RU2176938C1 - Method for repairing rolling rolls - Google Patents
Method for repairing rolling rolls Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176938C1 RU2176938C1 RU2000108637A RU2000108637A RU2176938C1 RU 2176938 C1 RU2176938 C1 RU 2176938C1 RU 2000108637 A RU2000108637 A RU 2000108637A RU 2000108637 A RU2000108637 A RU 2000108637A RU 2176938 C1 RU2176938 C1 RU 2176938C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roll
- slag
- value
- surfacing
- height
- Prior art date
Links
Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области специальной электрометаллургии, более конкретно электрошлаковой наплавке прокатных валков. The invention relates to the field of special electrometallurgy, and more particularly electroslag surfacing of rolling rolls.
Известен способ ремонта цилиндрических деталей, заключающийся в механической обработке дефектов, наплавке на бочку двухслойного бандажа, при этом внутренний слой, называемый донорским, наплавляется из высоколегированной стали, а наружный, износостойкий, из углеродистой стали (Патент РФ N 2083342, кл. B 23 P 6/00, B 22 D 9/10, 1997). Данный способ не пригоден для восстановления чугунных валков, т.к. не обеспечивает надежного сплавления наплявляемого слоя с основой. A known method of repairing cylindrical parts, which consists in the mechanical treatment of defects, surfacing on a barrel of a two-layer brace, while the inner layer, called the donor, is deposited from high alloy steel, and the outer, wear-resistant, from carbon steel (RF Patent N 2083342, class B 23 P 6/00, B 22 D 9/10, 1997). This method is not suitable for the restoration of cast iron rolls, because does not provide reliable fusion of the deposited layer with the base.
Наиболее близким по технической сущности к решаемой задаче является способ ремонта прокатных валков (А. с. СССР N 1447446, кл. В 21 В 28/02, 30.12.1988 г. ), заключающийся в том, что трещины и дефекты в зоне наплавки устраняются путем проточек в местах выкрошек с глубиной канавки равной H= 1,2h+3,2 мм с радиусом сопряжения боковых стенок и дна канавки радиусом равным 0,09h+8,2 мм, где h - глубина выкрошки, мм, при этом боковые стенки канавки изготавливают под углом наклона 20-30 o к ее оси.The closest in technical essence to the problem being solved is the method of repair of rolling rolls (A. s. USSR N 1447446, class B 21 V 28/02, 12/30/1988), which consists in the fact that cracks and defects in the weld zone are eliminated by grooves in the places of crumbs with a groove depth of H = 1.2h + 3.2 mm with a radius of mating of the side walls and the bottom of the groove with a radius of 0.09 h + 8.2 mm, where h is the depth of the crumb, mm, while the side walls grooves are made at an angle of inclination of 20-30 o to its axis.
Недостаток способа заключается в том, что восстановление работоспособности валков осуществляется только за счет устранения дефектных участков, в частности выкрошек. Кроме того, в процессе эксплуатации чугунных валков в поверхностном слое образуются микро- и макротрещины, которые являются причиной выкрошек, отслоений, сколов и преждевременного выхода из строя прокатных валков. The disadvantage of this method is that the restoration of the rolls is carried out only by eliminating the defective areas, in particular chips. In addition, during the operation of cast-iron rolls, micro- and macrocracks are formed in the surface layer, which cause chips, delaminations, chips and premature failure of the rolling rolls.
Задача на решение которой направлено техническое решение - восстановление работоспособности отработавших свой ресурс прокатных валков и валков, вышедших из строя по причине различных дефектов, путем электрошлаковой наплавки валков. The problem the technical solution is aimed at is restoring the operability of exhausted rolling rolls and rolls that have failed due to various defects by electroslag surfacing of the rolls.
