RU2113297C1 - Method for operation of backing-up roll - Google Patents

Method for operation of backing-up roll Download PDF

Info

Publication number
RU2113297C1
RU2113297C1 RU97111147/02A RU97111147A RU2113297C1 RU 2113297 C1 RU2113297 C1 RU 2113297C1 RU 97111147/02 A RU97111147/02 A RU 97111147/02A RU 97111147 A RU97111147 A RU 97111147A RU 2113297 C1 RU2113297 C1 RU 2113297C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
roll
backup
rolls
contact
layer
Prior art date
Application number
RU97111147/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97111147A (en
Inventor
А.Ф. Пименов
В.Н. Скороходов
В.С. Лисин
В.П. Настич
В.А. Николаев
нский А.Д. Бел
А.Д. Белянский
А.А. Угаров
Е.А. Фридкин
Ю.Л. Гадецкий
А.И. Трайно
Original Assignee
Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" filed Critical Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority to RU97111147/02A priority Critical patent/RU2113297C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2113297C1 publication Critical patent/RU2113297C1/en
Publication of RU97111147A publication Critical patent/RU97111147A/en

Links

Images

Landscapes

  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

FIELD: rolling; may be used in quarto mill for hot and cold rolling of sheet steel. SUBSTANCE: method includes alternating of operation of backing-up roll in contact with adjacent working roll and regrinding for removal of cold work layer. Value of removal in regrinding is preset equalling 0.2-0.3 length of contact curve of backing-up roll with adjacent working roll to reduce expandable coefficient of backing-up roller cost of sheet rolled products. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 1 dwg , 1 tbl

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на станах кварто для горячей и холодной прокатки листовой стали. The invention relates to rolling production and can be used on quarto mills for hot and cold rolling of sheet steel.

Известен способ эксплуатации опорного валка, включающий многократное чередование низкотемпературного отпуска после циклической упругомикропластической деформации поверхностного слоя рабочей части валка и определение предельной степени деформационного упрочнения на основе периодического измерения твердости с проведением первого низкотемпературного отпуска по мере достижения количества циклов нагружения, равного 42,5-55% от предельного [1] . There is a method of operating a backup roll, including repeated alternation of low-temperature tempering after cyclic elastic-microplastic deformation of the surface layer of the working part of the roll and determining the maximum degree of strain hardening based on periodic measurements of hardness with the first low-temperature tempering as the number of loading cycles reaches 42.5-55% from the limit [1].

Такой способ эксплуатации характеризуется большим расходным коэффициентом опорных валков, требует дополнительного проведения низкотемпературных отпусков, что повышает себестоимость производства проката. This method of operation is characterized by a large expenditure coefficient of the backup rolls, requires additional low-temperature holidays, which increases the cost of production of rolled products.

Известен также способ эксплуатации опорного валка, включающий создание поверхностного наклепанного слоя при совместном вращении прижатых рабочего и опорного валков, определение интенсивности деформационного упрочнения по увеличению твердости. Затем опорный валок вываливают из клети и осуществляют механический съем наклепанного слоя с величиной съема, прямо пропорциональной увеличению твердости бочки [2]. There is also known a method of operating a back-up roll, including creating a surface riveted layer with the joint rotation of the pressed work and back-up rolls, determining the intensity of strain hardening to increase hardness. Then, the back-up roll is thrown out of the stand and the riveted layer is mechanically removed with a removal value that is directly proportional to the increase in barrel hardness [2].

Недостатком известного способа является необходимость перешлифовок опорного валка как перед завалкой в клеть для прокатки (после создания поверхностного наклепанного слоя), так и после окончания кампании для удаления наклепанного слоя и дефектов поверхности. Удвоенное количество перешлифовок увеличивает расходный коэффициент опорных валков и себестоимость производства листового проката. A disadvantage of the known method is the need for regrinding of the back-up roll both before filling into the rolling stand (after creating the surface riveted layer), and after the end of the campaign to remove the riveted layer and surface defects. Double the number of resurfacing increases the cost coefficient of the backup rolls and the cost of production of sheet metal.

