RU2184631C2

RU2184631C2 - Method for exploitation of rolls in sheet rolling four-high stand

Info

Publication number: RU2184631C2
Application number: RU2000117417A
Authority: RU
Inventors: В.В. Глухов; Ю.В. Луканин; В.С. Смирнов; А.Н. Григорьев; А.И. Трайно; В.А. Титов; А.Д. Пешев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2002-07-10

Abstract

FIELD: rolled stock production, possibly hot rolling of sheet steel in four-high stands. SUBSTANCE: method comprises steps of alternating operation with pressed one to another rolling roll and backup roll and regrinding of rolls for removing damaged layer; sustaining relation of rigidity values of rolling and backup rolls in range 1.02-2.35 at effort of their mutual pressing in range (0.4-1.7)t/mm. In variant of invention removed value along diameter of rolling and backup rolls at regrinding is set in range (0.3-0.6)mm and (2.5-7.5)mm respectively. EFFECT: lowered consumption of rolling and backup rolls. 2 cl, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в клетях кварто для горячей прокатки листовой стали. The invention relates to rolling production and can be used in quarto stands for hot rolling of sheet steel.

Известен способ эксплуатации опорных валков листопрокатной клети кварто, по которому на опорном валке создают наклепанный слой путем вращения прижатых рабочего и опорного валков. Затем опорный валок вываливают из клети и осуществляют механический съем наклепанного слоя с величиной съема по радиусу, прямо пропорциональной увеличению твердости бочки [1]. A known method of operating the backup rolls of a sheet rolling mill quarto, according to which a riveted layer is created on the backup roll by rotating the pressed work and backup rolls. Then, the back-up roll is thrown out of the cage and the riveted layer is mechanically removed with a radius value that is directly proportional to the increase in barrel hardness [1].

В указанном способе необходимо перешлифовывать опорный валок как перед завалкой в клеть для прокатки, так и после окончания кампании для удаления поврежденного слоя бочки. Удвоенное количество перешлифовок увеличивает расход опорных валков. In this method, it is necessary to grind the back-up roll both before filling into the rolling stand and after the campaign is over to remove the damaged layer of the barrel. Double the number of resurfacing increases the consumption of backup rolls.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ эксплуатации опорного валка листопрокатной клети кварто, включающий чередование его работы в контакте со смежным рабочим валком с перешлифовками для снятия поврежденного наклепанного слоя, по которому величину съема при перешлифовке устанавливают равной 0,2-0,3 длины дуги контакта опорного валка со смежным рабочим валком [2] - прототип. The closest in its technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method of operating a backup roll of a sheet rolling mill quarto, including alternating its work in contact with an adjacent work roll with resurfacing to remove the damaged riveted layer, according to which the amount of removal during resurfacing is set to 0.2 -0.3 the arc length of the contact of the backup roll with an adjacent work roll [2] - prototype.

Известному способу присущи следующие недостатки. В процессе работы опорного валка в клети на поверхности его бочки образуются усталостные локальные дефекты в виде выкрошек. Перешлифовку опорного валка с выкрошкой осуществляют до полного удаления дефектов. При этом в большинстве случаев не обеспечивается величина съема, равная 0,2-0,3 длины дуги контакта рабочего и опорного валков, что ведет к увеличению расхода опорных валков. Кроме того, при реализации известного способа расход рабочих валков также остается высоким. The known method has the following disadvantages. During the operation of the back-up roll in the cage, fatigue local defects in the form of crumbs are formed on the surface of its barrel. Resurfacing of the back-up roll with a chip is carried out until the defects are completely removed. Moreover, in most cases, the removal rate equal to 0.2-0.3 of the arc length of the contact between the work and backup rolls is not ensured, which leads to an increase in the consumption of backup rolls. In addition, when implementing the known method, the consumption of work rolls also remains high.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в уменьшении расхода рабочих и опорных валков. The technical problem solved by the invention is to reduce the consumption of work and backup rolls.

