RU2287384C1 - Bar rolling stand rolls cooling method - Google Patents

Bar rolling stand rolls cooling method Download PDF

Info

Publication number
RU2287384C1
RU2287384C1 RU2005106521/02A RU2005106521A RU2287384C1 RU 2287384 C1 RU2287384 C1 RU 2287384C1 RU 2005106521/02 A RU2005106521/02 A RU 2005106521/02A RU 2005106521 A RU2005106521 A RU 2005106521A RU 2287384 C1 RU2287384 C1 RU 2287384C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
roll
cooling
streams
stand
Prior art date
Application number
RU2005106521/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005106521A (en
Inventor
Андрей Николаевич Луценко (RU)
Андрей Николаевич Луценко
Андрей Михайлович Ламухин (RU)
Андрей Михайлович Ламухин
Владимир Анатольевич Монид (RU)
Владимир Анатольевич Монид
Алексей Константинович Самойлов (RU)
Алексей Константинович Самойлов
Андрей Александрович Травников (RU)
Андрей Александрович Травников
Александр Иванович Трайно (RU)
Александр Иванович Трайно
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Северсталь" filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority to RU2005106521/02A priority Critical patent/RU2287384C1/en
Publication of RU2005106521A publication Critical patent/RU2005106521A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2287384C1 publication Critical patent/RU2287384C1/en

Links

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

FIELD: rolled stock production, possibly cooling grooved rolls in bar rolling mills.
SUBSTANCE: method comprises steps of feeding from jets to roll grooved passes fan-like mutually overlapping streams of cooling water. Water is fed to jets with outlet openings having diameter 5 - 9 mm under pressure 0.9 - 4.5 at. Cooling is performed by means of water streams at opening angle 50 - 70°. Flow rate of water supplied to outlet zones of roll grooved passes exceeds by 1.5 - 3.2 times flow rate of water fed to mean part of roll grooved passes. Cooling water is fed to roll grooved passes at outlet side of stand; at inlet side of stand roll grooved passes are dried by compressed air streams.
EFFECT: enhanced strength of rolls due to possibility of equalizing wear degree of roll along contour of roll grooved pass.
3 cl, 6 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на сортопрокатных станах для охлаждения валков с калибрами.The invention relates to rolling production and can be used on section rolling mills for cooling rolls with calibers.

Известен способ охлаждения прокатных валков в процессе прокатки, включающий подачу охлаждающей воды на поверхность валков со стороны выхода и входа металла в клеть, причем отношение максимальных и минимальных углов подачи охладителя на поверхность валка и раската устанавливают в диапазоне (1,4-3):1, длину зоны подачи охладителя устанавливают не более 5 длин дуги захвата на раскате и π/2 на валке [1].A known method of cooling the rolling rolls during the rolling process, comprising supplying cooling water to the surface of the rolls from the exit and entry of the metal into the crate, the ratio of the maximum and minimum angles of supply of the cooler to the surface of the roll and roll is set in the range (1.4-3): 1 , the length of the supply zone of the cooler is set to no more than 5 lengths of the gripping arc on the roll and π / 2 on the roll [1].

Недостаток известного способа охлаждения состоит в том, что при подаче охлаждающей воды на валок и полосу на входной стороне клети, в результате паровзрывного эффекта в очаге деформации происходит разрушение поверхности валка, стойкость валка снижается.A disadvantage of the known cooling method is that when cooling water is supplied to the roll and the strip on the inlet side of the stand, as a result of the vapor-explosion effect in the deformation zone, the roll surface is destroyed, and the roll resistance decreases.

Известен также способ охлаждения валков при горячей прокатке, по которому охлаждающую воду на валок подают струями с выходной стороны клети. На входной стороне клети с валка удаляют остатки охлаждающей воды с помощью двух пластин, расположенных одна над другой [2].There is also a known method of cooling rolls during hot rolling, in which cooling water is supplied to the roll by jets from the output side of the stand. At the inlet side of the stand, the remaining cooling water is removed from the roll using two plates located one above the other [2].

Недостатки известного способа состоят в том, что охлаждение валка, на бочке которого выполнены ручьи, неэффективно. Кроме того, пластины на входной стороне клети не позволяют осушить поверхность валка. В результате этого снижается стойкость валков сортопрокатной клети.The disadvantages of this method are that the cooling of the roll, on the barrel of which streams are made, is inefficient. In addition, the plates on the input side of the stand do not allow to drain the surface of the roll. As a result of this, the resistance of rolls of the rolling mill decreases.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретения является способ охлаждения валков сортопрокатной клети, по которому на ручьи и бурты, образующие калибры, из форсунок (наконечников) подают веерообразные взаимно перекрывающиеся струи охлаждающей воды. Остальную часть бочки охлаждают в меньшей степени [3] - прототип.The closest in their technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method of cooling rolls of a rolling mill stand, according to which fan-shaped mutually overlapping jets of cooling water are fed from nozzles (tips) to streams and beams forming gauges. The rest of the barrel is cooled to a lesser extent [3] - prototype.

