ВАЛОК КЛЕТИ ТРИО ТОЛСТОЛИСТОВОГО СТАНА

Полезная модель относится к инструменту для обработки металлов давлением и может быть использовано при горячей прокатке рифленых листов.
Основным инструментом при производстве листовой стали являются валки, которые на толстолистовых станах устанавливаются в клетях трио (двухвалковых) или кварто (четырехвалковых). 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.
Для производства рифленых листов (на - пример, - с чечевичным рифлением толщиной 6...10 мм по ГОСТ 8568) используются валки клетей трио, бочки которых выполнены с насеченной поверхностью соответствующей формы и размеров.
Известен рабочий валок листопрокатного стана с криволинейной образующей бочки, концы которой выполнены в виде обратного конуса, что обеспечивает поперечную устойчивость проката в валках (см. а.с. СССР №398298 кл. В 21 В 27/02, опубл. 12.02.74 г.). однако такой валок непригоден для производства рифленой листовой стали.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является валок клети трио толстолистового стана, описанный в книге В.Б.Бахтинова "Прокатное производство", М., "Металлургия", 1987, с.316-317 и рис.153.
Этот валок содержит бочку заданного диаметра с насечкой на ее поверхности в виде углублений (лунок) и характеризуется тем, что продольные замкнутые лунки имеют овальную форму и расположены на бочке в шахматном порядке. Валок такой конструкции также неприемлем для прокатки рифленой стали.
Технической задачей настоящей полезной модели является продление рабочей кампании валков, повышение производительности и выхода качественной толстолистовой стали с рифленой поверхностью.
Для решения этой задачи валок клети трио толстолистового стана содержит бочку заданного диаметра с насечкой на ее поверхности в виде рифлений заданной формы и насечка выполнена на бочке после ее перешлифовок по износу с диаметром равным 0,95...0,97 его величины до перешлифовок, имевшей исходную поверхностную твердость 70...72 ед. по Шору; рифления могут иметь ромбовидную или чечевицеобразную форму с глубиной, равной 0,12...0,31 от толщины прокатываемого листа.
Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что насечка наносится на бочке уже работавшего валка и прошедшего несколько перешлифовок (по износу), т.е. на бочке диаметр которой меньше исходной его величины. Если производить насечение поверхности бочки нового валка, то при заданной ее исходной твердости во время прокатки происходит
неизбежное частичное разрушение (выкрошка) рифлений. Это, во-первых ухудшает качество поверхности готовых листов (наличие загрязнений материалом валка) и, во-вторых, сокращает длительность рабочей кампании валков, что увеличивает число перевалок и снижает производительность стана.
Кроме того, появляется возможность использования уже отработавших (ненасеченных) валков, что приводит к сокращению производственных затрат.
Предлагаемый валок показан на фиг.1.
На бочке 1 валка выполнены насечки 2 в виде чечевицеобразных (могут быть и ромбовидные) рифлений, глубина которых составляет 0,12...0,31 от толщины прокатываемого листа (она равна величине межвалкового зазора в данной клети). Диаметр бочки Dш составляет 0,95...0,97 его величины Dи до перешлифовок (т.е. исходного диаметра), причем, исходная твердость бочки валка должна быть в пределах 70...72 ед. по Шору (валки - чугунные).
Так как необходимая твердость бочки нового валка достигается его закалкой, то на определенной глубине от поверхности, бочки твердость материала больше, чем у средней (по диаметру) ее части. Таким образом, на поверхности перешлифованной бочки сохраняется твердость (порядка 65...68 ед. по Шору), необходимая для прокатки рифленого листа.
Опытную проверку заявляемого валка осуществляли в клети трио толстолистового стана 2350 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат".
С этой целью при горячей прокатке рифленых листов толщиной 6...10 мм из ст.2 и ст.3. в клети трио этого стана использовали новые (до перешлифовок) валки с требуемой насечкой поверхности их бочек (твердость - 70...72 ед. по Шору) и предлагаемые валки с различной глубиной Н рифленой поверхности (насечек). Твердость исходных валков варьировалась в пределах 65...75 ед., величина Dш/Dи - в пределах 0,92...1,0, а величина Н была равна 0,10...0,35 толщины прокатываемого листа S.
Табл.1.Результаты опытов видны и таблицы.
Dш/Dи
Твердость ед. по Шору
H=f(S)
Результат
0,95
70
0,12
Максимальные длительность
0,96
71
0,21
работы валков и
0,97
72
0,31
производительность стана; выход годного 99,1...99,6%
0,92...0,94
65...69
0,10...0,11
Снижение длительности работы
0,98...1,0
73...75
0,32...0,35
валков на 20...28%, производительности - на 6...9%, выхода годного - на 5...7%
Наилучшие результаты, как видно из табл.1, получены при использовании предлагаемого валка. Отклонения от заявляемых его параметров ухудшали достигнутые показатели (снижалась длительность рабочей кампании валков, производительность стана и выход качественного проката).
Валок, выбранный в качестве ближайшего аналога, в опытах не использовался ввиду заведомой его непригодности для прокатки рифленого листа.
Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом.
По данным технико - экономических исследований, проведенных в ОАО "ММК", использование валка предлагаемой конструкции в клети трио толстолистового стана 2350 при производстве рифленых листов повысит длительность рабочей кампании валков не менее, чем на 20% с одновременным повышением производительности стана ориентировочно на 7% и выхода качественного проката на 5%.
Пример конкретного выполнения
Валок клети трио стана "2350" для прокатки рифленых листов толщиной S=8 мм имеет вид, показанный на фиг.1.
Параметры валка: Dш=0,96·Dи=0,96·850=816 мм; твердость бочки исходного валка (с Dи=850 мм) - 71 ед. по Шору; Н=0,2·S=0,2·8≈1,6 мм.
Выход годных листов с чечевицеобразным рифлением - до 99,5%.