Поставленная задача решается тем, что удаление дефектов осуществляют путем кольцевых проточек с боковыми стенками, перпендикулярными оси валка, перед элехтрошлаковой наплавкой валок нагревают до температуры 600-650oC со скоростью нагрева 30-50oC/ч, электрошлаковую наплавку начинают с заливки жидкого шлака в пространство между валком и стенками кристаллизатора первоначально на 0,25-0,30 высоты нижней секции кристаллизатора с величиной рабочего тока равной 0,28-0,30 величины номинального значения тока, последовательно доливают жидкий шлак до уровня равного 0,30-0,50, 0,50-0,70 и 0,70-1,0 высоты нижней секции кристаллизатора с увеличением величины рабочего тока при каждой заливке до величины равной 0,30-0,50; 0,50-0,70 и 0,70-1,0 величины номинального тока, в шлаковую ванну периодически дозированно подают некомпактный материал с одновременным увеличением рабочего тока до величины равной 1,1-1,3 величины номинального значения тока, при этом жидкую шлаковую ванну вращают с помощью дополнительного индуктора, а кристаллизатор перемещают относительно валка, наплавленный валок охлаждают со скоростью охлаждения 10-20oC/ч до температуры 600-650oC, подвергают термической обработке в печи при температуре 680-710oC с последующим охлаждением до 100- 150oC со скоростью охлаждения не выше 50oC/ч.The problem is solved in that the removal of defects is carried out by annular grooves with side walls perpendicular to the axis of the roll, before the electroslag surfacing, the roll is heated to a temperature of 600-650 o C with a heating rate of 30-50 o C / h, electroslag surfacing begins with pouring liquid slag initially, to the space between the roll and the walls of the mold, at a height of 0.25-0.30 of the height of the bottom section of the mold with a magnitude of the working current equal to 0.28-0.30 of the value of the nominal current value, the liquid slag is successively added to the level I equal to 0.30-0.50, and 0,70-1,0 0,50-0,70 height lower mold section with increasing operating current value at each filling to a value equal to 0.30-0.50; 0.50-0.70 and 0.70-1.0 of the nominal current value; non-compact material is periodically dosed into the slag bath with a simultaneous increase in the operating current to a value equal to 1.1-1.3 of the nominal current value, while liquid the slag bath is rotated using an additional inductor, and the mold is moved relative to the roll, the deposited roll is cooled with a cooling rate of 10-20 o C / h to a temperature of 600-650 o C, subjected to heat treatment in an oven at a temperature of 680-710 o C, followed by cooling up to 100-150 o C with a cooling rate waiting no higher than 50 o C / h.
1. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно осуществляют токарную обработку валка до требуемого диаметра за несколько последовательных переточек с величиной съема за каждую переточку 3,0-5,0 мм. 1. The method according to p. 1, characterized in that the roll is pre-machined to the required diameter for several consecutive regrinds with a removal rate of 3.0-5.0 mm for each regrind.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в местах сопряжения боковых стенок проточек с образующей бочки валка изготавливают полукруговые выемки (проточки) диаметром равным 0,3- 0,5 высоты стенки проточки под углом оси вершины выреза 40-50oC к стенке проточки.2. The method according to p. 1, characterized in that at the junctions of the side walls of the grooves with the forming roll barrel, semicircular recesses (grooves) are made with a diameter equal to 0.3-0.5 of the height of the groove wall at an angle of the axis of the apex of the cut 40-50 o C to the wall of the groove.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наплавку осуществляют при температуре валка не ниже 350oC.3. The method according to p. 1, characterized in that the surfacing is carried out at a roll temperature of not lower than 350 o C.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расплав шлаковой ванны вращают индивидуальным индуктором со скоростью 30-60 об/мин. 4. The method according to p. 1, characterized in that the melt of the slag bath is rotated by an individual inductor at a speed of 30-60 rpm
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют некомпактный материал в виде дроби фракцией 1,1-3,1 мм. 5. The method according to p. 1, characterized in that non-compact material is used in the form of a fraction with a fraction of 1.1-3.1 mm.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дозированную подачу некомпактного материала осуществляют в функции изменения электрического сопротивления расплава ванны. 6. The method according to p. 1, characterized in that the metered supply of non-compact material is carried out as a function of changing the electrical resistance of the molten bath.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение валка после термообработки производят ступенчато, с выдержкой на каждой ступени 3,0-5,0 ч. 7. The method according to p. 1, characterized in that the cooling of the roll after heat treatment is carried out stepwise, with an exposure at each stage of 3.0-5.0 hours
