RU2242305C1

RU2242305C1 - Method for preparing rolling roll to operation

Info

Publication number: RU2242305C1
Application number: RU2003128506/02A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Скороходов (RU); В.Н. Скороходов; П.П. Чернов (RU); П.П. Чернов; А.П. Долматов (RU); А.П. Долматов; В.В. Овсюков (RU); В.В. Овсюков; А.Ф. Пименов (RU); А.Ф. Пименов; А.И. Трайно (RU); А.И. Трайно; А.В. Ермолаев (RU); А.В. Ермолаев; В.Н. Синельников (RU); В.Н. Синельников
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2004-12-20

Abstract

FIELD: rolling processes and equipment, namely preparation of rolling rolls of four-high stands of cold rolling mills to operation.

SUBSTANCE: method comprises steps of grinding barrel of rolling roll of sheet rolling stand and then texturing it by means of electric current pulses passing through dielectric liquid between rotated roll and electrodes performing reciprocation motion along roll barrel; setting intensity of electric current pulses in range 8 - 10 A at pulse duration for turning-on in range 28 - 72 microseconds; rotating roll at number of revolution 15 -21 rev/min and sustaining speed of reciprocation motion of electrodes in range 70 -90 mm/min. Invention provides formation of wear-resistant relief on roll barrel.

EFFECT: enhanced strength of rolling roll, improved quality of strip surface, reduced degree of welding coil turns at annealing.

1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для подготовки к эксплуатации рабочих валков четырехвалковых клетей станов холодной прокатки.The invention relates to rolling production and can be used to prepare for operation of the work rolls of four-roll stands of cold rolling mills.

Насечка (текстурирование) бочек валков клетей листопрокатных станов необходима для удержания прокатываемой полосы валками по оси прокатки, уменьшения сваривания витков рулонов холоднокатаных полос при последующем отжиге в садочной колпаковой печи и придания требуемой шероховатости холоднокатаной отожженной полосе при дрессировке.The notching (texturing) of the roll barrels of stands of sheet rolling mills is necessary to hold the rolled strip by rolls along the axis of rolling, to reduce the welding of coils of rolls of cold-rolled strips during subsequent annealing in a charging bell furnace, and to give the required roughness to the cold-rolled annealed strip during tempering.

Известен способ подготовки поверхности рабочего валка листопрокатной клети для холодной прокатки стальных полос, включающий шлифование бочки и ее последующее электроэрозионное текстурирование для создания шероховатости поверхности [Заявка Великобритании №2144666, МПК В 21 В 27/02, 1985 г.].There is a method of preparing the surface of the work roll of a sheet rolling mill for cold rolling steel strips, including grinding the barrel and its subsequent electroerosive texturing to create surface roughness [UK Application No. 2144666, IPC B 21 V 27/02, 1985].

Недостатками известного способа являются низкие стойкость валка и качество поверхности холоднокатаных полос.The disadvantages of this method are the low roll resistance and surface quality of cold-rolled strips.

Известен также способ подготовки и эксплуатации рабочего валка листопрокатной клети, включающий его шлифование и электроэрозионное текстурирование импульсами электрического тока, при этом сила тока составляет 0,5-2,0 А, напряжение 20-80 В, причем скорость вращения валка и частота следования импульсов находятся в отношении простых чисел [Авт. св. СССР №471911, МПК В 21 В 1/28, В 21 В 27/02, 1975 г.].There is also a method of preparing and operating a work roll of a sheet rolling mill, including grinding and electroerosive texturing with electric current pulses, the current strength being 0.5-2.0 A, voltage 20-80 V, and the speed of rotation of the roll and pulse repetition rate regarding prime numbers [Auth. St. USSR No. 471911, IPC B 21 V 1/28, B 21 V 27/02, 1975].

Недостатки известного способа состоят в том, что микрорельеф валка, текстурированный по данному способу, имеет низкую плотность пиков и износостойкость. Это ухудшает качество поверхности прокатываемых полос, приводит к свариванию витков при отжиге и необходимости частых перевалок валков.The disadvantages of this method are that the microrelief of the roll, textured by this method, has a low peak density and wear resistance. This affects the surface quality of the rolled strips, leads to the welding of coils during annealing and the need for frequent transshipment of rolls.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ подготовки к эксплуатации рабочего валка листопрокатной клети, включающий шлифование бочки и последующее ее текстурирование импульсами электрического тока, пропускаемого через диэлектрическую жидкость между вращаемым валком и электродами, с поступательным перемещением электродов вдоль бочки. Скважность импульсов устанавливают равной 2,2-2,5 при напряжении в импульсе 4-10 В, при этом частоту вращения валка поддерживают в пределах 0,2-0,4 с^-1 и в процессе насечки электрод перемещают вдоль бочки валка со скоростью 0,05-0,07 м/мин [Патент РФ №2187393, МПК В 21 В 28/02, 2002 г.] - прототип.The closest in technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method of preparing for operation a work roll of a sheet rolling mill, including grinding the barrel and its subsequent texturing by pulses of electric current passed through a dielectric fluid between the rotated roller and the electrodes, with translational movement of the electrodes along the barrel. The duty cycle of the pulses is set equal to 2.2-2.5 at a pulse voltage of 4-10 V, while the rotational speed of the roll is maintained within 0.2-0.4 s ^-1 and during the notching, the electrode is moved along the roll barrel at a speed of 0 , 05-0.07 m / min [RF Patent No. 2187393, IPC B 21 V 28/02, 2002] - prototype.

