Х6ГМФ, 25Х5ФМС, 37Х7Г2МФС, Х17 и тому подобное, хорошо 1О работающие в условиях интенсивных теплосмен и повышенных динамических нагрузок, противостоящих абразивному износу.

Как следует из таблицы, предлагаемый 15 валок в сравнении с базовым объектом имеет больший ресурс при сохранении рельефа до полного износа рабочего слоя и стабильности по удалению окалины.

Отсутсгвует паровзрывнсй эффект

Удовлетворнтельное

Хорошее

Удовлетворительное

Удовлетворительное

Плохое

Удовлетворнтельное

Xopomee

Удовлетворительное

Удовлетворительное

1622043

Продолхение таблилы

Закаты на поверхности проката

То хе

Плохое

Быстрый иэиос Релъефа

200(э0,2D) 160(0,2D)

180(0, 20) зо 240

Плохое

Интенсивный нанос выступов

Илло меняется

Удо ел ет во-. рителъное

Xopomee

Хоровее

Улови е таорителъное

Хоронее

Удовлетворителъное

llnoxoe наэа отсутствия паровэрывиоГО эффекта

То хе

270(о,зп) Выбреди стана, качество плохое

Иэбирателъный нанос около выступов

300

А -А пойриуло

Составитель Ю. Лямов

Редактор И. Горная Техред А. Кравчук Корректор Н. Ревская

Заказ 71 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101