RU2126730C1

RU2126730C1 - Method of operation of sheet rolling roll

Info

Publication number: RU2126730C1
Application number: RU98107970A
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Пименов; В.Н. Скороходов; В.П. Настич; А.А. Угаров; В.А. Николаев; А.Е. Чеглов; А.И. Трайно
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1998-04-27
Publication date: 1999-02-27

Abstract

FIELD: rolled stock production, possibly mills for cold rolling of steel sheets. SUBSTANCE: method comprises steps of alternating cyclic loading of roll in rolling stand and roll regrinding at rolling process. In order to increase roll strength after (4-6)10⁶ loading cycles roll is subjected to aging at temperature 5-35 C for 10-30 days. EFFECT: enhanced strength of roll. 1 exp, 1 tbl

Description

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

Известен способ эксплуатации опорного валка, включающий создание поверхностного накопленного слоя при совместном вращении прижатых рабочего и опорного валков, определение интенсивности деформационного упрочнения по увлечению твердости бочки и частичной механический съем наклепанного слоя, с величиной съема, прямо пропорциональной увеличению твердости бочки [1]. A known method of operating the back-up roll, including creating a surface accumulated layer by jointly rotating the pressed work and back-up rolls, determining the intensity of strain hardening by dragging the hardness of the barrel and partial mechanical removal of the riveted layer, with the amount of removal directly proportional to the increase in hardness of the barrel [1].

Недостаток известного способа состоит в том, что опорный валок имеет низкую стойкость из-за усталостных явлений, развивающихся в поверхностном слое бочки. The disadvantage of this method is that the backup roll has a low resistance due to fatigue phenomena developing in the surface layer of the barrel.

Известен также способ эксплуатации листопрокатного валка, включающий многократное чередование низкотемпературного отпуска после циклической упругомикропластической деформации поверхности бочки, с проведением первого низкотемпературного отпуска при достижении количества циклов нагружения, равного 42,5-55% от предельного, причем каждый последующий низкотемпературный отпуск осуществляют через каждые 1 • 10⁶ ± 0,3% нагружения, а величину циклической упругомикропластической деформации после по меньшей мере одного низкотемпературного отпуска уменьшают на 5-25% [2].There is also a known method of operating a sheet rolling roll, which includes repeated alternation of low-temperature tempering after cyclic elastic-microplastic deformation of the barrel surface, with the first low-temperature tempering being achieved when the number of loading cycles is equal to 42.5-55% of the maximum, each subsequent low-temperature tempering being carried out every 1 • June ¹⁰ ± 0,3% loading, and the quantity of cyclic uprugomikroplasticheskoy after deformation of at least one low temperature TNA ska reduced by 5-25% [2].

Недостатки известного способа состоят в сложности его реализации, необходимости использования специального термического оборудования. Кроме того, в известном способе не учтены перешлифовки бочки валка, поврежденной в процессе прокатки, которые приводят к изменению ее твердости. Это снижает стойкость валка. The disadvantages of this method are the complexity of its implementation, the need to use special thermal equipment. In addition, the known method does not take into account resurfacing of the barrel rolls damaged during the rolling process, which lead to a change in its hardness. This reduces roll resistance.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ эксплуатации листопрокатного валка, включающий чередование циклических нагружений валка при его работе в клети в процессе прокатки с перешлифовками для снятия поврежденного поверхностного слоя бочки [3]- прототип. The closest in its technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method of operating a sheet rolling roll, comprising alternating the cyclic loads of the roll during its operation in the cage during rolling with resurfacing to remove the damaged surface layer of the barrel [3] - prototype.

Недостаток известного способа состоит в том, что в процессе эксплуатации валка в поверхностном слое происходит постепенное накопление и развитие усталостных повреждений, приводящих к разрушению поверхности бочки. В результате валок имеет низкую стойкость. The disadvantage of this method is that during operation of the roll in the surface layer there is a gradual accumulation and development of fatigue damage, leading to the destruction of the surface of the barrel. As a result, the roll has a low resistance.

Техническая задача состоит в повышении стойкости валка. The technical problem is to increase the resistance of the roll.

Это достигается тем, что в известном способе, включающем чередование циклических нагружений в клети с перешлифовками, согласно предложению, валок после каждых (4-6)• 10⁶ циклов нагружения подвергают вылеживанию при температуре 5 - 35^oС в течение 10 - 30 суток.This is achieved by the fact that in the known method, including the alternation of cyclic loads in the stands with resurfacing, according to the proposal, the roll after each (4-6) • 10 ⁶ loading cycles is subjected to aging at a temperature of 5 - 35 ^o C for 10 - 30 days.

Известные и предложенные технические решения имеют следующие общие признаки. Оба они являются способами эксплуатации листопрокатного валка. Оба включают чередование циклических нагружений при работе валка в клети с перешлифовками. Known and proposed technical solutions have the following common features. Both of them are ways of operating a sheet roll. Both include alternating cyclic loads during the work of the roll in the stand with regrinding.