Способ осуществляется следующим образом. Отработавший ресурс валок и подлежащий полному восстановлению его рабочего слоя для последующем его эксплуатации подготавливают для электрошлаковой наплавки. При наличии дефектов поверхности валка (выкрошек, отслоений) его предварительно шлифуют и в местах оставшихся дефектов делают выемки в виде кольцевых проточек глубиной равной 1,25-1,50 глубины дефекта со стенками, перпендикулярными оси валка. В местах сопряжения стенки с дном выемки изготавливают полукруговые проточки диаметром равным 0,25-0,35 высоты стенки под углом оси вершины полукруговых проточек к стенке равным 40-50 o. Затем валок нагревают в печи до 600-650 oC при скорости нагрева 30-50 oC/ч и краном устанавливают в кристаллизатор для электрошлаковой наплавки с перемещающимся кристаллизатором относительно валка. Кристаллизатор состоит из 3-х секций: верхней - токоподводящей, средней - формирующей и нижней - для осуществления наплавки требуемой толщины слоя и предварительного формирования наплавляемого слоя в верхней части нижней секции. Средняя секция изолирована от верхней и нижней электроизоляционным материалом, а внутренняя ее поверхность (рабочая поверхность) имеет керамическую вставку с индивидуальными водоохлаждаемыми каналами, позволяющую управлять отводом теплового потока по высоте средней секции от поверхности наплавляемого слоя. Все три секции имеют по одному основному охлаждающему каналу. После установки валка в кристаллизатор в пространство между валком и стенками кристаллизатора заливают расплавленный жидкий шлак первоначально до 0,25-0,30 высоты нижней секции, при этом величина рабочего тока составляет 0,28-0,30 величины номинального тока и через 15-20 мин расплав достигает требуемой температуры для электрошлаковой наплавки. Затем поочередно заливают жидкий шлак до уровня нижней секции равного 0,30-0,50; 0,50-0,70; и 0,70-1,0 высоты нижней секции, при увеличении рабочего тока при каждой заливке до значений равных 0,3-0,5; 0,5-0,7; 0,7-1,0 величины номинального тока соответственно с интервалом в 5-10 мин после каждой доливки. С помощью индивидуального индуктора расплав перемешивается и вращается относительно валка со скоростью 30-60 об/мин. Кристаллизатор начинает перемещаться вверх относительно валка, осуществляется процесс электрошлаковой наплавки. По мере уменьшения уровня жидкого шлака в нижней секции кристаллизатора и увеличения сопротивления шлакового расплава ванны осуществляется дозированная подача некомпактного материала в виде дроби фракцией 1,1-3,0 мм с помощью дозированного устройства. Величину рабочего тока при этом повышают до 1,1-1,3 величины номинального значения тока, что позволяет сохранить пробуемую температуру расплава для стабильного процесса электрошлаковой наплавки. Процесс наплавки продолжается до перемещения кристаллизатора в крайнее верхнее положение валка. После этого отключают рабочее напряжение, снимают кристаллизатор. Наплавленный валок охлаждают на воздухе до температуры 550-600oC со скоростью охлаждения не выше 50oC/ч, после чего его подвергают термообработке в печи в вертикальном положении при температуре 680-710oC в течение 24- 72 ч с последующим ступенчатым охлаждением до 100-150oC, при скорости охлаждения 10-30oC/ч, но не выше 50oC/ч, с выдержкой на каждой ступени 2-5 ч. Наплавленный валок подвергают токарной обработке до диаметра равного 1,01-1,015 номинального диаметра валка при эксплуатации и последующей шлифовке до требуемого номинального диаметра. Валок пригоден для дальнейшей эксплуатации с ресурсом работы как и у нового прокатного валка.The method is as follows. Spent resource roll and subject to full restoration of its working layer for its subsequent operation is prepared for electroslag surfacing. In the presence of defects on the surface of the roll (crumbs, delaminations), it is pre-grinded and, in the places of the remaining defects, recesses are made in the form of annular grooves with a depth equal to 1.25-1.50 of the defect depth with walls perpendicular to the axis of the roll. In places where the wall is connected with the bottom of the recess, semicircular grooves are made with a diameter equal to 0.25-0.35 of the height of the wall at an angle of the axis of the apex of the semicircular grooves to the wall equal to 40-50 o . Then the roll is heated in the oven to 600-650 o C at a heating rate of 30-50 o C / h and a crane is installed in the mold for electroslag surfacing with a moving mold relative to the roll. The mold consists of 3 sections: the upper - current-supplying, middle - forming and lower - for the deposition of the required layer thickness and preliminary formation of the deposited layer in the upper part of the lower section. The middle section is isolated from the upper and lower electrical insulating material, and its inner surface (working surface) has a ceramic insert with individual water-cooled channels, which allows you to control the heat flux along the height of the middle section from the surface of the deposited layer. All three sections have one main cooling channel. After the roll is installed in the mold, the molten liquid slag is initially poured into the space between the roll and the walls of the mold, initially to 0.25-0.30 of the height of the lower section, while the working current is 