Наиболее близким к предлагаемому является способ эксплуатации опорного валка листопрокатной клети кварто, включающий чередование его работы в контакте со смежным рабочим валком в процессе прокатки с перешлифовками для полного снятия наклепанного слоя перед очередной завалкой в клеть. Опорный валок эксплуатируют до полной выработки закаленного поверхностного слоя [3]. Closest to the proposed one is a method of operating a support roll of a sheet rolling mill quarto, including alternating its work in contact with an adjacent work roll during rolling with resurfacing to completely remove the riveted layer before the next filling in the stand. The backup roll is operated until the hardened surface layer is fully developed [3].

Недостатками известного способа являются высокий расходный коэффициент опорных валков и, как следствие, высокая себестоимость производства листового проката. (Под расходным коэффициентом опорных валков понимают отношение массы израсходованных опорных валков к массе прокатанных полос, (кг/т)). The disadvantages of this method are the high expenditure coefficient of the backup rolls and, as a consequence, the high cost of production of sheet metal. (Under the consumption coefficient of the backup rolls, we understand the ratio of the mass of the consumed backup rolls to the mass of the rolled strips, (kg / t)).

Цель изобретения - снижение расходного коэффициента опорных валков и уменьшение себестоимости производства листового проката. The purpose of the invention is to reduce the expenditure coefficient of the backup rolls and reduce the cost of production of sheet metal.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе эксплуатации опорного валка листопрокатной клети кварто, включающем чередование его работы в контакте со смежным рабочим валком с перешлифовками для снятия наклепанного слоя, согласно предложению, величину съема при перешлифовке устанавливают равной 0,2-0,3 длины дуги контакта опорного валка со смежным рабочим валком. This goal is achieved by the fact that in the known method of operating the backup roll of a sheet rolling mill quarto, including the alternation of its work in contact with an adjacent work roll with resurfacing to remove the riveted layer, according to the proposal, the amount of removal during resurfacing is set to 0.2-0.3 length arcs of contact of the backup roll with an adjacent work roll.

Известное и предложенное технические решения имеют следующие общие признаки. Оба они являются способами эксплуатации опорного валка листопрокатной клети кварто. Оба включают чередование работы опорного валка в контакте со смежным рабочим валком с перешлифовками для снятия наклепенного слоя. Known and proposed technical solutions have the following common features. Both of them are ways of operating the back-up roll of a sheet rolling mill quarto. Both include alternating the work of the back-up roll in contact with an adjacent work roll with resurfacing to remove the hardened layer.

Отличия предложенного способа состоят в том, что величину съема при перешлифовке устанавливают равной 0,2-0,3 длины дуги контакта опорного валка со смежным рабочим валком, тогда как в известном способе величина съема равна толщине наклепенного слоя. The differences of the proposed method are that the amount of removal during grinding is set equal to 0.2-0.3 of the length of the arc of contact of the backup roll with an adjacent work roll, whereas in the known method, the amount of removal is equal to the thickness of the riveted layer.

Указанные отличительные признаки проявляют во всей совокупности новые свойства, не присущие им в известных совокупностях признаков и заключающиеся в снижении расходного коэффициента опорных валков и себестоимость производства листового проката. These distinctive signs exhibit in the aggregate new properties that are not inherent in them in the known sets of features and consist in reducing the expenditure coefficient of the backup rolls and the cost of production of sheet metal.

Это свидетельствует о соответствии предложенного технического решения критерию "существенность отличий". This indicates that the proposed technical solution meets the criterion of "materiality of differences."

На чертеже изображена схема контакта опорного валка со смежным рабочим. The drawing shows a contact diagram of the backup roll with an adjacent worker.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. В процессе прокатки рабочий валок 1 перекатывается по опорному валку 2, формируя в опорном валке 2 наклепанный слой 3 толщиной H. При этом в наклепанном слое 3 от поверхности опорного валка 2 на глубину Y (слой 4) действует знакопеременное (реверсивное) напряжение τxy, изменяющееся в пределах от своего максимального положительного значения +τxy max до максимального отрицательного -τxy max значения по симметричному циклу. Зона действия противонаправленных напряжений сдвига τxy в опорном валке 2 аналогична зонам опережения и отставания, существующим при прокатке в очаге деформации, где касательные напряжения также противонаправлены, т.е. изменяют знак при прохождении нейтрального сечения. Действительно, контактное взаимодействие рабочего 1 и опорного 2 валков можно интерпретировать как процесс прокатки рабочим валком 1 менее твердой поверхности опорного валка 2 с образованием в поверхностном слое опорного валка 2 напряженного состояния, подобного напряженному состоянию в прокатываемой полосе.The essence of the invention is as follows. During the rolling process, the work roll 1 is rolled along the backup roll 2, forming a riveted layer 3 of thickness H in the backup roll 2. In this case, in the riveted layer 3 from the surface of the backup roll 2, an alternating (reverse) voltage τ xy acts to a depth Y (layer 4), varying from its maximum positive value + τ xy max to the maximum negative -τ xy max value in a symmetrical cycle. The area of action of the counter-directional shear stresses τ xy in the backup roll 2 is similar to the advance and lag zones existing during rolling in the deformation zone, where the shear stresses are also opposite, i.e. change sign when passing through a neutral section. Indeed, the contact interaction of the worker 1 and the support 2 rolls can be interpreted as the process of rolling by the work roll 1 a less hard surface of the support roll 2 with the formation of a stress state in the surface layer of the support roll 2, similar to the stress state in the rolled strip.