Недостаток известного способа состоит в том, что в нем не обеспечивается эффективное охлаждение калибров и их последующее осушение, что приводит к снижению стойкости валков. В частности, наиболее подверженные износу выпуски (боковые стенки) ручья охлаждают менее интенсивно, чем среднюю часть калибров.The disadvantage of this method is that it does not provide effective cooling of the calibers and their subsequent drainage, which leads to a decrease in the resistance of the rolls. In particular, the streams that are most susceptible to wear (side walls) of the stream cool less intensively than the middle part of the gauges.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении стойкости валков.The technical problem solved by the invention is to increase the resistance of the rolls.

Для решения поставленной технической задачи в известном способе охлаждения валков сортопрокатной клети, включающем подачу из форсунок на ручьи, образующие калибры, веерообразных взаимно перекрывающихся струй охлаждающей воды, согласно предложению воду подают к форсункам с соплом истечения диаметром 5-9 мм под давлением 0,9-4,5 атм., охлаждение производят струями воды с углом раскрытия 50-70°, при этом расход воды, подаваемой на выпуски ручьев, в 1,5-3,2 раза превышает расход воды, подаваемой на среднюю часть калибров. Кроме того, охлаждающую воду на ручьи подают с выходной стороны клети, а на входной стороне клети производят осушение ручьев струями сжатого воздуха.To solve the technical problem in the known method of cooling rolls of a rolling mill stand, including feeding from nozzles to streams forming calibers, fan-shaped mutually overlapping jets of cooling water, according to the proposal, water is supplied to nozzles with an exhaust nozzle with a diameter of 5-9 mm under a pressure of 0.9- 4.5 atm., Cooling is performed by water jets with an opening angle of 50-70 °, while the flow rate of water supplied to the outlets of streams is 1.5-3.2 times higher than the flow rate of water supplied to the middle part of the calibers. In addition, cooling water is supplied to the streams from the output side of the stand, and on the input side of the stand, the streams are drained with compressed air jets.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем.The essence of the invention is as follows.

Подача воды к форсункам с соплом истечения 5-9 мм под давлением 0,9-4,5 атм. и охлаждение ручьев веерообразными струями воды с углом раскрытия 50-70° обеспечивают наиболее интенсивный отбор тепла от ручьев. При этом подача на выпуски ручьев увеличенного в 1,5-3,2 раза количества воды позволяет понизить температуру наиболее нагруженных по температуре и работе сил трения участков. Это снижает скорость износа ручьев, делает его равномерным по контуру ручья. Подача охлаждающей воды на ручьи с выходной стороны клети позволяет отобрать от перегретой поверхности валка, вышедшей из очага деформации, больше тепла из-за более высокого температурного градиента и уменьшить теплопередачу в глубь валка. Последующее осушение ручьев струями сжатого воздуха на входной стороне клети исключит попадание воды в очаг деформации и образование в нем паровзрывного эффекта, который способствует разрушению поверхности ручья.Water supply to nozzles with an outlet nozzle of 5–9 mm under a pressure of 0.9–4.5 atm. and cooling of streams with fan-shaped streams of water with an opening angle of 50-70 ° provide the most intensive heat removal from streams. At the same time, the supply to the outlets of streams of 1.5–3.2 times increased amount of water makes it possible to lower the temperature of the sections most loaded by temperature and work of friction forces. This reduces the rate of wear of the streams, making it uniform along the contour of the stream. The supply of cooling water to the streams from the output side of the stand allows to take away more heat due to a higher temperature gradient from the overheated surface of the roll leaving the deformation zone and to reduce heat transfer deep into the roll. Subsequent drainage of the streams by jets of compressed air on the inlet side of the stand will exclude water from entering the deformation zone and the formation of a vapor-explosive effect in it, which contributes to the destruction of the stream surface.