0.28-0.30 of the nominal current and after 15-20 min the melt reaches the required temperature for electroslag surfacing. Then, in turn, pour liquid slag to the level of the lower section equal to 0.30-0.50; 0.50-0.70; and 0.70-1.0 the height of the lower section, with an increase in the operating current at each pouring to values equal to 0.3-0.5; 0.5-0.7; 0.7-1.0 of the rated current, respectively, with an interval of 5-10 minutes after each topping up. Using an individual inductor, the melt is mixed and rotates relative to the roll at a speed of 30-60 rpm. The mold begins to move upward relative to the roll, the process of electroslag surfacing is carried out. As the level of liquid slag in the lower section of the mold decreases and the resistance of the slag bath melt increases, a non-compact material is fed in the form of a fraction with a fraction of 1.1-3.0 mm using a metering device. The magnitude of the operating current is increased to 1.1-1.3 of the nominal value of the current, which allows you to save the sample temperature of the melt for a stable process of electroslag surfacing. The surfacing process continues until the mold moves to the extreme upper position of the roll. After that, the operating voltage is turned off, the mold is removed. The deposited roll is cooled in air to a temperature of 550-600 o C with a cooling rate of not higher than 50 o C / h, after which it is subjected to heat treatment in an oven in an upright position at a temperature of 680-710 o C for 24-72 hours, followed by step cooling up to 100-150 o C, with a cooling rate of 10-30 o C / h, but not higher than 50 o C / h, with a shutter speed of 2-5 hours at each stage. The deposited roll is subjected to turning to a diameter of 1.01-1.015 nominal diameter of the roll during operation and subsequent grinding to the required nominal diameter. The roll is suitable for further operation with a resource of work like the new rolling roll.
Для исключения образования новых термотрещин, развития имеющихся в поверхностном слое макро- и микротрещин, небольших по глубине выкрошек (до 8,0-10 мм) при данном способе обязательным является предварительный перед электрошлаковой наплавкой нагрев валка до температуры 600 - 650oC. При дальнейшей четырехкратной заливке перед началом наплавки жидкого шлака в пространство между валком и кристаллизатором со ступенчатым увеличением величины рабочего тока, при каждой заливке, и выдержкой на каждой ступени до достижения требуемой температуры расплава, валок нагревается до температуры на 100-150oC ниже температуры начала электрошлаковой наплавки. Исследованиями состояния качества поверхности бочек прокатных валков установлено, что в толщине поверхности активного слоя до 8,0-12 мм имеются множество трещин разной ориентации, которые необходимо удалять перед наплавкой. Преимущество данного способа наплавки в том, что при отсутствии дефектов поверхности бочки валка можно не производить предварительную токарную обработку поверхности, т.к. после заливки жидкого шлака до уровня равного 0,7-1,0 высоты нижней секции в процессе эксплуатации шлаковой наплавки, глубина проплавления основы может достигать 10 - 20 мм, что полностью может устранять дефектный слой основы толщиной до 12 мм. Устранение более глубоких дефектов изготовлением кольцевых проточек глубиной равной 1,25-1,50 глубины дефекта со стенками, перпендикулярными оси валка, обеспечивает надежное соединение наплавляемого слоя со стенками основы, а полукруговые выемки в местах сопряжения стенок с дном выемки под углом 40-50o к стенке позволяет надежно удерживать наплавленный слой в кольцевой проточке и противостоять сжимающим усилиям при прокатке. Известно, что наибольшие касательные напряжения, действующие под углом 45o к действующей сжимающей нагрузке, будут равны половине нормальных сжимающих напряжений. Поэтому в местах полукруговых вырезов для наплавленного слоя касательные напряжения не представляют опасности как разрушающие. Величина вырезов равна 0,25-0,35 глубины кольцевых проточек и выбрана из условия устранения концентратора напряжений в местах сопряжения стенки с дном выреза (0,25 глубины выреза), а наибольшее значение диаметра выреза, равного 0,35 глубины проточки, выбрано из условия исключения влияния выреза на напряженное состояние основы с наплавленным слоем в верхней части стенки проточки, т. к. влияние полукруглого (круглого) выреза утрачивается на расстоянии трех диаметров от выреза или отверстия. В процессе электрошлаковой наплавки жидкий расплав ванны постоянно вращается с помощью индивидуального индуктора со скоростью 30-60 об/мин. При скорости менее 30 об/мин недостаточное перемешивание расплава для его равномерности по всей жидкой ванне и усреднения температуры по высоте и сечению жидкого расплава ванны. При скорости более 60 об/мин возникает неравномерность состава расплава из-за влияния центробежных сил при вращении ванны. Дозированная подача некомпактного материала в виде дроби фракцией 1,1-3,0 мм производится по постоянно контролируемой величине электросопротивления расплава ванны, изменение которого достаточно точно регистрируется и служит сигналом для включения дозатора при уменьшении уровня расплава в нижней секции