В результате многократного циклического воздействия напряжения сдвига τxy, то сжимающего, то растягивающего металл опорного валка 2, в зоне 4 происходит разупрочнение металла на глубину Y, зарождение и развитие усталостных трещин. Металл опорного валка 2, лежащий на глубине, большей чем Y, на который разрушающее действие реверсивного напряжения τxy не распространяется, находится в упрочненном (вследствие наклепа) состоянии. Поэтому, если при перешлифовке удалить лишь разупрочненный и пораженный усталостными трещинами слой 4 опорного валка 2, то на его поверхность будет выведен наклепанный бездефектный металл, способный эффективно противостоять образованию усталостных трещин, а съем металла с поверхности опорного валка 2 за перешлифовку будет уменьшен. Этим обеспечивается снижение расходного коэффициента опорных валков и себестоимости производства листового проката.As a result of repeated cyclic exposure to shear stress τ xy , which either compresses or stretches the metal of the backup roll 2, in zone 4, the metal softens to a depth Y, nucleation and development of fatigue cracks occurs. The metal of the backup roll 2, lying at a depth greater than Y, to which the destructive action of the reverse voltage τ xy does not apply, is in a hardened (due to hardening) state. Therefore, if during grinding, remove only the softened and fatigue cracked layer 4 of the backup roll 2, then a riveted defect-free metal capable of effectively resisting the formation of fatigue cracks will be removed onto its surface, and metal removal from the surface of the backup roll 2 for grinding will be reduced. This ensures a reduction in the cost coefficient of the backup rolls and the cost of production of sheet metal.

Толщина Y слоя 3 зависит от усилия взаимного прижатия рабочего 1 и опорного 2 валков, их диаметров и свойств стали, из которой валки изготовлены. Экспериментально с помощью поляризационно-оптического метода моделирования установлено, что значение Y находится в прямой пропорциональной зависимости от длины контакта lg рабочего 1 и опорного 2 валков с коэффициентом пропорциональности k = 0,2-0,3. Длина дуги контакта lg определяется экспериментально или аналитически из решения известного уравнения Герца:

Figure 00000002

где
q - погонное межвалковое давление;
Qраб и Qоп - упругие постоянные материала рабочего и опорного валков;
Rраб и Rоп - радиус рабочего и опорного валков.The thickness Y of the layer 3 depends on the mutual pressure of the worker 1 and the supporting 2 rolls, their diameters and the properties of the steel from which the rolls are made. Using the polarization-optical modeling method, it was established experimentally that the Y value is directly proportional to the contact length l g of the working 1 and supporting 2 rolls with a proportionality coefficient k = 0.2-0.3. The length of the contact arc l g is determined experimentally or analytically from the solution of the well-known Hertz equation:
Figure 00000002

Where
q is the linear roll pressure;
Q slave and Q op - elastic constants of the material of the working and backup rolls;
R slave and R op - the radius of the working and backup rolls.

