RU2807154C1 - Method for regrinding rolls of screw rolling mill - Google Patents
Method for regrinding rolls of screw rolling mill Download PDFInfo
- Publication number
- RU2807154C1 RU2807154C1 RU2022114562A RU2022114562A RU2807154C1 RU 2807154 C1 RU2807154 C1 RU 2807154C1 RU 2022114562 A RU2022114562 A RU 2022114562A RU 2022114562 A RU2022114562 A RU 2022114562A RU 2807154 C1 RU2807154 C1 RU 2807154C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roll
- pinch
- regrinding
- rolls
- shaped
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к подготовке технологического инструмента станов винтовой прокатки для производства горячекатаных труб и может быть использовано при переточке валков, поворачиваемых в очаге деформации на угол раскатки.The invention relates to pipe rolling production, in particular to the preparation of technological tools for screw rolling mills for the production of hot-rolled pipes and can be used when regrinding rolls rotated at the deformation point at the rolling angle.
Известен способ ремонта прокатных валков, включающий механическое удаление дефектов путем кольцевых проточек с боковыми стенками, перпендикулярными оси валка с предварительной токарной обработкой валка до требуемого диаметра за несколько последовательных переточек. Затем осуществляют электрошлаковую наплавку и наплавленный валок подвергают термической и механической обработкам (патент РФ 2176938, В21В 28/02, опубл. 20.12.2001).There is a known method for repairing rolling rolls, including mechanical removal of defects by means of annular grooves with side walls perpendicular to the axis of the roll with preliminary turning of the roll to the required diameter in several successive regrinds. Then electroslag surfacing is carried out and the welded roll is subjected to thermal and mechanical treatments (RF patent 2176938, B21B 28/02, publ. 12/20/2001).
Данный способ является трудозатратным и требует значительных средств для восстановления работоспособности изношенных валков.This method is labor-intensive and requires significant funds to restore the functionality of worn rolls.
Известен классический валок стана винтовой прокатки, поворачиваемый на угол раскатки, имеющий входной и выходной конусы, соединенные между собой пережимом, которые могут содержать несколько различных по длине и углу наклона участков. По мере износа рабочей поверхности валок подвергают нескольким переточкам (от 3 до 15 раз) с максимального диаметра до минимального (Данилов, Ф.А. Горячая прокатка и прессование труб / Ф.А. Данилов, А.З. Глейберг, В.Г. Балакин. - М: Металлургия, 1972. - С. 547-548). Указанный способ принят в качестве прототипа.A classic roll of a screw rolling mill is known, rotated at a rolling angle, having input and output cones connected to each other by a pinch, which may contain several sections of different lengths and angles of inclination. As the working surface wears out, the rolls are subjected to several regrinds (from 3 to 15 times) from the maximum diameter to the minimum (Danilov, F.A. Hot rolling and pressing of pipes / F.A. Danilov, A.Z. Gleiberg, V.G. Balakin. - M: Metallurgy, 1972. - P. 547-548). This method is adopted as a prototype.
Недостатком такого способа является смещение положения пережима валка в очаге деформации и прилегающих к нему участков входного и выходного конусов при эквидистантной переточке, выполняемой вследствие износа поверхности валка. Снимается поверхностный слой металла валка, соответствующий глубине максимального износа, до восстановления исходного профиля валков, как показано на фиг. 1. Смещение положения пережима валка в очаге деформации приводит к увеличение количества дефектов на внутренней поверхности гильз по мере уменьшения его диаметра.The disadvantage of this method is the displacement of the position of the roll pinch in the deformation zone and the adjacent sections of the input and output cones during equidistant regrinding, which is performed due to wear of the roll surface. The surface layer of the roll metal corresponding to the depth of maximum wear is removed until the original profile of the rolls is restored, as shown in Fig. 1. A shift in the position of the roll pinch in the deformation zone leads to an increase in the number of defects on the inner surface of the liners as its diameter decreases.
При установке переточенных валков в прошивной стан и повороте их на угол раскатки положение пережима валка смещается в сторону входа в очаг деформации при положительном угле раскатки и в сторону выхода из очага деформации при отрицательном угле раскатки.When installing reground rolls in the piercing mill and turning them by the rolling angle, the position of the roll pinch shifts towards the entrance to the deformation zone with a positive rolling angle and towards the exit from the deformation zone at a negative rolling angle.
Смещение пережима валка (1) в сторону входа при положительном угле раскатки (грибовидный валок) приводит к более раннему контакту заготовки (2) с валками (фиг.1, а) и, следовательно, повышению обжатия перед носком оправки (3), что влечет за собой повышение вероятности образования дефектов на внутренней поверхности гильз. Контакт заготовки будет происходить в сечении валка с меньшим радиусом, чем у нового валка, что приведет к ухудшению захвата заготовки. Также увеличивается овализация на входе при соприкосновении с линейками (4), т.к. контакт заготовки с линейками в очаге деформации произойдет позднее, либо расстояние между линейками в данном сечении будет больше, чем рассчитано.The displacement of the pinch of the roll (1) towards the entrance with a positive rolling angle (mushroom roll) leads to earlier contact of the workpiece (2) with the rolls (Fig. 1, a) and, consequently, an increase in compression in front of the toe of the mandrel (3), which entails entails an increased likelihood of defects forming on the inner surface of the liners. The contact of the workpiece will occur in a cross section of the roll with a smaller radius than that of the new roll, which will lead to poor grip of the workpiece. Ovalization at the entrance also increases when in contact with the rulers (4), because contact of the workpiece with the rulers in the deformation zone will occur later, or the distance between the rulers in a given section will be greater than calculated.