кристаллизатора не более чем до 0,80-0,85 высоты нижней секции кристаллизатора. При подаче некомпактного материала увеличение рабочего тока до величины равной 1,1-1,3 величины номинального тока достаточно для поддержания требуемой температуры расплава при плавлении дроби. Величина фракции дроби 1,1-3,0 мм выбрана по причине создания эффективных центров кристаллизации в наплавляемом слое, которые снижают процессы кристаллизации в формирующей секции при величине фракции менее 1,1 мм. При величине фракции дроби более 3,0 мм процесс плавления при дозированных загрузках приводит к значительному снижению температуры расплава, что нарушает стабильность скоростного и температурного режима электрошлаковой наплавки, снижает равномерность качественных показателей наплавленного слоя как по длине бочки, так и по ее образующей.In order to exclude the formation of new thermal cracks, the development of macro- and microcracks existing in the surface layer, small crumbs in depth (up to 8.0-10 mm) with this method, it is mandatory to preheat the roll to a temperature of 600 - 650 o C. before electroslag surfacing. fourfold pouring before the start of surfacing of liquid slag into the space between the roll and the mold with a stepwise increase in the working current, at each casting, and holding at each step until the required temperature is reached melt, the roll is heated to a temperature of 100-150 o C below the temperature of the beginning of electroslag surfacing. Studies of the quality of the surface surface of barrels of rolling rolls found that in the thickness of the surface of the active layer up to 8.0-12 mm there are many cracks of different orientations that must be removed before surfacing. The advantage of this method of surfacing is that in the absence of surface defects of the roll barrel, it is possible not to pre-surface the surface, because after pouring liquid slag to a level equal to 0.7-1.0 the height of the lower section during the operation of the slag surfacing, the penetration depth of the base can reach 10 - 20 mm, which can completely eliminate the defective base layer up to 12 mm thick. Elimination of deeper defects by making annular grooves with a depth equal to 1.25-1.50 of the defect depth with the walls perpendicular to the roll axis provides reliable connection of the deposited layer with the walls of the base, and semicircular recesses in the places where the walls meet the bottom of the recess at an angle of 40-50 o to the wall allows you to reliably hold the deposited layer in the annular groove and withstand compressive forces during rolling. It is known that the greatest tangential stresses acting at an angle of 45 o to the current compressive load will be equal to half the normal compressive stresses. Therefore, in places of semicircular cutouts for the deposited layer, shear stresses are not dangerous as destructive. The size of the cuts is 0.25-0.35 of the depth of the annular grooves and is selected from the condition for eliminating the stress concentrator in the places where the wall meets the bottom of the cut (0.25 depth of the cut), and the largest value of the diameter of the cut equal to 0.35 of the depth of the groove is selected from conditions for excluding the effect of the cutout on the stress state of the base with a deposited layer in the upper part of the groove wall, since the influence of a semicircular (round) cutout is lost at a distance of three diameters from the cutout or hole. In the process of electroslag surfacing, the molten bath melt constantly rotates using an individual inductor at a speed of 30-60 rpm. At a speed of less than 30 rpm, insufficient melt mixing for its uniformity over the entire liquid bath and averaging of the temperature over the height and cross section of the liquid bath melt. At a speed of more than 60 rpm, the composition of the melt is uneven due to the influence of centrifugal forces during rotation of the bath. Dosed supply of non-compact material in the form of a fraction with a fraction of 1.1-3.0 mm is carried out according to the constantly controlled value of the electrical resistance of the bath melt, the change of which is accurately recorded and serves as a signal to turn on the dispenser when the melt level in the lower section of the mold decreases to no more than 0, 80-0.85 of the height of the lower section of the mold. When supplying non-compact material, an increase in the operating current to a value equal to 1.1-1.3 of the nominal current value is sufficient to maintain the required melt temperature during fractional melting. The fraction fraction of 1.1-3.0 mm is selected due to the creation of effective crystallization centers in the deposited layer, which reduce the crystallization processes in the forming section when the fraction size is less than 1.1 mm. When the fraction fraction is more than 3.0 mm, the melting process at metered loads leads to a significant decrease in the melt temperature, which violates the stability of the speed and temperature conditions of electroslag surfacing, reduces the uniformity of the quality parameters of the deposited layer both along the length of the barrel and along its generatrix.