Экспериментально установлено, что если k будет менее 0,2, то толщина слоя металла, снимаемого с поверхности опорного валка при перешлифовке, будет недостаточной, т. е. на опорном валке останется часть поврежденного металла, содержащего усталостные трещины. Это приведен к появлению выкрошек на опорном валке, увеличению коэффициента расхода опорных валков. При значении k более 0,3 происходит удаление наклепанного бездефектного слоя и уменьшение твердости поверхности опорного валка. Это приводит к увеличению съема металла, уменьшению стойкости опорного валка, увеличению расходного коэффициента опорных валков и себестоимости производства листового проката. It was experimentally established that if k is less than 0.2, then the thickness of the metal layer removed from the surface of the back-up roll during resurfacing will be insufficient, i.e., a part of the damaged metal containing fatigue cracks will remain on the back-up roll. This leads to the appearance of chips in the backup roll, an increase in the flow coefficient of the backup rolls. When the value of k is more than 0.3, the riveted defect-free layer is removed and the hardness of the surface of the backup roll decreases. This leads to an increase in the removal of metal, a decrease in the resistance of the backup roll, an increase in the expenditure coefficient of the backup rolls and the cost of production of sheet metal.

Пример. Новые опорные валки из стали 9ХФ с диаметром бочки 1600 мм заваливают в 5-ю клеть пятиклетевого стана 2030 кварто бесконечной холодной прокатки. Затем в эту же клеть заваливают пару рабочих валков из стали 9х2В с диаметром бочек 615 мм и осуществляют холодную прокатку полос из стали 08Ю на конечный размер 0,6 х 1700 мм. При указанных условиях длина дуги контакта опорного валка 5-й клети со смежным рабочим lg = 5,2 мм.Example. New back-up rolls made of 9KhF steel with a barrel diameter of 1,600 mm are dumped into the 5th stand of a five-stand mill 2030 quarto of endless cold rolling. Then, a couple of work rolls made of 9x2B steel with a barrel diameter of 615 mm are heaped into the same stand and cold strips of 08Yu steel are cold rolled to a final size of 0.6 x 1700 mm. Under these conditions, the length of the arc of contact of the backup roll of the 5th stand with an adjacent worker l g = 5.2 mm

После 12 сут работы на опорных валках 5-й клети появляются поверхностные дефекты (выкрошки), поэтому опорные валки вываливают из клети и направляют на перешлифовку. С помощью абразивного круга с бочек опорных валков удаляют поврежденный поверхностный слой толщиной:
Y = 0,25 1g = 0,25 • 5,2 мм = 1,3 мм.
After 12 days of work, surface defects (crumbs) appear on the support rolls of the 5th stand, so the support rolls are thrown out of the stand and sent for regrinding. Using an abrasive wheel from the drums of the backup rolls, remove the damaged surface layer with a thickness of:
Y = 0.25 1 g = 0.25 • 5.2 mm = 1.3 mm.

После съема поврежденного поверхностного слоя на поверхность опорного валка выводится бездефектный наклепанный металл, обладающий повышенной стойкостью к выкрошиванию. Восстановленные опорные валки затем вновь заваливают в клеть стана 2030 и осуществляют холодную прокатку листовой стали. Циклы повторяются до полной выработки рабочего слоя опорных валков. After removal of the damaged surface layer, a defect-free riveted metal having increased resistance to crumbling is output to the surface of the backup roll. The reconstructed backup rolls are then again dumped into the mill stand 2030 and cold rolling of sheet steel is carried out. The cycles are repeated until the working layer of the backup rolls is fully developed.

Варианты реализации способа и показатели эффективности приведены в таблице. Variants of the method and performance indicators are shown in the table.

Как следует из таблицы, при реализации предложенного способа (варианты 2-4) достигается снижение расходного коэффициента опорных валков и себестоимости производства листового проката. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты 1 и 5) расходный коэффициент опорных валков и себестоимость производства листового проката увеличиваются. То же имеет место и в случае использования способа-прототипа (вариант 6). As follows from the table, when implementing the proposed method (options 2-4), a reduction in the expenditure coefficient of the backup rolls and the cost of production of sheet metal is achieved. With prohibitive values of the declared parameters (options 1 and 5), the expenditure coefficient of the backup rolls and the cost of production of sheet metal increase. The same holds for the prototype method (option 6).

