RU2197347C1

RU2197347C1 - Rolling roll operation method

Info

Publication number: RU2197347C1
Application number: RU2001117610A
Authority: RU
Inventors: В.П. Настич; П.П. Чернов; Ю.И. Ларин; М.Ю. Поляков; В.В. Ветер; Э.В. Шляпин; Л.И. Боровик; Г.А. Белкин; С.А. Ракитин; В.Н. Синельников; В.В. Гудухин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-27

Abstract

FIELD: rolled stock production, possibly exploitation of rolls in mills for cold and hot rolling. SUBSTANCE: method comprises steps of roll operation in stand; then demounting roll and working its barrel by predetermined value selected in dependence upon quantity of rolled metal during last operation period and upon number of stand from which roll is demounted

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при эксплуатации валков станов холодной и горячей прокатки. The invention relates to rolling production and can be used in the operation of rolls of cold and hot rolling mills.

Известен способ эксплуатации прокатного валка, включающий чередование его работы в клети с механической обработкой бочки валка для удаления наклепанного слоя [1]. A known method of operating a rolling roll, including the alternation of its work in the stand with the machining of the roll barrel to remove the riveted layer [1].

Недостатком известного способа является низкая стойкость валка вследствие образования дефектов контактно-усталостного характера. The disadvantage of this method is the low resistance of the roll due to the formation of defects of contact-fatigue nature.

Наиболее близким к заявляемому является способ эксплуатации прокатного валка, включающий чередование его работы в клети с механической обработкой бочки на заданную величину для удаления наклепанного слоя [2]. Для станов, где редко наблюдаются поверхностные дефекты, величину съема назначают равной 0,75÷1,00 мм, а где часто 1,2÷2,0 мм. Closest to the claimed is a method of operating a rolling roll, including the alternation of its work in the stand with the mechanical processing of the barrel by a predetermined amount to remove the riveted layer [2]. For mills where surface defects are rarely observed, the removal rate is set equal to 0.75 ÷ 1.00 mm, and where often 1.2 ÷ 2.0 mm.

Недостатком известного способа является низкая стойкость валка вследствие образования на его поверхности дефектов контактно-усталостного характера (трещин, выкрошек, отслоений). Быстрое образование дефектов связано с тем, что величина съема не зависит от интенсивности эксплуатации валка: в первую очередь от массы прокатанного металла и количества циклов-оборотов валка за кампанию. The disadvantage of this method is the low resistance of the roll due to the formation on its surface of defects of contact-fatigue nature (cracks, chips, delaminations). The rapid formation of defects is due to the fact that the removal rate does not depend on the intensity of operation of the roll: first of all, on the mass of the rolled metal and the number of roll cycles-revolutions per campaign.

Технический результат - повышение стойкости валка за счет уменьшения образования дефектов контактно-усталостного характера, а также снижение расходного коэффициента валков и уменьшение себестоимости проката. The technical result is an increase in roll resistance by reducing the formation of contact-fatigue defects, as well as reducing the expenditure coefficient of the rolls and reducing the cost of the rental.

Технический результат достигается тем, что при эксплуатации валка чередуют его работу в клети с механической обработкой бочки валка на заданную величину, причем величину съема при механической обработке назначают в зависимости от количества прокатанного металла за последнюю кампанию валка и номера клети, из которой вывалили валок (в которой он работал последнюю кампанию)
Н = Q • [-0,72 N³ + 6,04 N² - 2,65 N + (5...39)] • 2 • 10^-6,
где Н - величина съема на диаметр бочки валка, мм;
Q - количество прокатанного металла за последнюю кампанию валка, т;
N - номер клети по направлению прокатки, в которой работал валок последнюю кампанию.The technical result is achieved by the fact that during the operation of the roll, its operation is alternated in a stand with machining of the roll barrel by a predetermined amount, and the amount of removal during machining is assigned depending on the number of rolled metal for the last roll campaign and the number of the stand from which the roll was dumped (in which he worked the last campaign)
H = Q • [-0.72 N ³ + 6.04 N ² - 2.65 N + (5 ... 39)] • 2 • 10 ^-6 ,
where N is the amount of removal on the diameter of the barrel roll, mm;
Q - the amount of rolled metal for the last roll campaign, t;
N is the number of the stand in the rolling direction in which the last campaign worked.