Пример опробования способа
Для ремонта по предлагаемому способу использовали отработавшие ресурс рабочие валки стана 2000 горячей прокатки ⌀ 875 мм. Номинальный диаметр рабочих валков составил 905 мм. Токарной обработкой валок обтачивали в три прохода по 5,0 мм за каждый проход до ⌀ 860 мм. На один из торцов валка кольцевым швом приваривалась выводная втулка толщиной 20 мм и высотой 140 мм (на 20 мм больше высоты шлаковой ванны) для завершения наплавки до конца бочки валка и вывода кристаллизатора. Краном валок задавали в вертикальном положении в печь, где при скорости нагрева 35oC/ч его нагревали до температуры 630oC. На заранее установленные затравку и токоподводящий поддон кристаллизатора валок краном устанавливали в вертикальном положении, после чего сверху одевался и опускался в нижнее положение кристаллизатор, состоящий из трех секций: верхней токоподводящей с графитовым защитным слоем на рабочей поверхности; средней - формирующей, электрически изолированной от верхней и нижней секции, имеющей на рабочей поверхности цилиндрическую керамическую вставку с индивидуальными охлаждающими каналами разного диаметра по высоте секции: диаметром 3 мм внизу секции и наибольший диаметр в верхней части керамической вставки 7,0 мм при толщине керамической вставки 25,0 мм. Нижняя секция - первая формирующая, высотой 110 мм, для заполнения жидким расплавленным шлаком. Первоначально жидкий шлак заливали на высоту нижней секции равной 40 мм, после чего включалось рабочее переменное напряжение 60 В с величиной рабочего тока 3800 А. После выдержки под током в течении 15 мин доливали вторую порцию шлака до высоты нижней секции равной 60 мм и увеличением рабочего тока до 5000 А. После третьей заливки шлака до высоты нижней секции 75 мм и увеличении тока до 7000 А окончательно заливался шлак на высоту нижней секции равную 110 мм с увеличением рабочего тока до величины номинального, составляющего 12000 А.An example of the method
For repairs according to the proposed method used exhausted working rolls of the hot rolling mill 2000 ⌀ 875 mm The nominal diameter of the work rolls was 905 mm. By turning, the rolls were machined in three passes of 5.0 mm for each pass to ⌀ 860 mm. An output sleeve with a thickness of 20 mm and a height of 140 mm (20 mm more than the height of the slag bath) was welded onto one of the ends of the roll with an annular seam to complete the surfacing to the end of the roll barrel and the mold output. With a crane, the roll was set in a vertical position in the furnace, where at a heating rate of 35 ° C / h it was heated to a temperature of 630 ° C. The roller was installed with a crane in a vertical position on a pre-set seed and current supply tray of the mold, then it was put on and lowered from the top a mold consisting of three sections: the upper current-carrying with a graphite protective layer on the working surface; middle - forming, electrically isolated from the upper and lower sections, having a cylindrical ceramic insert on the working surface with individual cooling channels of different diameters by section height: 3 mm in diameter at the bottom of the section and the largest diameter in the upper part of the ceramic insert is 7.0 mm with a ceramic insert thickness 25.0 mm The lower section is the first forming one, 110 mm high, for filling with molten molten slag. Initially, liquid slag was poured to a height of the lower section equal to 40 mm, after which a working alternating voltage of 60 V with an operating current of 3800 A was turned on. After exposure to current for 15 minutes, a second portion of slag was added to a height of the lower section of 60 mm and an increase in operating current up to 5000 A. After the third slag pouring to a height of the lower section of 75 mm and an increase in current to 7000 A, slag was finally poured to a height of the lower section equal to 110 mm with an increase in the operating current to a nominal value of 12000 A.