Отличия предложенного способа состоят в том, что после каждых (4-6) • 10⁶ циклов нагружения вадок подвергают вылеживанию, чего в известном способе нет. Кроме того, в предложенном способе вылеживание при температуре 5 - 35^oC в течение 10 - 30 суток, что в известном способе не предусмотрено.The differences of the proposed method are that after each (4-6) • 10 ⁶ loading cycles, the waddings are aged, which is not the case in the known method. In addition, in the proposed method, aging at a temperature of 5 - 35 ^o C for 10 to 30 days, which is not provided in the known method.

Указанные отличительные признаки проявляют во всей совокупности новые свойства, не присущие им в известных совокупностях признаков, и состоящие в повышении стойкости валка. Это свидетельствует о соответствии предложенного технического решения критерию "существенность отличий". These distinctive features exhibit in the aggregate new properties that are not inherent in them in the known sets of features, and consisting in increasing the resistance of the roll. This indicates that the proposed technical solution meets the criterion of "materiality of differences."

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. При работе листопрокатного валка в клети из-за действия циклических нагружений происходит упрочнение (наклеп) его бочки на глубину 5 - 6 мм. Так как при периодически проводимых перешлифовках с бочки снимают лишь часть наклепанного слоя толщиной 0,2 - 0,4 мм, то в наклепанном слое идет накопление усталостных явлений. При достижении числа циклов нагружения (4 - 6)•10⁶ усталостные явления еще имеют обратимый характер, т.е. могут быть полностью устранены при вылеживании. Но одновременно с этим наполненная в наклепанном поверхностном слое бочке валка энергия столь высока, что сброс и внутренних напряжений (релаксация) и восстановление накопленного слоя в неповрежденное состояние будет происходить при температуре 5 - 35^oC и полностью завершится за 10 - 30 суток.The essence of the invention is as follows. During the work of a sheet-rolling roll in a stand, hardening (hardening) of its barrel to a depth of 5-6 mm occurs due to the action of cyclic loading. Since during periodic polishing, only a part of the riveted layer with a thickness of 0.2 - 0.4 mm is removed from the barrel, accumulation of fatigue phenomena occurs in the riveted layer. Upon reaching the number of loading cycles (4 - 6) • 10 ^6, fatigue phenomena are still reversible, i.e. can be completely eliminated during aging. But at the same time, the energy filled in the riveted surface layer of the roll barrel is so high that the discharge of internal stresses (relaxation) and the restoration of the accumulated layer in an undamaged state will occur at a temperature of 5 - 35 ^o C and will complete in 10 - 30 days.

Таким образом, вылеживание валка при температуре 5 - 35^oC в течение 10 - 30 суток после достижения им (4-6)•10⁶ циклов нагружения обеспечивает частичное разупрочнение наклепанной поверхности бочки, полное залечивание усталостных микротрещин и восстановление работоспособности валка. За счет этого достигается повышение стойкости валка.Thus, curing the roll at a temperature of 5 - 35 ^o C for 10 - 30 days after it reaches (4-6) • 10 ⁶ loading cycles provides partial softening of the riveted surface of the barrel, complete healing of fatigue microcracks and restoration of the roll's working capacity. Due to this, an increase in the resistance of the roll is achieved.

Экспериментально установлено, что при количестве циклов напружения менее 4 • 10⁶ до проведения вылеживания, релаксация наклепанного слоя притекает вяло и не завершается полностью. Это приводит к накоплению усталости и разрушению бочки валка. Увеличение количества циклов нагружения более 6 • 10⁶ приводит к образованию необратимых повреждений структуры металла усталостными трещинами и снижению стойкости валка.It was experimentally established that when the number of stress cycles is less than 4 • 10 ⁶ before curing, the relaxation of the riveted layer flows sluggishly and does not complete completely. This leads to the accumulation of fatigue and the destruction of the roll barrel. An increase in the number of loading cycles of more than 6 • 10 ⁶ leads to the formation of irreversible damage to the metal structure by fatigue cracks and a decrease in roll resistance.

Снижение температуры вылеживания валка менее 5^oC резко замедляет процесс восстановления и залечивания усталостных микротрещин, а продолжительность вылеживания менее 10 суток недостаточна для полного восстановления служебных свойств валка. Повышение температуры вылеживания более 35^oC нецелесообразно, т. к. потребует применения специальных средств для нагрева. Удлинение вылеживания более 30 суток не повышает стойкость валка, а лишь удлиняет производственный цикл.Lowering the temperature of the aging of the roll less than 5 ^o C dramatically slows down the process of restoration and healing of fatigue microcracks, and the duration of aging less than 10 days is insufficient to fully restore the service properties of the roll. Raising the temperature of aging more than 35 ^o C is impractical, because it will require the use of special means for heating. Lengthening aging for more than 30 days does not increase roll resistance, but only lengthens the production cycle.

При определении числа циклов нагружения рабочего валка листопрокатной клети кварто следует иметь в виду, что за один оборот рабочий валок претерпевает два цикла напружения - один от действия сменного опорного валка, а другой от действия очага деформации. Кроме того, при известном сортаменте прокатываемых листов, вместо количества циклов напружения можно использовать массу прокатанного металла. When determining the number of loading cycles of the work roll of a sheet rolling mill quarto, it should be borne in mind that in one revolution the work roll undergoes two stress cycles - one from the action of the removable backup roll, and the other from the action of the deformation zone. In addition, with the known range of rolled sheets, instead of the number of stress cycles, a mass of rolled metal can be used.