Недостатки известного способа состоят в том, что текстурированная поверхность валков имеет низкую стойкость. Это приводит к ухудшению качества поверхности полос из-за нестабильности шероховатости по их длине, а также свариванию витков рулонов при последующем отжиге.The disadvantages of this method are that the textured surface of the rolls has a low resistance. This leads to a deterioration in the surface quality of the strips due to the instability of the roughness along their length, as well as the welding of coils of rolls during subsequent annealing.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении стойкости валков, качества поверхности полос и уменьшении сваривания витков рулонов при отжиге.The technical problem solved by the invention is to increase the resistance of the rolls, the surface quality of the strips and reduce the welding of coils of rolls during annealing.

Поставленная техническая задача решается тем, что в известном способе подготовки к эксплуатации рабочего валка листопрокатной клети, включающем шлифование бочки и последующее ее текстурирование импульсами электрического тока, пропускаемого через диэлектрическую жидкость между вращаемым валком и электродами, с поступательным перемещением электродов вдоль бочки, согласно предложению силу тока импульса устанавливают равной 8-10 А при продолжительности импульса на включении 28-72 мкс, при этом валок вращают с частотой 15-21 мин^-1, а скорость поступательного перемещения электродов поддерживают равной 70-90 мм/мин.The stated technical problem is solved by the fact that in the known method of preparing for operation the work roll of a sheet rolling mill, including grinding the barrel and then texturing it with pulses of electric current passed through a dielectric fluid between the rotatable roller and the electrodes, with the translational movement of the electrodes along the barrel, according to the proposal, the current strength the pulse is set equal to 8-10 A when the pulse duration on the inclusion of 28-72 μs, while the roll is rotated with a frequency of 15-21 min ^-1 , and the speed progressive movement of the electrodes is maintained equal to 70-90 mm / min.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. Для повышения стойкости шероховатой бочки к износу необходимо обеспечить при текстурировании формирование микрорельефа с параметром S_k, имеющим положительное значение. (Параметр S_k характеризует степень асимметрии профиля шероховатости поверхности). Как показали экспериментальные исследования, на характер микрорельефа поверхности при импульсном электроразрядном текстурировании валка через диэлектрическую жидкость между вращающимся валком и электродом наибольшее влияние оказывают величина силы тока в импульсе при включении и продолжительность импульса. При силе тока импульса 8-10 А и его продолжительности 28-72 мкс поверхность бочки приобретает шероховатость с параметром S_k=+0,1...=0,3, благодаря чему износостойкость текстурированной поверхности бочки максимальна, а количество поверхностных дефектов и свариваемость витков рулонов при отжиге полос, прокатанных в таких валках, снижается.The essence of the invention is as follows. To increase the resistance of the rough barrel to wear, it is necessary to ensure the formation of a microrelief with a parameter S _k having a positive value during texturing. (The parameter S _k characterizes the degree of asymmetry of the surface roughness profile). As experimental studies have shown, the nature of the surface microrelief during pulsed electric-discharge texturing of the roll through a dielectric fluid between the rotating roller and the electrode is most affected by the magnitude of the current strength in the pulse upon switching on and the duration of the pulse. With a pulse current strength of 8-10 A and its duration of 28-72 μs, the barrel surface becomes rough with the parameter S _k = + 0.1 ... = 0.3, due to which the wear resistance of the textured barrel surface is maximum, and the number of surface defects and weldability turns of rolls during annealing of strips rolled in such rolls is reduced.