Включением индивидуального индуктора жидкий расплав вращался со скоростью 50-52 об/мин. С разогретым шлаком в шлаковой ванне до температуры плавления основы валка поверхность бочки валка начинает оплавляться и через 20-25 мин достигает проплавления до 20 мм, что устраняет оставшиеся по глубине основы микротрещины, представляющие опасность их росту и возникновению сколов, отслоений или даже разрушения. By turning on an individual inductor, the liquid melt rotated at a speed of 50-52 rpm. With heated slag in a slag bath to the melting temperature of the roll base, the surface of the roll barrel begins to melt and after 20-25 minutes reaches a penetration of up to 20 mm, which eliminates microcracks remaining in the depth of the base, which pose a danger to their growth and chip formation, delamination or even destruction.
После этого кристаллизатор перемещается вверх относительно валка. При уменьшении рабочего тока сварки на 8-10% от величины номинального, что составило на 960-1200 А, с помощью дозирующего устройства подавался некомпактный материал - дробь белого чугуна фракцией 2,0 мм, с одновременным увеличением рабочего тока до 14000 А. Расплавляясь, дробь остается при этом основными центрами начала кристаллизации наплавляемого слоя, что повышает равномерность текстуры механических свойств наплавляемого слоя по его высоте и толщине. Периодическая дозированная подача дроби способствует равномерности качественных показателей наплавляемого слоя и по длине бочки. После окончания наплавки кристаллизатор выводится на выводную втулку, напряжение отключается, снимается кристаллизатор. В течение 2-3 ч валок неподвижно выдерживается на установке для электрошлаковой наплавки. Затем краном в вертикальном положении подается в предварительно нагретую печь до 550-600oC (в данном случае использовали колпаковую печь для отжига холоднокатаных рулонов). Отжиг для снятия внутренних напряжений и формирования равномерной по толщине микроструктуры наплавленного слоя производился при температуре 690-700oC в течение 48 ч. Охлаждение валка производили со скоростью 25-30oC/ч до температуры 130±5oC. Диаметр наплавленного валка составил 915 мм. После токарной обработки и шлифовки валок имел диаметр 905 мм. Наплавленный рабочий валок в комплекте с новым валком диаметром 905,2 мм заваливали в 10-ю клеть чистовой группы стана 2000 горячей прокатки ЛПЦ-З ОАО НЛМК. После каждой кампании наплавленный валок подвергался тщательному визуальному контролю и контролю переносным бинокуляром с увеличением х16 и х32. После отработанных валком 12 кампаний состояние качества поверхности бочки наплавленного валка осталось без замечаний.After that, the mold moves upward relative to the roll. With a decrease in the welding operating current by 8-10% of the nominal value, which amounted to 960-1200 A, a non-compact material was fed using a metering device - white cast iron fractions of 2.0 mm fraction, with a simultaneous increase in the operating current to 14000 A. while the fraction remains the main centers of crystallization of the deposited layer, which increases the uniformity of the texture of the mechanical properties of the deposited layer by its height and thickness. Periodic dosed feed of the fraction contributes to the uniformity of the quality indicators of the deposited layer and along the length of the barrel. After surfacing, the mold is displayed on the output sleeve, the voltage is turned off, the mold is removed. Within 2-3 hours, the roll is stationary at the installation for electroslag surfacing. Then, in a vertical position, a crane is supplied to a preheated furnace to 550-600 o C (in this case, a bell-type furnace was used to anneal cold-rolled coils). Annealing to relieve internal stresses and to form a uniform microstructure of the deposited layer microstructure was carried out at a temperature of 690-700 o C for 48 hours. The roll was cooled at a rate of 25-30 o C / h to a temperature of 130 ± 5 o C. The diameter of the deposited roll was 915 mm. After turning and grinding, the roll had a diameter of 905 mm. The deposited work roll complete with a new roll with a diameter of 905.2 mm was dumped into the 10th stand of the finishing group of the 2000 hot rolling mill LPC-3 of NLMK. After each campaign, the deposited roll was subjected to rigorous visual inspection and control with a portable binocular with an increase of x16 and x32. After 12 campaigns worked out by the roll, the state of the surface quality of the deposited roll barrel was left without comment.
Применение данного способа электрошлаковой наплавки позволяет восстанавливать работоспособность рабочих прокатных валков полностью выработавших свой ресурс. Кроме этого, подлежат ремонту преждевременно вышедшие из строя валки по причине дефектов поверхности активного слоя. При электрошлаковой наплавке по данному способу обеспечивается высокое качество сплавления основы с наплавленным слоем, устраняются поверхностные трещины и дефекты основы на глубине до 20 мм вследствие проплавления его при электрошлаковой наплавке, получают высокую степень равномерности качественных показателей наплавленного активного слоя по длине бочки валка. The use of this method of electroslag surfacing allows you to restore the working efficiency of the working rolls that have fully developed their resource. In addition, prematurely failed rolls are subject to repair due to surface defects of the active layer. When electroslag surfacing according to this method, high quality fusion of the base with the deposited layer is ensured, surface cracks and defects of the base are eliminated to a depth of 20 mm due to melting during electroslag surfacing, and a high degree of uniformity of the quality characteristics of the deposited active layer along the roll barrel is obtained.