Экспериментально установлено, что если сопло истечения имеет диаметр менее 5 мм и воду подают под давлением ниже 0,9 атм., силы удара веерообразной струи об охлаждаемую поверхность ручья недостаточно для того, чтобы эффективно пробить паровую рубашку и отобрать тепло от валка. К тому же имеет место снижение расхода охлаждающей воды. Это ведет к перегреву валка и ускоренному термическому износу. Увеличение диаметра более 9 мм и давления выше 4,5 атм. приводит к перерасходу охлаждающей воды и переохлаждению прокатываемого профиля, что недопустимо.It has been experimentally established that if the outflow nozzle has a diameter of less than 5 mm and water is supplied under a pressure below 0.9 atm, the blow force of the fan-shaped jet against the cooled surface of the stream is insufficient to effectively break through the steam jacket and take heat from the roll. In addition, there is a decrease in cooling water consumption. This leads to overheating of the roll and accelerated thermal wear. An increase in diameter of more than 9 mm and pressure above 4.5 atm. leads to an excessive consumption of cooling water and supercooling of the rolled profile, which is unacceptable.

Уменьшение угла раскрытия менее 50° снижает эффективность охлаждения и для покрытия водой всей охлаждаемой поверхности требует удаления форсунки от валка. При этом происходит потеря кинетической энергии струи, повышается температура валка и его износ. Увеличение угла раскрытия более 70° приводит к снижению равномерности охлаждения поверхности валка в центральной и периферийных частях веерообразной струи воды. Это снижает стойкость валка.A decrease in the opening angle of less than 50 ° reduces the cooling efficiency and, for water to cover the entire surface to be cooled, requires the nozzle to be removed from the roll. In this case, the kinetic energy of the jet is lost, the temperature of the roll and its wear increase. An increase in the opening angle of more than 70 ° leads to a decrease in the uniformity of cooling of the roll surface in the central and peripheral parts of the fan-shaped stream of water. This reduces roll resistance.

Если расход воды, подаваемой на выпуски ручья, превышает расход воды, подаваемой на среднюю часть калибра, менее чем в 1,5 раза, то имеет место повышенный износ выпусков. Если указанное соотношение расходов будет более 3,2, то это увеличит неравномерность износа калибра, т.к. его средняя часть будет изнашиваться более интенсивно. В результате снизится стойкость валка.If the flow rate of water supplied to the outlets of the stream exceeds the flow rate of water supplied to the middle part of the caliber by less than 1.5 times, then there is increased wear of the outlets. If the specified cost ratio is more than 3.2, then this will increase the unevenness of the wear of the caliber, because its middle part will wear out more intensively. As a result, the roll resistance decreases.

Примеры реализации способаMethod implementation examples

На валки первой клети проволочного стана 150 с открытым ящичным калибром, образованным ручьями трапециевидного сечения верхнего и нижнего валков, подают охлаждающую воду. Форсунки для подачи воды установлены на выходной стороне клети и имеют диаметр рабочего канала d=7 мм. Угол раскрытия струи форсунок составляет φ=60°.Cooling water is supplied to the rolls of the first stand of the wire mill 150 with an open box caliber formed by streams of trapezoidal section of the upper and lower rolls. Nozzles for water supply are installed on the output side of the stand and have a working channel diameter d = 7 mm. The angle of the nozzle stream is φ = 60 °.

При прокатке нагретой до температуры 1230°С заготовки квадратного сечения 100×100 мм из стали марки 45 в первой клети к валкам подают веерообразные взаимно перекрывающиеся струи охлаждающей воды. На каждый ручей охлаждающую воду подают из 5-ти форсунок: пара форсунок направлена на один из выпусков, одна форсунка - на среднюю часть калибра, еще одна пара форсунок - на другой выпуск. Благодаря этому расход воды, подаваемой на выпуски ручья, в N=2 раз превышает расход воды, подаваемой на среднюю часть калибра. Давление воды в коллекторе, в котором установлены все 5 форсунок, составляет Р=2,7 атм.When rolling a billet of 100 × 100 mm square section heated to a temperature of 1230 ° C from grade 45 steel in the first stand, fan-shaped mutually overlapping jets of cooling water are fed to the rolls. Cooling water is supplied to each stream from 5 nozzles: a pair of nozzles is directed to one of the outlets, one nozzle is directed to the middle part of the caliber, and another pair of nozzles is directed to the other outlet. Due to this, the flow rate of water supplied to the outlets of the stream is N = 2 times higher than the flow rate of water supplied to the middle part of the caliber. The water pressure in the manifold, in which all 5 nozzles are installed, is P = 2.7 atm.

Для того чтобы осушить ручьи на валках перед их входом в контакт с прокатываемым металлом, на входной стороне клети ручьи обдувают сжатым воздухом из цеховой магистрали. Струи сжатого воздуха сдувают остатки влаги и позволяют устранить паровзрывной эффект в очаге деформации.In order to drain the streams on the rolls before they come in contact with the rolled metal, on the inlet side of the stand, the streams are blown with compressed air from the workshop line. The jets of compressed air blow off the remaining moisture and eliminate the vapor-explosive effect in the deformation zone.

