Валок клети дуо толстолистового стана

Полезная модель относится к инструменту для обработки металлов давлением, в частности, - к валкам толстолистовых станов горячей прокатки.

Основная задача, решаемая полезной моделью, - повышение стойкости валков и выхода годного проката.

Предлагаемый валок клети дуо толстолистового стана содержит выпуклую бочку заданных размеров, на поверхности которой выполнены продольные замкнутые проточки - канавки, расположенные в шахматном порядке, и отличается тем, что длина l каждой канавки составляет 0,105...0,109 от длины бочки, а ширина в=(0,15...0,16)l, при этом по краям бочки на участках, каждый протяженностью 0,33 длины бочки, проточки выполнены с глубиной h₁=2...3 мм, а на остальной части бочки - с глубиной h₂=4...5 мм.

Полезная модель относится к инструменту для обработки металлов давлением и может быть использовано при горячей прокатке толстых листов.

Основным инструментом при производстве листовой стали являются валки, которые на толстолистовых станах горячей прокатки устанавливаются в клетях дуо или кварто (т.е. двух- или четырех - валковых). Конструкции прокатных валков, в том числе - листовых станов, описаны, например, в книге А.И.Целикова и др. "Машины и агрегаты металлургических заводов", т.3. М., "Металлургия", 1988, с.196-198.

С целью улучшения удаления окалины с прокатываемого металла на бочках валков этих станов нередко выполняются продольные проточки - канавки, которые служат для создания паровзрывного эффекта, разрушающего окалину.

Известен рабочий валок листопрокатной клети с криволинейной образующей бочки, концы которой выполнены в виде обратного конуса, что обеспечивает боковую устойчивость проката в валках (см. а. СССР №398298 кл. В21В 27/02, опубл. 12.02.74г.). Однако такой валок не создает паровзрывного эффекта при горячей прокатке.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является валок клети дуо толстолистового стана, описанный в книге В.Б.Бахтинова "Прокатное производство", М., "Металлургия", 1987, с.316-317 и рис.153.

Этот валок содержит выпуклую бочку заданных размеров, на поверхности которой выполнены продольные замкнутые проточки (лунки), расположенные в шахматном порядке, и характеризуется тем, что лунки имеют овальную форму с глубиной R=5, ширина в=30 и длина l=40 мм. Недостатком такой конструкции валка является наличие на поверхности его бочек относительно большого количества лунок, что ухудшает износостойкость валка и снижает качество поверхности листового проката, уменьшая выход годного.

Технической задачей настоящей полезной модели является повышение стойкости валков и выхода годного проката.

Для решения этой задачи у валка клети дуо толстолистового стана, содержащего выпуклую бочку заданных размеров, на поверхности которой выполнены продольные замкнутые проточки - канавки, расположенные в шахматном порядке, длина l каждой канавки составляет 0,105...0,109 от длины бочки, а ширина в=(0,15...0,16)·l, при этом по краям бочки на участках, каждый протяженностью 0,33 длины бочки, проточки выполнены с глубиной h₁=2...3 мм, а на остальной части бочки - с глубиной h ₂=4...5 мм.

Приведенные параметры валка получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что на средней части длины бочки проточки - канавки имеют большую глубину,

чем по ее кроям. В результате этого при большем износе средней части бочки, сопровождающемся уменьшением ее диаметра, сохраняется глубина проточек, обеспечивающая должный паровзрывной эффект с разрушением окалины. Кроме того, уменьшение общего количества проточек (и их суммарной площади) повышает износостойкость валка.

Предлагаемый валок показан на фиг.1, а на фиг.2 - продольное сечение проточки.

На бочке 1 валка 2, диаметр которой на середине ее длины больше, чем на торцах (D>d) выполнены продольные проточки - канавки 3, расположенные в шахматном порядке. Краевые участки 4 бочки длиной Lk=0,33L (L - полная длина бочки) имеют проточки с глубиной h₁=2...3 мм, а средний ее участок - с глубиной h₂=4...5 мм. Длина l и ширина "в" всех проточек одинакова: l=(0,105...0,109)·L, и в=(0,15...0,16)·l.

При работе валка охлаждающая вода попадает в проточки, в результате чего происходит мгновенное ее сжатие при высокой температуре, что приводит к взрыву образовавшейся в объеме проточки пароводяной смеси и интенсивному разрушению окалины.

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли на толстолистовом стане 2350 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат".

С этой целью при горячей прокатке листовой стали сортамента этого стана использовали валки клети "дуо" с выполненными на их бочках проточками различных размеров. При этом величина (Lk=0,33L) участков бочки с диаметром меньше D оставалась неизменной, как это и принято для клети "дуо" стана 2350 ОАО "ММК". Основные размеры предлагаемого валка: L=2390 мм; Lk=795 мм; D=850 мм; d=849 мм.

Наилучшие результаты (максимальная стойкость валков, т.е. сохранение необходимой глубины проточек, и высокий выход годного проката) получены при использовании предлагаемого валка. Отклонения от заявляемых его параметров ухудшали достигнутые показатели, что видно из таблицы (см.).

Был также опробован валок, выбранный в качестве ближайшего аналога (см. выше). Стойкость его оказалась почти на 15% ниже (по количеству прокатанного качественного листа), чем у предлагаемого валка, а выход качественного проката (в основном, по дефекту "вкатанная окалина") снизился почти на 2%.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом.

По данным технике - экономических исследований, проведенных в ОАО "ММК", использование валка предлагаемой конструкции в клети дуо толстолистового стана 2350 позволит повысить длительность рабочей кампании не менее, чем на 10%, с одновременным повышением выхода качественного горячекатаного толстого листа не менее, чем на 1,5%. Это соответственно снизит производственные затраты и увеличит прибыль от реализации проката.

Пример конкретного выполнения

Вам клети "дуо" толстолистового стана 2350 имеет вид, показанный на фиг.1 (см).

Размеры валка: L=2390, Lk=795, D=850, d=849 мм.

Размеры проточек - канавок (см. фиг.2):

l=0,107·L=0,107·2390256 мм; в=0,155·l=0,155·25640 мм; h₁=2,5 мм; h ₂=4,5 мм.

Валок клети дуо толстолистового стана, содержащий выпуклую бочку заданных размеров, на поверхности которой выполнены продольные замкнутые проточки - канавки, расположенные в шахматном порядке, отличающийся тем, что длина l каждой канавки составляет 0,105...0,109 от длины бочки, а ширина в=(0,15...0,16)·l, при этом по краям бочки на участках, каждый протяженностью 0,33 длины бочки, проточки выполнены с глубиной h₁=2...3 мм, а на остальной части бочки - с глубиной h ₂=4...5 мм.