Предлагаемый способ ремонта прокатных валков высокоэкономичный, позволяющий полностью восстановить работоспособность валков, не пригодных для дальнейшей эксплуатации. The proposed method for repairing rolls is highly economical, allowing to fully restore the efficiency of rolls that are not suitable for further operation.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000108637A RU2176938C1 (en) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | Method for repairing rolling rolls |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000108637A RU2176938C1 (en) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | Method for repairing rolling rolls |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2176938C1 true RU2176938C1 (en) | 2001-12-20 |
| RU2000108637A RU2000108637A (en) | 2002-02-10 |
Family
ID=20232956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000108637A RU2176938C1 (en) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | Method for repairing rolling rolls |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2176938C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114130827A (en) * | 2021-10-27 | 2022-03-04 | 江苏沙钢集团有限公司 | Method for preventing periodic sectional lines from being generated on surface of high-speed wire rod |
| RU2807154C1 (en) * | 2022-05-30 | 2023-11-09 | Публичное акционерное общество "Трубная металлургическая компания" (ПАО "ТМК") | Method for regrinding rolls of screw rolling mill |
-
2000
- 2000-04-06 RU RU2000108637A patent/RU2176938C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114130827A (en) * | 2021-10-27 | 2022-03-04 | 江苏沙钢集团有限公司 | Method for preventing periodic sectional lines from being generated on surface of high-speed wire rod |
| CN114130827B (en) * | 2021-10-27 | 2024-02-13 | 江苏沙钢集团有限公司 | Method for preventing periodic knots from being generated on surface of high-speed wire rod |
| RU2807154C1 (en) * | 2022-05-30 | 2023-11-09 | Публичное акционерное общество "Трубная металлургическая компания" (ПАО "ТМК") | Method for regrinding rolls of screw rolling mill |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113061741B (en) | Electroslag remelting composite device and method for improving temperature distribution of slag bath by external magnetic field | |
| CN111590054B (en) | Device and method for preparing bimetal clad roller by ingot drawing type electroslag remelting method | |
| US4305451A (en) | Electroslag remelting and surfacing apparatus | |
| CN113118419B (en) | Process for manufacturing gradient composite layer metal roller by electroslag remelting compounding (re) | |
| US5146976A (en) | Electro-slag casting apparatus and method | |
| RU2176938C1 (en) | Method for repairing rolling rolls | |
| CN107962167A (en) | A kind of method that founding remanufactures roll | |
| US3504148A (en) | Method and apparatus for producing bimetallic articles by inductive heating and positioning means | |
| CN105710333A (en) | Centrifugal casting process for large heat-resistant steel furnace bottom roller body | |
| US4612649A (en) | Process for refining metal | |
| RU2123413C1 (en) | Roller restoration method | |
| RU2286229C2 (en) | Method of electro-slag hard-facing of composite rolls with liquid metal and device for realization of this method | |
| CN109128103B (en) | Device and method for preparing composite roller/composite steel ingot by electroslag casting method | |
| US2005175A (en) | Centrifugally-cast circular ingot | |
| CN105817606B (en) | A kind of resmelting electrode process units | |
| CN114603118B (en) | Equipment and process for manufacturing metal roller by electroslag casting and surfacing compound (re) method | |
| CN114619019B (en) | Equipment and process for manufacturing metallurgical roller by electroslag remelting and surfacing compound (re) method | |
| GB1568746A (en) | Electrosing remelting and surfacing apparatus | |
| RU2096155C1 (en) | Method of repairing parts | |
| JPS62248553A (en) | Production of two layer hollow cylindrical body | |
| Moore et al. | Plasma tundish heating as an integral part of continuous casting | |
| CN105861850B (en) | A kind of electroslag refining furnace electrode producing method | |
| CN105925817B (en) | A kind of dummy electrode docking facilities | |
| RU2123412C1 (en) | Method for restoring banded roller | |
| RU2062801C1 (en) | Method of treating surface of metallic continuously cast billet |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100407 |