Вращение валка с частотой 15-21 мин^-1 и одновременное поступательное перемещение электродов вдоль его бочки со скоростью 70-90 мм/мин позволяет оптимально распределить микрократеры, возникающие при электрических разрядах, по поверхности бочки. За счет этого при предложенных параметрах электрических импульсов (силе тока 8-10 А и продолжительности импульса при вкючении 28-72 мкс) и соответствующих им размерах микрократеров обеспечивается изотропность микрорельефа по всей текстурированной бочке валка и улучшение качества поверхности прокатываемых полос.The rotation of the roll with a frequency of 15-21 min ^-1 and the simultaneous translational movement of the electrodes along its barrel at a speed of 70-90 mm / min allows you to optimally distribute the microcraters that occur during electrical discharges on the surface of the barrel. Due to this, with the proposed parameters of electric pulses (current strength of 8-10 A and pulse duration when switching on 28-72 μs) and the corresponding sizes of microcraters, the microrelief isotropic over the entire textured roll barrel and the surface quality of the rolled strips are improved.

Экспериментально установлено, что при силе тока импульса менее 8 А или продолжительности импульса на включении менее 28 мкс микрорельеф, формируемый на бочке текстурированного валка и переносимый на полосу, не развит. Это ухудшает качество поверхности полос и приводит к свариванию витков рулонов при отжиге. Увеличение силы тока импульса более 10 А или продолжительности импульса при включении более 72 мкс приводит к эрозионному разрушению и ослаблению поверхности бочки. Стойкость текстурированной поверхности бочки уменьшается, ухудшается качество поверхности прокатываемых полос за счет обламывания пиков текстуры валка, травмирования ими поверхности валка и получения на поверхности холоднокатаных полос дефекта “отпечаток”.It was experimentally established that when the pulse current strength is less than 8 A or the pulse duration at the inclusion of less than 28 μs, the microrelief formed on the barrel of the textured roll and transferred to the strip is not developed. This affects the surface quality of the strips and leads to the welding of coil turns during annealing. An increase in the pulse current strength of more than 10 A or the pulse duration when turned on for more than 72 μs leads to erosion destruction and weakening of the barrel surface. The durability of the textured surface of the barrel decreases, the surface quality of the rolled strips deteriorates due to breaking off peaks of the roll texture, their injury to the surface of the roll and the formation of a “imprint” defect on the surface of the cold rolled strips.

При вращении валка с частотой менее 15 мин^-1 или скорости поступательного перемещения электродов менее 70 мм/мин имеют место наложение друг на друга микрократеров, образующихся от действия электрических импульсов, ослабление и разрушение поверхности бочки. Стойкость текстурированной поверхности бочки валка снижается, что сопровождается ухудшением качества прокатываемых полос. Увеличение частоты вращения валка более 21 мин^-1 или скорости перемещения электродов более 90 мм/мин приводит к формированию на бочке валка неравномерного анизотропного микрорельефа. После прокатки в таких валках полосы приобретают неравномерную шероховатость и низкое качество поверхности.When the roll rotates with a frequency of less than 15 min ^-1 or the translational speed of the electrodes is less than 70 mm / min, microcraters formed by the action of electric pulses overlap, weakening and destruction of the barrel surface. The resistance of the textured surface of the roll barrel is reduced, which is accompanied by a deterioration in the quality of the rolled strips. An increase in the roll rotation frequency of more than 21 min ⁻¹ or the speed of movement of the electrodes of more than 90 mm / min leads to the formation of an uneven anisotropic microrelief on the roll barrel. After rolling in such rolls, the strips acquire uneven roughness and low surface quality.

Пример реализации способаAn example implementation of the method

Рабочий валок пятой клети 5-ти клетевого стана 2030 холодной прокатки с диаметром бочки 610 мм шлифуют на вальцешлифовальном станке до полного удаления дефектов поверхности и затем профилируют.The work roll of the fifth stand of a 5 stand mill 2030 cold rolling with a barrel diameter of 610 mm is grinded on a roll grinding machine until the surface defects are completely removed and then profiled.

Отшлифованный рабочий валок устанавливают на установку для текстурирования. В зазор между бочкой рабочего валка и текстурирующей головкой с рядами цилиндрических электродов из бронзы непрерывно подают диэлектрическую жидкость, в качестве которой используют минеральное масло типа “Соментор-43” с добавкой графитового порошка для облегчения электрического пробоя. Электроды индивидуально соединены с положительными полюсами блоков импульсного тока, а рабочий валок соединен с отрицательными полюсами блоков.A polished work roll is mounted on a texturing machine. In the gap between the barrel of the work roll and the texturing head with rows of cylindrical electrodes made of bronze, a dielectric fluid is continuously supplied, which is used as mineral oil of the Somenor-43 type with the addition of graphite powder to facilitate electrical breakdown. The electrodes are individually connected to the positive poles of the pulsed current blocks, and the work roll is connected to the negative poles of the blocks.