Поставленная техническая задача решается тем, что в известном способе эксплуатации валков листопрокатной клети кварто, включающем чередование работы взаимно прижатых рабочего и опорного валков с перешлифовками для снятия поврежденного слоя, согласно предложению отношение твердостей рабочего и опорного валков поддерживают равным 1,02-2,35 при погонном усилии их взаимного прижатия 0,4-1,7 т/мм. Возможен вариант осуществления способа, согласно которому величину съема по диаметру с рабочего и опорного валков при перешлифовках устанавливают в пределах 0,3-0,6 мм и 2,5-7,5 мм соответственно. The stated technical problem is solved in that in the known method of operating rolls of a sheet rolling mill quarto, including the alternation of the operation of mutually pressed work and backup rolls with resurfacing to remove the damaged layer, according to the proposal, the ratio of the hardnesses of the working and backup rolls is maintained equal to 1.02-2.35 at linear effort of their mutual pressing of 0.4-1.7 t / mm An embodiment of the method is possible, according to which the amount of removal in diameter from the work and backup rolls during resurfacing is set in the range of 0.3-0.6 mm and 2.5-7.5 mm, respectively.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. Эксплуатация валков листопрокатной клети кварто должна обеспечивать низкий расход как опорных, так и рабочих валков при сохранении высокого качества прокатываемых полос. The essence of the invention is as follows. The operation of the rolls of the sheet rolling mill quarto should ensure low consumption of both backup and work rolls while maintaining the high quality of the rolled strips.

В процессе прокатки происходит наклеп поверхностных слоев взаимно прижатых рабочего и опорного валков, причем интенсивность наклепа и толщина наклепанного слоя с дефектами при прочих равных условиях определяется соотношением твердостей их бочек и погонным усилием взаимного прижатия. Поскольку твердость бочки рабочего валка в 1,02-2,35 раза выше, чем опорного, поверхностные дефекты на рабочем валке залегают близко к поверхности, и для полного их удаления необходимо снимать слой незначительной толщины, в пределах 0,3-0,6 мм по диаметру. В результате сокращается расход рабочих валков. За счет того, что опорный валок имеет меньшую твердость, чем рабочий, дефекты поверхности опорного валка не переносятся на бочку рабочего, благодаря чему сохраняется высокое качество прокатываемой листовой стали и удлиняется кампания рабочих валков. In the process of rolling, the surface layers of the mutually pressed work and back-up rolls are hardened, and the hardening intensity and the thickness of the riveted layer with defects, ceteris paribus, are determined by the ratio of the hardness of their barrels and the linear force of mutual pressing. Since the hardness of the barrel of the work roll is 1.02-2.35 times higher than the reference, surface defects on the work roll lie close to the surface, and to completely remove them, it is necessary to remove a layer of insignificant thickness, within 0.3-0.6 mm in diameter. As a result, the consumption of work rolls is reduced. Due to the fact that the back-up roll has a lower hardness than the worker, surface defects of the back-up roll are not transferred to the worker’s barrel, which maintains the high quality of rolled sheet steel and prolongs the campaign of work rolls.

В то же время, при указанном соотношении твердостей и погонном усилии взаимного прижатия рабочего и опорного валков 0,4-1,7 т/мм, в наклепанном слое опорного валка на глубине ≈0,5 мм формируется барьерный подслой с механическими напряжениями всестороннего сжатия. Образующиеся у поверхности опорного валка мелкие трещины усталостного характера при достижении этого подслоя затормаживаются и прекращают свое дальнейшее развитие в глубину бочки. За счет этого уменьшается толщина поврежденного слоя, который необходимо удалять при перешлифовке опорного валка, до 2,5-7,5 мм. Это уменьшает расход опорных валков. At the same time, with the indicated ratio of hardnesses and linear efforts of mutual pressing of the working and backup rolls of 0.4-1.7 t / mm, a barrier sublayer with mechanical stresses of comprehensive compression is formed in the riveted layer of the backup roll at a depth of ≈0.5 mm. Small fatigue cracks formed at the surface of the back-up roll, when this sublayer is reached, are inhibited and stop their further development in the depth of the barrel. Due to this, the thickness of the damaged layer, which must be removed when resurfacing the back roll, is reduced to 2.5-7.5 mm. This reduces the consumption of backup rolls.

Экспериментально установлено, что если отношение твердостей смежных рабочего и опорного валков будет менее 1,02, то возрастает интенсивность и неравномерность износа рабочего валка, увеличивается глубина проникновения дефектов в бочку опорного валка. Это увеличивает расход рабочих и опорных валков, ухудшает качество прокатываемых полос. Если же указанное соотношение превысит 2,35, то глубина залегания подслоя с напряжениями сжатия, являющегося барьером для развития усталостных дефектов в опорном валке, резко возрастет. Это приведет к необходимости увеличения толщины слоя металла, снимаемого при перешлифовках, и увеличению расхода опорных валков. It was experimentally established that if the ratio of the hardnesses of the adjacent working and back-up rolls is less than 1.02, then the intensity and unevenness of wear of the work roll increases, and the depth of penetration of defects into the back roll roll increases. This increases the consumption of working and backup rolls, worsens the quality of the rolled strips. If the indicated ratio exceeds 2.35, then the depth of the sublayer with compressive stresses, which is a barrier to the development of fatigue defects in the backup roll, will increase sharply. This will lead to the need to increase the thickness of the metal layer removed during regrinding, and to increase the consumption of backup rolls.