Примеры реализации способа. Examples of the method.

Рабочий валок из стали 9 х 2 МФ с длиной бочки 2030 диаметром 600 мм и твердостью 100 ед. по Шору заваливают нижним в 4-ю клеть пятиклетевого стана 2030 бесконечной холодной прокатки. Work roll of steel 9 x 2 MF with a barrel length of 2030 with a diameter of 600 mm and a hardness of 100 units. on Shore heaped lower in the 4th stand of a five-stand mill 2030 of endless cold rolling.

После установки заданных обжатий и натяжений по клетям производит холодную прокатку полос толщиной 0,5 - 1,5 мм из тали 08Ю. В процессе прокатки рабочие валки подвергаются циклическому нагружению. Периодически, после прокатки 4 тыс. тонн металла, производят перевалку и перешлифовку рабочих валков стана с частичным съемом наклепанного слоя. After setting the specified crimps and tension along the stands, it cold-rolls strips 0.5 - 1.5 mm thick from 08Y waist. During the rolling process, the work rolls are subjected to cyclic loading. Periodically, after rolling 4 thousand tons of metal, they reload and regrind the mill work rolls with a partial removal of the riveted layer.

При достижении нижним рабочим валом 4-й клети числа циклов нагружений N= 5 • 10⁶ его подвергают вылеживанию при цеховой температуре Тв = 20^oC в течение времени T = 20 суток. В процессе вылеживания происходит релаксация внутренних напряжений и залечивание зародышевых усталостных микротрещин, в результате чего служебные свойства валка восстанавливаются.When the lower working shaft reaches the 4th stand, the number of loading cycles N = 5 • 10 ⁶ it is subjected to aging at the workshop temperature Tw = 20 ^o C for a time T = 20 days. During aging, relaxation of internal stresses and healing of germinal fatigue microcracks takes place, as a result of which the service properties of the roll are restored.

По завершении вылеживания валок вновь вводят в работу и после достижения числа циклов нагружения N = 5 • 10⁶ опять подвергают вылеживанию при температуре Тв=20^oC в течение времени T = 20 суток.Upon completion of curing, the roll is put back into operation and after reaching the number of loading cycles N = 5 • 10 ⁶ , curing is again carried out at a temperature of Tw = 20 ^o C for a time T = 20 days.

После того, как активный слой бочки будет полностью израсходован, валок выбраковывают. Стойкость валка при такой эксплуатации возрастает, что характеризуется низким коэффициентом удельного расхода валков K = 0,5 кг на тонну проката. After the active layer of the barrel is completely used up, the roll is rejected. The resistance of the roll during this operation increases, which is characterized by a low coefficient of specific consumption of rolls K = 0.5 kg per ton of rolled metal.

Варианты реализации предложенного способа эксплуатации листопрокатного валка приведены в таблице. Implementation options for the proposed method of operating a sheet roll are given in the table.

Из таблицы следует, что при реализации предложенного способа (варианты 2 - 4) достигается повышение стойкости валка, коэффициент удельного расхода валков минимален. В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты 1 и 5) и реализации способа-прототипа (вариант 6) стойкость валка снижается, коэффициент удельного расхода валков на тонну проката возрастает. From the table it follows that when implementing the proposed method (options 2 - 4), an increase in roll resistance is achieved, the coefficient of specific consumption of rolls is minimal. In the case of transcendental values of the declared parameters (options 1 and 5) and the implementation of the prototype method (option 6), the roll resistance decreases, the coefficient of specific consumption of rolls per ton of rolled products increases.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что принудительное периодическое вылеживание листопрокатного валка при температуре 4 - 35^oC в течение 10 - 30 суток после достижения им (4 - 6)•10⁶ циклов нагружения в клети при прокатке, позволяет восстановить служебные свойства валка и избежать усталостного разрушения его бочки. За счет этого обеспечивается повышение стойкости валка.The technical and economic advantages of the proposed method consist in the fact that forced periodic aging of the sheet rolling roll at a temperature of 4 - 35 ^o C for 10 - 30 days after it reaches (4 - 6) • 10 ⁶ loading cycles in the cage during rolling, allows you to restore service properties of the roll and avoid fatigue failure of its barrel. This ensures an increase in the resistance of the roll.

В качестве базового объекта принят способ-прототип. Реализация предложенного способа позволит повысить рентабельность листопрокатного производства на 5 - 7%. The prototype method is adopted as the base object. Implementation of the proposed method will increase the profitability of sheet rolling production by 5 - 7%.

Claims

A method of operating a sheet rolling roll, comprising alternating cyclic loads when it is operated in a stand with regrindings, characterized in that the roll, after each (4-6) • 10 ⁶ loading cycles, is aged at a temperature of 5 - 35 ^o C for 10-30 days.