Рабочий валок приводят во вращение с частотой N=18 мин^-1 силу тока импульсов на каждом из электродов устанавливают равной I=9 А, продолжительность импульсов при включении τ=60 мкс. В процессе обработки текстурирующую головку с электродами перемещают вдоль бочки валка со скоростью V=80 мм/мин. В результате текстурирования бочка валка приобретает изотропный микрорельеф поверхности с параметром асимметрии профиля шероховатости S_k=+0,2.The work roll is brought into rotation with a frequency of N = 18 min ^-1, the current strength of the pulses on each of the electrodes is set equal to I = 9 A, the duration of the pulses when turned on is τ = 60 μs. During processing, the texture head with electrodes is moved along the roll barrel at a speed of V = 80 mm / min. As a result of texturing, the roll barrel acquires an isotropic surface microrelief with a roughness profile asymmetry parameter S _k = + 0.2.

Текстурированные рабочие валки заваливают в 5-ю клеть стана и производят холодную прокатку полос толщиной 0,8 мм из стали марки 08Ю. Прокатанные полосы, смотанные в рулоны массой до 30 т, отжигают в одностопной колпаковой печи с защитной атмосферой.Textured work rolls are heaped into the 5th mill stand and cold-rolled strips 0.8 mm thick from 08Yu steel. Laminated strips wound in rolls weighing up to 30 tons are annealed in a single-foot bell-type furnace with a protective atmosphere.

Благодаря использованию при прокатке рабочих валков, текстурированных по предложенному режиму, их стойкость возрастает, а отбраковка полос по дефектам поверхности и сваривания витков при отжиге снижается.Due to the use of rolling work rolls textured according to the proposed regime, their resistance increases, and the rejection of strips by surface defects and welding of coils during annealing is reduced.

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 таблицы следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается повышение стойкости валков, качества поверхности полос и уменьшение сваривания витков рулонов при отжиге. В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты №1 и №5), а также при реализации способа-прототипа (вариант №6) имеет место снижение стойкости текстурированных рабочих валков, возрастает отбраковка холоднокатаных полос по дефектам поверхности и свариванию витков рулонов при отжиге.The table shows that when implementing the proposed method (options No. 2-4), an increase in roll resistance, surface quality of the strips and a decrease in the welding of coil turns during annealing are achieved. In the case of transcendental values of the declared parameters (options No. 1 and No. 5), as well as in the implementation of the prototype method (option No. 6), the resistance of textured work rolls decreases, the rejection of cold-rolled strips due to surface defects and welding of coil turns during annealing increases.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что текстурирование шлифованных рабочих валков по предложенным режимам позволяет сформировать на их бочках микрорельеф, обладающий высокой устойчивостью к износу, тем самым увеличить межперевалочную кампанию текстурированных валков, снизить их удельный расход на тонну прокатанного металла, а также повысить производительность станов за счет потерь времени на дополнительные перевалки валков. В результате шероховатость поверхности сохраняется равномерной по всей длине полос, что уменьшает склонность к свариванию витков рулонов при их последующем рекристаллизационном отжиге в колпаковых печах, что обеспечивает формирование высокого качества поверхности холоднокатаных полос, повышение выхода годного и снижение сквозного расходного коэффициента по металлу за счет снижения отсортировки готового холоднокатаного проката по дефектам “отпечатки”, “излом”, “линии перегиба” и др.The technical and economic advantages of the proposed method consist in the fact that the texturing of the polished work rolls according to the proposed modes makes it possible to form a microrelief with high wear resistance on their barrels, thereby increasing the inter-transshipment campaign of textured rolls, reducing their specific consumption per ton of rolled metal, and to increase the productivity of mills due to the loss of time for additional transshipment of rolls. As a result, the surface roughness remains uniform over the entire length of the strips, which reduces the tendency to weld coils of rolls during their subsequent recrystallization annealing in bell furnaces, which ensures the formation of a high quality surface of cold-rolled strips, increased yield and reduced through-flow rate for metal due to a decrease in sorting finished cold-rolled steel for defects “prints”, “kink”, “kink line”, etc.

В качестве базового объекта при определении эффективности предложенного способа принят способ-прототип. Реализация предложенной технологии подготовки к эксплуатации рабочих обеспечит повышение рентабельности производства холоднокатаных полос на 10-12%.As a basic object in determining the effectiveness of the proposed method adopted the prototype method. The implementation of the proposed technology for preparing for the operation of workers will increase the profitability of the production of cold-rolled strips by 10-12%.

Claims

A method of preparing for operation a work roll of a sheet rolling mill, including grinding the barrel and then texturing it with pulses of electric current passed through a dielectric fluid between the rotatable roller and the electrodes, with the translational movement of the electrodes along the barrel, characterized in that the pulse current is set to 8-10 A when switching pulse duration 28-72 microseconds, the roll is rotated at a frequency of 15-21 min ^-1, and the speed of translational movement of the electrode relative to the roll prying alive equal to 70-90 mm / min.