Благодаря охлаждению валков сортопрокатной клети по предложенным режимам их среднемассовая температура не поднимается выше t=70°C, износ валков уменьшается и улучшается его равномерность по контуру ручья. В результате удельный расход валков снижается до величины Q=0,76 кг на тонну проката.Due to the cooling of the rolls of the rolling mill according to the proposed modes, their mass-average temperature does not rise above t = 70 ° C, the wear of the rolls decreases and its uniformity along the streamline improves. As a result, the specific consumption of rolls decreases to Q = 0.76 kg per ton of rolled metal.

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 данных, представленных в таблице, следует, что при реализации предложенного способа охлаждения (варианты №2-4) достигается повышение стойкости валков с калибрами сортопрокатной клети, температура валков минимальна. В случаях запредельных значений заявленных параметров (варианты №1 и №5) стойкость валков снижается, косвенным показателем чего является более высокая температура валков. Также низкая стойкость валков при их более высокой температуре имеет место при реализации способа-прототипа (вариант 6).From the data presented in the table, it follows that when implementing the proposed cooling method (options No. 2-4), an increase in the resistance of rolls with gauges of a rolling stand is achieved, the temperature of the rolls is minimal. In cases of transcendental values of the declared parameters (options No. 1 and No. 5), the roll resistance is reduced, an indirect indicator of which is the higher temperature of the rolls. Also, the low roll resistance at their higher temperature takes place when implementing the prototype method (option 6).

Таблица
Варианты реализации предложенного способа и их эффективность
Table
Options for implementing the proposed method and their effectiveness
№ п/пNo. p / p D,
мм
D
mm
Р,
атм
R,
atm
φ, градφ, deg N, разN times t,
°С
t
° C
Q,
кг/т
Q,
kg / t
1.one. 4four 0,80.8 4848 1,41.4 9898 0,990.99 2.2. 55 0,90.9 50fifty 1,51,5 7575 0,790.79 3.3. 77 2,72.7 6060 2,02.0 7070 0,760.76 4.four. 99 4,54,5 7070 3,23.2 7272 0,780.78 5.5. 1010 4,64.6 7575 3,33.3 8484 0,920.92 6.6. нерегл.negl. 3,03.0 нерегл.negl. N<1,0N <1.0 120120 1,11,1

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что при регламентированном давлении, диаметре сопла истечения и угле раскрытия струи охлаждающей воды возрастает эффективность теплосъема с поверхности ручья. Увеличение расхода воды, подаваемой на выпуски ручья, в 1,5-3,2 раза при использовании всех предложенных параметрах охлаждения обеспечивает выравнивание износа валка по контуру ручья. Кроме того, подача охлаждающей воды на ручьи на выходной стороне клети и осушение ручьев сжатым воздухом на входной исключают появление паровзрывного эффекта в очаге деформации. Благодаря этому повышается стойкость валков с калибрами сортопрокатной клети.Technical appraisal and economic advantages of the proposed method consist in the fact that with a regulated pressure, diameter of the nozzle and the opening angle of the jet of cooling water, the efficiency of heat removal from the surface of the stream increases. An increase in the flow rate of water supplied to the outlets of the stream by 1.5-3.2 times when using all the proposed cooling parameters ensures equalization of the wear of the roll along the contour of the stream. In addition, the supply of cooling water to the streams on the outlet side of the stand and the drying of the streams with compressed air at the inlet exclude the appearance of a vapor-explosive effect in the deformation zone. Due to this, the resistance of rolls with gauges of the rolling stand is increased.

Внедрение предложенного способа охлаждения позволит повысить рентабельность производства сортовых профилей проката на 5-7%.Implementation of the proposed cooling method will increase the profitability of the production of long sections of rolled products by 5-7%.

Источники информацииInformation sources

1. Авт.свид. СССР №1227275, МПК В 21 В 27/10, 1986 г.1. Autosvid. USSR No. 1227275, IPC В 21 В 27/10, 1986

2. Заявка Японии №57-103718, МПК В 21 В 27/10, 1982 г.2. Japanese application No. 57-103718, IPC B 21 V 27/10, 1982

3. Н.А.Будагьянц, В.Е.Карсский. Литые прокатные валки. М.: Металлургия, 1983 г., с.60-61 - прототип.3. N.A. Budagyants, V.E. Karsky. Cast rolls. M .: Metallurgy, 1983, S. 60-61 - prototype.