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что при величине съема с поверхности опорного валка при перешлифовке слоя металла толщиной 0,2-0,3 длины дуги контакта опорного валка со смежным рабочим в процессе прокатки достигается удаление только поврежденной части наклепанного слоя. За счет этого съем при перешлифовке минимален, стойкость поверхности опорного валка увеличивается, а расходный коэффициент опорных валков и себестоимость производства листового проката уменьшаются. The technical and economic advantages of the proposed method consist in the fact that when the amount of removal from the surface of the back-up roll when grinding a metal layer with a thickness of 0.2-0.3 lengths of the arc of contact of the back-up roll with an adjacent worker during the rolling process, only the damaged part of the riveted layer is removed. Due to this, the removal during polishing is minimal, the resistance of the surface of the backup roll increases, and the expenditure coefficient of the backup rolls and the cost of production of sheet metal are reduced.

За базовый объект принят способ-прототип. Применение предложенного способа обеспечит повышение рентабельности листопрокатного производства на 6-8%. The prototype method is taken as the base object. The application of the proposed method will increase the profitability of sheet rolling production by 6-8%.

Claims (1)

Способ эксплуатации опорного валка листопрокатной клети кварто, включающий чередование его работы в контакте со смежным рабочим валком с перешлифовками для снятия наклепанного слоя, отличающийся тем, что величину съема при перешлифовке устанавливают равной 0,2 - 0,3 длины дуги контакта опорного валка со смежным рабочим валком. A method of operating a support roll of a sheet rolling mill quarto, including the alternation of its work in contact with an adjacent work roll with regrinding to remove the riveted layer, characterized in that the amount of removal during refinishing is set equal to 0.2 - 0.3 of the arc length of the contact of the support roll with an adjacent work roll.
RU97111147/02A 1997-07-07 1997-07-07 Method for operation of backing-up roll RU2113297C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97111147/02A RU2113297C1 (en) 1997-07-07 1997-07-07 Method for operation of backing-up roll

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97111147/02A RU2113297C1 (en) 1997-07-07 1997-07-07 Method for operation of backing-up roll

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2113297C1 true RU2113297C1 (en) 1998-06-20
RU97111147A RU97111147A (en) 1998-11-27

Family

ID=20194832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97111147/02A RU2113297C1 (en) 1997-07-07 1997-07-07 Method for operation of backing-up roll

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2113297C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795664C1 (en) * 2022-09-23 2023-05-05 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for operating support rolls of continuous wide strip rolling mills

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство, 1262959, кл. C 21 D 8/00, 1984. 2. SU, авторс кое свидетельство, 1235573, кл. B 21 B 28/00, 1986. 3. Ксензук Ф.А. и др. Вальцовщик стана холодной прокатки. - М.: Металлургия, 1969, с. 89 - 91, 1 29 - 133. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795664C1 (en) * 2022-09-23 2023-05-05 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for operating support rolls of continuous wide strip rolling mills

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2057601C1 (en) Method of hot rolling of steel strip and plant for performing the method
Malkin et al. Off-line grinding optimization with a micro-computer
Mekicha et al. Experimental validation of contact models for cold-rolling processes
Yuan et al. Lapping and polishing process for obtaining super-smooth surfaces of quartz crystal
Pater et al. Study of the process stability of cross wedge rolling
RU2113297C1 (en) Method for operation of backing-up roll
Payen et al. Influence of contact pressure and boundary films on the frictional behaviour and on the roughness changes of galvanized steel sheets
RU2280520C2 (en) Roll restoration method
Rowe et al. The real contact length in grinding based on depth of cut and contact deflections
RU2184631C2 (en) Method for exploitation of rolls in sheet rolling four-high stand
RU2093286C1 (en) Backup roll operation method
RU2087218C1 (en) Rolling roll
RU2126730C1 (en) Method of operation of sheet rolling roll
RU2264873C2 (en) Strip cold rolling method
RU2197347C1 (en) Rolling roll operation method
RU2096103C1 (en) Method for bearing rolls of four-high sheet rolling stand to operation
RU2795664C1 (en) Method for operating support rolls of continuous wide strip rolling mills
RU2240187C2 (en) Method of preparing sheet rolling rolls for operation
SU799846A1 (en) Rolling roll
RU2197346C1 (en) Rolling roll operation method
RU2127161C1 (en) Method for preparing rolls of sheet rolling stand for operation
CN106493174A (en) Reduce the method that cold-rolling mill intermediate calender rolls retraction end surfaces are peeled off
RU2379138C1 (en) Method of logitudinal separation of rolling metal
RU2147945C1 (en) Method for preparing rolls of four-high sheet rolling stand to operation
RU2124956C1 (en) Method of running of roll

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050708