При погонном усилии взаимного прижатия рабочего и опорного валков менее 0,4 т/мм снижается интенсивность механического упрочнения их бочек, возрастает вероятность образования выкрошек и трещин. Увеличение погонного усилия прижатия более 1,7 т/мм вызывает увеличение глубины распространения скалывающих напряжений внутрь рабочего и опорного валков, увеличению толщины поврежденного слоя и расхода валков. When the linear effort of mutual pressing of the working and back-up rolls is less than 0.4 t / mm, the intensity of mechanical hardening of their barrels decreases, the likelihood of formation of chips and cracks increases. An increase in the linear pressing force of more than 1.7 t / mm causes an increase in the depth of propagation of shear stresses inside the working and back-up rolls, an increase in the thickness of the damaged layer and the flow rate of the rolls.

При соотношении твердостей рабочего и опорного валков 1,02-2,35 и погонном усилии их взаимного прижатия 0,4-1,7 т/мм для снятия поврежденного слоя необходимо и достаточно, как показала практика, величину съема по диаметру с рабочего и опорного валков при перешлифовках устанавливать в пределах 0,3-0,6 мм и 2,5-7,5 мм соответственно. Увеличение съема более 0,6 мм с рабочего и 7,5 мм с опорного валков приводит к нерациональному использованию активного слоя бочки, сокращает число кампаний валков. Уменьшение съема менее 0,3 мм с рабочего и 2,5 мм с опорного валков приводит к тому, что на валках сохраняются усталостные повреждения, которые в последствии развиваются с образованием выкрошек и отслоений. When the ratio of the hardnesses of the working and back-up rolls is 1.02-2.35 and the linear force of their mutual pressing of 0.4-1.7 t / mm to remove the damaged layer, it is necessary and sufficient, as practice has shown, the size of the removal in diameter from the working and supporting when polishing, set rolls within 0.3-0.6 mm and 2.5-7.5 mm, respectively. The increase in removal of more than 0.6 mm from the working and 7.5 mm from the backup rolls leads to irrational use of the active layer of the barrel, reduces the number of campaigns of rolls. Reducing the removal of less than 0.3 mm from the working and 2.5 mm from the backup rolls leads to the fact that fatigue damage is preserved on the rolls, which subsequently develops with the formation of chips and delaminations.

Пример реализации способа
Опорные валки из стали 9ХФ с твердостью бочки по Шору 45 HSD заваливают в 3-ю клеть чистовой группы непрерывного широкополосного стана 2000. Затем в эту же клеть заваливают двухслойные чугунные рабочие валки исполнения ЛПХНд-75 с длиной бочки 2000 мм и твердостью отбеленного слоя 76 HSD. Отношение k твердости бочек рабочего и опорного валков составляет: k=76 HSD/45 HSD =1,69.An example implementation of the method
Back-up rolls made of 9HF steel with Shore hardness 45 HSD are piled up in the 3rd stand of the finishing group of a continuous broadband mill 2000. Then, double-layer cast iron work rolls of the LPHNd-75 design with a barrel length of 2000 mm and a bleached layer hardness of 76 HSD are poured into the same stand . The ratio k of the hardness of the barrels of the working and backup rolls is: k = 76 HSD / 45 HSD = 1,69.

Раскат сечением 30х1500 мм из стали Ст3сп при 1000 ^oС задают в чистовую группу клетей. Обжатие в 3-й клети устанавливают равным 28,8%. При этом полное усилие прокатки в 3-й клети равно 2100 т, что соответствует погонному усилию q взаимного прижатия рабочего и опорного валков, равному: q=2100 т/2000 мм =1,05 т/мм.Roll section of 30x1500 mm steel St3sp at 1000 ^o With set in the finishing group of stands. Compression in the 3rd stand is set equal to 28.8%. In this case, the total rolling force in the 3rd stand is 2100 tons, which corresponds to the linear force q of the mutual pressing of the work and backup rolls, equal to: q = 2100 t / 2000 mm = 1.05 t / mm.