Claims (3)

1. Способ охлаждения валков сортопрокатной клети, включающий подачу из форсунок на ручьи, образующие калибры, веерообразных взаимно перекрывающихся струй охлаждающей воды, отличающийся тем, что воду подают к форсункам с соплом истечения диаметром 5-9 мм под давлением 0,9-4,5 атм., охлаждение производят струями воды с углом раскрытия 50-70°, при этом расход воды, подаваемой на выпуски ручьев, в 1,5-3,2 раза превышает расход воды, подаваемой на среднюю часть калибров.1. A method of cooling rolls of a rolling mill stand, comprising feeding from nozzles to streams forming calibers, fan-shaped mutually overlapping jets of cooling water, characterized in that the water is supplied to nozzles with an exhaust nozzle with a diameter of 5-9 mm under a pressure of 0.9-4.5 atm., cooling is performed by water jets with an opening angle of 50-70 °, while the flow rate of water supplied to the outlets of streams is 1.5-3.2 times higher than the flow rate of water supplied to the middle part of the calibers. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждающую воду на ручьи подают с выходной стороны клети.2. The method according to claim 1, characterized in that the cooling water is fed to streams from the output side of the stand. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что на входной стороне клети производят осушение ручьев струями сжатого воздуха.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that on the input side of the stand, the streams are drained with compressed air jets.
RU2005106521/02A 2005-03-09 2005-03-09 Bar rolling stand rolls cooling method RU2287384C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005106521/02A RU2287384C1 (en) 2005-03-09 2005-03-09 Bar rolling stand rolls cooling method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005106521/02A RU2287384C1 (en) 2005-03-09 2005-03-09 Bar rolling stand rolls cooling method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005106521A RU2005106521A (en) 2006-08-20
RU2287384C1 true RU2287384C1 (en) 2006-11-20

Family

ID=37060218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005106521/02A RU2287384C1 (en) 2005-03-09 2005-03-09 Bar rolling stand rolls cooling method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2287384C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446025C2 (en) * 2010-06-23 2012-03-27 ООО "Исследовательско-технологический центр "Аусферр" Method of cooling mill rolls and device to this end
RU2483817C1 (en) * 2009-03-03 2013-06-10 Смс Зимаг Аг Method and device for cooling mill stand rolls

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БУДАГЬЯНЦ Н.А. и др. Литые прокатные валки, М., Металлургия, 1983, с.60-61. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483817C1 (en) * 2009-03-03 2013-06-10 Смс Зимаг Аг Method and device for cooling mill stand rolls
RU2446025C2 (en) * 2010-06-23 2012-03-27 ООО "Исследовательско-технологический центр "Аусферр" Method of cooling mill rolls and device to this end

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005106521A (en) 2006-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101452835B1 (en) Device and method for cooling rolls used for rolling in a highly turbulent environment
US4934444A (en) Device and method for cooling rolls
TWI381894B (en) Method and casting-rolling plant for the manufacture of hot-rolled metal strip-more preferably steel material strip with high surface quality
US7434435B2 (en) Method and device for applying an adjustable tensile-stress distribution, in particular in the edge regions of cold-rolled metal strips
US8434338B2 (en) Device for cooling a metal strip
KR101261680B1 (en) Rolling mill with cooling device and rolling process
RU2287384C1 (en) Bar rolling stand rolls cooling method
US4786338A (en) Method for cooling rolled steels
JP4444415B2 (en) Method and apparatus for cooling a hot wide strip of material to be rolled heated to rolling heat.
CA1220620A (en) Apparatus for optimizing cooling of a generally circular cross-sectional, longitudinal shaped workpiece
KR101105106B1 (en) An Apparatus for Cooling Rolled Wire-Rod
JP4714752B2 (en) Spiral cooling of steel workpieces
RU2344010C2 (en) Method of sectional bar rolling
KR101999008B1 (en) Apparatus for protecting bar heater
JP2007203317A (en) Thermal crown control device, rolling mill, and metal strip manufacturing method using the rolling mill
US4577482A (en) Method and apparatus for treating work rolls in a rolling mill
RU2446025C2 (en) Method of cooling mill rolls and device to this end
CN112423905B (en) Rolling stand with mixed cooling device
KR20090005519U (en) Cooling device of rolling roll
KR20110033951A (en) Descaling device
CN115679054A (en) Full-aerosol type and mist-water mixed cooling device for intensive hot coil continuous heat treatment
CN207507982U (en) A kind of SCR is without the roll cooling and lubricating spray equipment for turning round hot-rolled copper bar
KR200364265Y1 (en) intermediate stand for the rolling
CN117344120A (en) Continuous heat treatment equipment for strip steel
RU2183143C2 (en) Method for cooling rolling roll of hot rolling mill