Смещение пережима валка (1) в сторону выхода из очага деформации при отрицательном угле раскатки (чашевидный валок) приводит, наоборот, к более позднему контакту заготовки (2) с валками (фиг. 1, б) и сокращению участка безоправочного обжатия заготовки, а следовательно, уменьшению втягивающих сил и ухудшению захвата заготовки. Контакт заготовки будет происходить также в сечении валка с меньшим диаметром, что дополнительно ухудшит захват заготовки. При этом возможно увеличение циклов деформации на участке безоправочного обжатия заготовки, что может привести к образованию полости в осевой зоне заготовки, которая трансформируется в дефекты на внутренней поверхности гильзы при раскатке на оправке (3). В случае сильного сокращения втягивающих сил возможно аварийное прекращение процесса прошивки ввиду незахвата заготовки. Также уменьшается овализация заготовки на входе при соприкосновении с линейками (4), т.к. контакт заготовки с линейками в очаге деформации произойдет раньше, либо расстояние между линейками в данном сечении будет меньше расчетного.The displacement of the pinching of the roller (1) towards the exit from the deformation center at a negative rolling angle (cup-shaped roller) leads, on the contrary, to later contact of the workpiece (2) with the rollers (Fig. 1, b) and a reduction in the area of the mandrelless compression of the workpiece, and consequently , reducing retracting forces and deteriorating workpiece grip. Contact of the workpiece will also occur in the cross section of the roll with a smaller diameter, which will further worsen the grip of the workpiece. In this case, it is possible to increase deformation cycles in the area of mandrelless compression of the workpiece, which can lead to the formation of a cavity in the axial zone of the workpiece, which is transformed into defects on the inner surface of the sleeve during rolling on a mandrel (3). In the case of a strong reduction in the retracting forces, an emergency termination of the piercing process is possible due to failure to grip the workpiece. The ovalization of the workpiece at the entrance also decreases when it comes into contact with the rulers (4), because contact of the workpiece with the rulers in the deformation zone will occur earlier, or the distance between the rulers in a given section will be less than the calculated one.
В обоих случаях смещение пережима валка приводит к изменению сечений валка, в которых происходит формирование толщины стенки и наружного диаметра гильзы, что, в свою очередь, приводит к изменению размеров получаемых гильз.In both cases, the displacement of the roll pinch leads to a change in the cross sections of the roll, in which the formation of the wall thickness and outer diameter of the sleeve occurs, which, in turn, leads to a change in the dimensions of the resulting sleeves.
Техническая проблема заключается в восстановлении профиля и работоспособности отработавших ресурс валков стана винтовой прокатки путем переточки изношенных валков таким образом, чтобы расположение пережима валков в очаге деформации оставалось неизменным относительно оси поворота на угол подачи и профиля линеек, по сравнению с эквидистантной переточкой, при которой смещение пережима валков в очаге деформации приводит к изменению параметров прошивки и, как следствие, к увеличению образования дефектов на внутренней поверхности гильз и снижению точности получаемых гильз.The technical problem lies in restoring the profile and performance of worn-out rolls of a screw rolling mill by regrinding worn-out rolls in such a way that the location of the pinch of the rolls in the deformation zone remains unchanged relative to the axis of rotation by the feed angle and the profile of the rulers, in comparison with equidistant regrinding, in which the pinch shift rolls in the deformation zone leads to a change in the firmware parameters and, as a consequence, to an increase in the formation of defects on the inner surface of the liners and a decrease in the accuracy of the resulting liners.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении дефектов на внутренней поверхности гильз и повышение точности их геометрических размеров при использовании валков, переточенных по предлагаемому способу.The technical result of the proposed invention is to reduce defects on the inner surface of the liners and increase the accuracy of their geometric dimensions when using rolls ground according to the proposed method.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ переточки валков стана винтовой прокатки характеризуется уменьшением диаметра по всей рабочей поверхности валка, состоящей из разделенных пережимом входных и выходных участков с заданными длинами и углами конусности. Согласно изобретению, переточку осуществляют со смещением пережима за счет изменения длин крайних участков валка таким образом, что расположение пережима и величина углов конусности входных и выходных участков в очаге деформации остаются неизменными, при этом величину смещения пережимах определяют по формуле:This technical result is achieved due to the fact that the method of regrinding rolls of a screw rolling mill is characterized by a reduction in diameter over the entire working surface of the roll, consisting of input and output sections separated by pinching with given lengths and taper angles. According to the invention, regrinding is carried out with a displacement of the pinch by changing the lengths of the extreme sections of the roll in such a way that the location of the pinch and the magnitude of the taper angles of the input and output sections in the deformation zone remain unchanged, while the amount of displacement in the pinch is determined by the formula:
где k=0,9÷1,1 - коэффициент, учитывающий особенности калибровки и количество производимых переточек валка;where k=0.9÷1.1 is a coefficient that takes into account the features of calibration and the number of roll regrinds performed;
Rmax - максимальный радиус валка в пережиме, мм;R max - maximum radius of the roll in pinch, mm;
Ri1 - радиус валка в пережиме при эквидистантной переточке, мм;R i1 - radius of the roll in pinch during equidistant regrinding, mm;
α - угол раскатки валка, град (положительный для грибовидных валков, отрицательный для чашевидных валков), град.α - roll rolling angle, degrees (positive for mushroom-shaped rolls, negative for cup-shaped rolls), degrees.