После прокатки 3 тыс. т полос осуществляют перевалку рабочих валков 3-й клети. С изношенных валков на вальцетокарном станке с помощью абразивного круга удаляют поврежденный слой. Величина съема по диаметру с рабочих валков составляет δD_p= 0,45 мм, а на вновь заваленной в 3-ю клеть другой паре рабочих валков с твердостью, также превышающей твердость опорных валков в k= 1,69 раза, продолжают прокатку при погонном усилии прижатия рабочего и опорного валков q=1,05 т/мм. Затем перешлифованные рабочие валки вновь заваливают для прокатки. Циклы повторяют до наработки на опорные валки 105 тыс. т прокатанных полос. После этого опорные валки вываливают из клети, устанавливают на вальцешлифовальном станке и удаляют с поверхности бочки поврежденный слой. Съем по диаметру с опорных валков при перешлифовке составляет δD_o= 5,0 мм. Перешлифованные опорные валки в последствии вновь заваливают в клеть для прокатки.After rolling 3 thousand tons of strips, the work rolls of the 3rd stand are transshipped. Damaged layer is removed from worn rolls on a roll mill using an abrasive wheel. The value of the removal in diameter from the work rolls is δD _p = 0.45 mm, and on the other pair of work rolls again rolled into the 3rd cage with a hardness also k = 1.69 times higher than the hardness of the back-up rolls, they continue rolling with linear force pressing the working and backup rolls q = 1.05 t / mm. Then polished work rolls again heaped up for rolling. The cycles are repeated until 105,000 tons of rolled strips are worked out on the support rolls. After that, the support rolls are thrown out of the cage, installed on a roll grinding machine and the damaged layer is removed from the barrel surface. The removal in diameter from the backup rolls during regrinding is δD _o = 5.0 mm. The resurfaced back-up rolls are subsequently again dumped into the rolling stand.

При указанном режиме эксплуатации удельный расход рабочих валков на тонну прокатанных полос составляет Р_р=0,91 кг/т, а удельный расход опорных валков Р_о=0,24 кг/т.Under the specified operating mode, the specific consumption of work rolls per ton of rolled strips is P _p = 0.91 kg / t, and the specific consumption of backup rolls P _o = 0.24 kg / t.

Варианты реализации предложенного способа и показатели их эффективности приведены в таблице. Implementation options of the proposed method and indicators of their effectiveness are shown in the table.

Из табл. следует, что при реализации предложенного способа (варианты 2-4) достигается наименьший расход рабочих и опорных валков. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты 1 и 5) расход рабочих и опорных валков увеличивается. В случае реализации способа-прототипа, как показала практика, расход рабочих и опорных валков также выше: Р_р=0,99 кг/т, Р_о=0,38 кг/т.From the table. it follows that when implementing the proposed method (options 2-4), the lowest consumption of working and backup rolls is achieved. With exorbitant values of the declared parameters (options 1 and 5), the consumption of working and backup rolls increases. In the case of the prototype method, as practice has shown, the consumption of work and backup rolls is also higher: P _p = 0.99 kg / t, P _about = 0.38 kg / t.

Технико-экономические преимущества предложенного технического решения заключаются в том, что при обеспечении отношения твердости рабочего и опорного валков, равного 1,02-2,35, и погонном усилии их взаимного прижатия 0,4-1,7 т/мм достигается одновременное уменьшение толщины поврежденного слоя как на рабочем, так и опорном валках. За счет этого уменьшается расход рабочих и опорных валков при сохранении высокого качества прокатываемых полос. В варианте реализации способа при величине съема по диаметру с рабочего и опорного валков 0,3-0,6 мм и 2,5-7,5 мм соответственно обеспечивается минимально необходимое и достаточное удаление поврежденного слоя. The technical and economic advantages of the proposed technical solution consist in the fact that by ensuring a hardness ratio of the working and backup rolls equal to 1.02-2.35 and a linear force of their mutual compression of 0.4-1.7 t / mm, a simultaneous decrease in thickness is achieved damaged layer both on the working and backup rolls. Due to this, the consumption of working and backup rolls is reduced while maintaining the high quality of the rolled strips. In an embodiment of the method, when the amount of removal in diameter from the work and backup rolls is 0.3-0.6 mm and 2.5-7.5 mm, respectively, the minimum necessary and sufficient removal of the damaged layer is provided.

Литературные источники
1. Авторское свидетельство СССР 1235573, МПК В 21 В 28/00, 1986 г.Literary sources
1. Copyright certificate of the USSR 1235573, IPC В 21 В 28/00, 1986

2. Патент Российской Федерации 2113297, МПК В 21 В 28/02, 1998 г. - прототип. 2. Patent of the Russian Federation 2113297, IPC В 21 В 28/02, 1998 - a prototype.

Claims

1. A method of operating rolls of a sheet rolling mill quarto, including alternating the operation of mutually pressed work and backup rolls with resurfacing to remove the damaged layer, characterized in that the hardness ratio of the working and backup rolls is maintained equal to 1.02-2.35 with the linear force of their mutual pressing 0.4-1.7 t / mm.

2. The method according to p. 1, characterized in that the amount of removal in diameter from the work and backup rolls is set in the range of 0.3-0.6 mm and 2.5-7.5 mm, respectively.