Способ охлаждения прокатных валков шаропрокатного стана

 

< 954125

Colo 3 Сеевтснив

Сецнаинстнчвсннк

Рвсиублнн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 23. 12. 80 (2! ) 3221490/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30. 08. 82. Бюллетень М 32

Дата опубликования описания 30.08.82 (51)М. Кл.

В 21 В 27/10

1Ьвудврстеенай кемнтет

СССР

Ao Anw нзобретеннй н опрытнй (531УЙК 621. 77..016(088.8) шар-цаи цаан (кир), Б. н. Барбашин и В Г. Ваааранкр .1 f;;":. ! н

Всесоюзный научно-исследовательский и роектный институт по очистке технологических газов, сто ых врд;м сарльзованию вторичных энергоресурсов предприятий черФойма агОтур1-ии - .Ъ. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПО ОЬ ОХЛАжДКНИЯ ПРОКАТНЫХ BAJlKOB

ШАРОПРОКАТНОГО .СТАНА

Изобретение относится к металлургической промышленности, а точнее к охлаждению прокатных валков шаропрокатных станов, а также может быть использовано для охлаждения валков сортовых станов.

Известен способ охлаждения прокатных валков, заключающийся в подаче охладителя по касательной к поверхности валка (11.

Недостатками данного способа являются малая площадь эффективного охлаждения, на которую непосредственно подается охладитель, и низкая интенсивность охлаждения, так как охладитель контактирует с валком только по образующей валка (Ro прямой). Это приводит к снижению стойкости валков.

Известен способ охлаждения прокат-,щ ных валков, включающий подачу охладителя на поверхность бочки валка, заключающийся в том, что плоские струи охладителя подаются по длине бочки

2 валка с шагом 0,5-5,0 ширины плоской струи и давлением в месте соударения с валком 0,01-0,1 кг/см $2).

Ф

В данном способе предусмотрено равномерное распределение охладителя по длине бочки валка, что снижает эксплуатационную стойкость шаропрокатных валков, так как по длине бочки шаропрокатного валка появляются значительные термонапряжения, что приводит к поломке или повышенному износу валков. Таким образом, известный способ не может быть использован при охлаждении валков шаропрокатного стана.

Цель изобретения - разработка такого способа охлаждения, который позволил бы получить равномерное температурное поле по длине шаропрокатного валка, тем самым повысить стойкость валков.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу охлаждения-прокатных валков, включающему

954125 4

50 подачу охладителя на поверхность бочки валка, охладитель подают на два последовательно расположенных участка бочки валка от входа к выходу металла из очага деформации с переменной плотностью орошения в убывающем порядке, при этом соотношение максимальной и минимальной плотности орошения составляет 1,3-2.

По длине бочки шаропрокатного валка существуют два последовательно расположенных участка. На первом из них со стороны входа металла в очаг деформации происходит интенсивная деформация металла (заполнение калибра валка металлом), на участке существует значительное давление металла на валки, а также развивается скольжение металла относительно поверхности калибра. Зто все приводит к увеличению тепловых нагрузок на валки. На последующем участке существенная деформация металла не происходит, следовательно, давление металла на валки и скольжение металла относительно поверхности калибра незначительны. Таким образом, тепловые нагрузки, действующие на второй участок валка, значительно меньше, чем на первый участок.

Переменная плотность орошения в убывающем порядке от входа к выходу металла из очага деформации в этом случае обеспечивает получение равномерного температурного поля по всей длине валка, что существенно снижает термические напряжения в его поверхностных cJloRx.

С целью обоснования оптимальных значений соотношения плотности орошения проводились исследования на опытном стенде-валке. Наружным нагревом создавали неравномерные тепловые нагрузки по длине бочки валка, а охлаждение осуществляли с помощью коллектора с форсунками, расположенными по его длине с переменным .шагом и с различным выходным сечением.

Зто позволило создать переменную плот ность орошения по длине бочки валка. Температура валка в процессе охлаждения измерялась с помощью термопар Х-К, заделанных в теле валка по 3 шт. на каждом его участке.

Результаты исследований представ лены в табл. 1. б

Из табл. 1 видно, что оптималь-— ным соотношением между плотностью орошения на участках Т и Т1 является

1,3-2,0. При соотношении, меньшем

1,3 наблюдается неравномерность температур по длине валка, что способствует возникновению термонапряжений в его поверхностных слоях, При соотношении большем 2,0, также имеет место неравномерность температур по длине валка. l

Кроме того, дальнейшее увеличение расхода охладителя, который дает незначительное снижение температуры валка, приводит к неэффективному

его использованию.

Пример . Проводят испытания предлагаемого способа охлаждения валков на шаропрокатном стане. В процессе прокатки охладитель (воду) постоянно подают на поверхность валков с переменной плотностью орошения от 100 до 260 мз/м ч. Температура воды составляет 22оС. Охладитель подают на валки с помощью коллекторов с форсунками. Плотность орошения изменяют путем изменения выходного сечения форсунок и расстояния между ними на коллекторах.

С целью оценки влияния способа

I охлаждения на эксплуатационную стойкость валков были проведены измерения износа активного слоя валков при использовании известного и предлагаемого способов охлаждения. При использовании известного способа плотность орошения была постоянной по всей длине бочки валка, а при использовании предлагаемого способа соотношение между максимальной и минимальной плотностью орошения составляло 1,3-2,0. е

Износ валков измеряли с помощью шаблонов и щицпов.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

- Согласно данным опытных испытаний изобретение обеспечивает повышение стойкости валков на 30-351.

Кроме того, по сравнению с известными предлагаемый способ обеспечит также сокращение расхода охладителя. Ожидаемый зкономический эффект от внедрения изобретения только за счет повышения стойкости валков на одном стане составит 30 тыс. руб/ г.од.

954125

Таблица

Средняя температура валка по участкам

Р (по 3 термопарам), С

Плотность орошения, и /м ч

Соотношение между максимальной и минимальной

Участок 1

Участок T Q

Участок I Участок T t плотностями орошения

100

100

1,0

110

66

1,00

120

1,2

100

1,3

1,4

63

62

140

100

180

1,6

1,8

100

61

59

220

100

2,0

2,2

59

2,4

53 57

240

100

2,6

50

260

100

Таблица 2

Способ охлаждения

Максимальныйй

Соот ние плот орош ество ," проных в дуемых х, шт. износ валка, мм

1785 4) Известный

1,0

Предлагаемый

27

2195

1,3

1,5

2207 26

2,0

Формула изобретения

Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Заказ 6338/7 филиал ППП "Патент", г. Ужгород,.ул. Проектная, 4

Способ охлаждения прокатных валков шаропрокатного стана, включающий подачу охладителя на поверхность бочки валка, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стойкости валков, охладитель подают на два последовательно расположенных участка бочки валка от входа к выходу металла иэ очага деформации с переменной плотностью орошения в

1 убывающем порядке, при этом соотно 5 -шение максимальной к минимальной плотности орошения составляет 1,32,0.

Источники информации, эв принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 414015, кл. В 21 B 27/06, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2685682, кл. В 21 В 27/10 з 1978.