В процессе эксплуатации валка его бочка подвергается циклическим контактным нагрузкам, что приводит со временем к накоплению остаточных напряжений в верхних слоях бочки. При последующих завалках в клеть остаточные напряжения суммируются с рабочими и приводят к образованию дефектов контактно-усталостного характера - трещин, отслоений, выкрошек. During operation of the roll, its barrel is subjected to cyclic contact loads, which leads to the accumulation of residual stresses in the upper layers of the barrel over time. During subsequent fillings in the cage, the residual stresses are summed up with the workers and lead to the formation of contact-fatigue defects - cracks, delaminations, crumbs.

Проведенные исследования показали, что разрушение валка протекает в несколько стадий: накопление остаточных напряжений и зарождение микродефектов, увеличение размеров микродефектов до образования макротрещин, разрушение поверхностного слоя валка. Для предупреждения образования дефектов после каждой работы валка в клети, его бочку подвергают механической обработке на заданную величину не только с целью придания ей определенного профиля, а также для удаления поверхностного слоя, где сосредоточено максимальное количество микро- и макродефектов. Studies have shown that the destruction of the roll proceeds in several stages: the accumulation of residual stresses and the initiation of microdefects, an increase in the size of microdefects before the formation of macrocracks, and the destruction of the surface layer of the roll. To prevent the formation of defects after each work of the roll in the cage, its barrel is subjected to mechanical treatment by a predetermined amount, not only to give it a specific profile, but also to remove the surface layer, where the maximum number of micro- and macrodefects is concentrated.

Если величина съема с бочки валка между завалками будет недостаточной для полного удаления дефектного слоя, то при очередной завалке оставшиеся дефекты интенсивно развиваются и приводят к разрушению бочки валка из-за образования трещин, отслоений и выкрошек. If the amount of removal from the roll barrel between the fillings is insufficient to completely remove the defective layer, then at the next filling, the remaining defects develop intensively and lead to the destruction of the roll barrel due to the formation of cracks, delaminations and crumbs.

Исследованиями было установлено, что чем большее количество циклов нагружения испытывает валок на одну тонну проката, тем больше образуется дефектов и увеличивается глубина дефектного слоя. Количество циклов нагружения валка на тонну проката увеличивается с увеличением номера клети по направлению прокатки. Поэтому величина съема с поверхности бочки валка должна повышаться с увеличением количества прокатанного металла и номера клети. Studies have found that the greater the number of loading cycles a roll per ton of rolling experiences, the more defects will form and the depth of the defective layer will increase. The number of loading cycles of a roll per ton of rolled products increases with an increase in the stand number in the rolling direction. Therefore, the amount of removal from the surface of the roll barrel should increase with increasing amount of rolled metal and stand number.

По указанным выше причинам, исходя из экспериментальных данных, величину съема при механической обработке назначают в зависимости от количества прокатанного металла за последнюю кампанию валка и номера клети, в которой работал валок последнюю кампанию
Н = Q • [-0,72N³ + 6,04N² - 2,65N + (5...39)] • 2 • 10^-6,
где Н - величина съема на диаметр бочки валка, мм;
Q - количество прокатанного металла за последнюю кампанию валка, т;
N - номер клети по направлению прокатки, в которой работал валок последнюю кампанию.For the above reasons, based on experimental data, the amount of removal during machining is assigned depending on the amount of rolled metal for the last roll campaign and the number of the stand in which the roll last campaign
H = Q • [-0.72N ³ + 6.04N ² - 2.65N + (5 ... 39)] • 2 • 10 ^-6 ,
where N is the amount of removal on the diameter of the barrel roll, mm;
Q - the amount of rolled metal for the last roll campaign, t;
N is the number of the stand in the rolling direction in which the last campaign worked.

При определении величины съема с использованием рекомендуемой формулы получают оптимальный интервал съемов. При съеме металла, меньшем нижнего предела, начинают образовываться дефекты контактно-усталостного характера, т. к. небольшая величина съема не позволяет полностью удалить наружный дефектный слой. При съеме, большем верхнего значения, повышения стойкости к образованию дефектов уже не наблюдается, однако при этом увеличивается расходный коэффициент валков и повышается себестоимость проката. When determining the amount of removal using the recommended formula, the optimal interval of removal is obtained. When the metal is removed less than the lower limit, defects of a contact-fatigue nature begin to form, since a small amount of removal does not completely remove the outer defective layer. When removing, higher than the upper value, an increase in resistance to the formation of defects is no longer observed, however, this increases the expenditure coefficient of the rolls and increases the cost of rental.

Ниже приведены конкретные примеры выполнения предложенного способа. The following are specific examples of the implementation of the proposed method.

Пример 1. Эксплуатируется опорный валок пятиклетьевого стана 2030 холодной прокатки. После вывалки валка из пятой клети, где он за кампанию прокатал 45 000 тонн металла, поверхность бочки подвергают механической обработке (шлифовке) глубиной 6,6 мм на диаметр, величину которой назначают из диапазона, определяемого из выражения:
Н = 45000 [-0,72 • 5³ + 6,04 • 5² -2,62 • 5 + (5...39)] • 2 • 10^-6 = 4,75...7,81 мм.Example 1. A backup roll of a five-stand cold rolling mill 2030 is operated. After dumping the roll from the fifth stand, where he rolled 45,000 tons of metal during the campaign, the surface of the barrel is subjected to mechanical processing (grinding) with a depth of 6.6 mm per diameter, the value of which is assigned from the range determined from the expression:
N = 45000 [-0.72 • 5 ³ + 6.04 • 5 ² -2.62 • 5 + (5 ... 39)] • 2 • 10 ^-6 = 4.75 ... 7.81 mm .

После механической обработки валок снова заваливают в стан. Циклы повторяют до полной выработки рабочего слоя опорного валка. After machining, the roll is again dumped into the mill. The cycles are repeated until the working layer of the backup roll is fully developed.

Пример 2. Вводится в работу новый опорный валок пятиклетьевого стана 2030 холодной прокатки. Начальный диаметр бочки валка 1600 мм, конечный - 1490 мм. Согласно установленному маршруту эксплуатацию начинают в пятой клети и затем, по мере уменьшения диаметра, перемещают навстречу направления прокатки и завершают эксплуатацию в первой клети при полной выработке рабочего слоя валка. Величину съема с поверхности бочки валка при механической обработке назначают в зависимости от количества прокатанного металла за последнюю кампанию и номера клети, в которой работал валок (см. таблицу). Example 2. A new backup roll of a five-stand cold rolling mill 2030 is put into operation. The initial diameter of the roll barrel is 1600 mm, the final - 1490 mm. According to the established route, operation is started in the fifth stand and then, as the diameter decreases, they are moved towards the rolling direction and the operation is completed in the first stand when the working layer of the roll is fully developed. The amount of removal from the surface of the roll barrel during machining is determined depending on the amount of rolled metal for the last campaign and the number of the stand in which the roll worked (see table).

Технико-экономическое преимущество изобретения состоит в том, что при заявленном способе эксплуатации уменьшается вероятность образования на поверхности бочки валка дефектов контактно-усталостного характера (трещин, отслоений, выкрошек). В результате снижается расходный коэффициент валков и снижается себестоимость проката. The technical and economic advantage of the invention lies in the fact that the claimed method of operation reduces the likelihood of formation of contact-fatigue defects (cracks, delaminations, crumbs) on the surface of the roll barrel. As a result, the expenditure coefficient of the rolls is reduced and the cost of rental is reduced.

Источники информации
1. Пименов А. Ф. и др. Холодная прокатка и отделка жести. - М.: Металлургия, 1990. С.147-149.Sources of information
1. Pimenov A. F. et al. Cold rolling and finishing of tin. - M .: Metallurgy, 1990. S.147-149.

2. Полухин П.И. и др. Тонколистовая прокатка и служба валков. - М.: Металлургия, 1967. С.281. 2. Polukhin P.I. and others. Sheet rolling and roll service. - M.: Metallurgy, 1967. S. 281.

Claims

A method of operating a rolling roll, including alternating its work in a stand with machining the roll barrel by a predetermined amount, characterized in that the amount of removal during machining is assigned depending on the number of rolled metal for the last roll campaign and the stand number in which the roll worked:
H = Q • [-0.72N ³ + 6.04N ² -2.65N + (5.. 39)] • 2 • 10 ^-6 ,
where N is the amount of removal on the diameter of the barrel roll, mm;
Q - the amount of rolled metal for the last roll campaign, t;
N is the number of the stand in the rolling direction in which the last campaign worked.