В частном случае переточку валков грибовидной формы осуществляют с уменьшением объема стачиваемого металла с выходного участка валка, при этом величину смещения пережима х определяют по формуле:In a particular case, regrinding of mushroom-shaped rolls is carried out with a decrease in the volume of metal being ground off from the exit section of the roll, while the value of the pinch shift x is determined by the formula:
где ϕ - угол конусности входного участка грибовидного валка, град.where ϕ is the cone angle of the inlet section of the mushroom-shaped roll, degrees.
Радиус валка в пережиме после переточки со смещением пережима в общем виде определяют по формуле:The radius of the roll in the pinch after regrinding with a displacement of the pinch is generally determined by the formula:
где Δ - толщина слоя металла, снимаемая при переточке с входного конуса валка, мм:where Δ is the thickness of the metal layer removed during regrinding from the input cone of the roll, mm:
В процессе эквидистантной переточки валков снимается слой металла, соответствующий глубине максимального износа. В этом случае стачивается значительный объем металла валка, в том числе и на участках без интенсивного износа.In the process of equidistant regrinding of rolls, a layer of metal corresponding to the depth of maximum wear is removed. In this case, a significant amount of the roll metal is ground off, including in areas without intense wear.
Поскольку максимальный износ валков происходит, преимущественно, на входном конусе, то для уменьшения объема стачиваемого металла в частном случае переточку валков грибовидной формы осуществляют с уменьшением объема стачиваемого металла с выходного участка валка, при этом величину смещения пережима х определяют по формуле (2). В этом случае радиус валка в пережиме после переточки со смещением пережима определяют по формуле:Since the maximum wear of the rolls occurs mainly at the input cone, in order to reduce the volume of grinded metal, in a particular case, regrinding of mushroom-shaped rolls is carried out with a decrease in the volume of grinded metal from the output section of the roll, while the value of the pinch shift x is determined by formula (2). In this case, the radius of the roll in the pinch after regrinding with a pinch offset is determined by the formula:
Изобретение иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1, а показано восстановление профиля грибовидных валков по прототипу, на фиг. 1,б - восстановление профиля чашевидных валков по прототипу, на фиг. 2 показано восстановление профиля валка со смещением пережима, на фиг. 3 показан очаг деформации прошивного стана с восстановленными валками, на фиг. 4 показано восстановление профиля грибовидного валка со смещением пережима, при котором уменьшается объем стачиваемого металла на выходном конусе по сравнению с эквидистантной переточкой.The invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1, a shows the restoration of the profile of mushroom-shaped rolls according to the prototype, in Fig. 1, b - restoration of the profile of cup-shaped rolls according to the prototype, in Fig. Figure 2 shows the restoration of the roll profile with pinch displacement; Fig. Figure 3 shows the deformation zone of the piercing mill with restored rolls; FIG. Figure 4 shows the restoration of the profile of a mushroom-shaped roll with a pinch shift, at which the volume of ground metal on the output cone decreases compared to equidistant regrinding.
Применение предлагаемого способа переточки валков стана винтовой прокатки позволяет сохранить пережим валка относительно оси поворота на угол подачи в очаге деформации в исходном положении (фиг. 2) относительно профиля линеек, и сохранить сечение контакта заготовки с валком и сечения, в которых происходит формирование толщины стенки и наружного диаметра гильзы, в первоначальных положениях. Исключается смещение пережима валков относительно линеек, при этом сохраняется изменение величины коэффициента овализации по длине очага деформации вне зависимости от диаметра валков (фиг. 3). Коэффициент овализации в любом поперечном сечении очага деформации рассчитывается по формуле:The use of the proposed method for regrinding rolls of a screw rolling mill makes it possible to maintain the pinching of the roll relative to the axis of rotation by the feed angle in the deformation zone in the initial position (Fig. 2) relative to the profile of the rulers, and to preserve the cross-section of the contact of the workpiece with the roll and the sections in which the formation of wall thickness and outer diameter of the sleeve, in its original positions. The displacement of the roll pinching relative to the rulers is eliminated, while the change in the value of the ovalization coefficient along the length of the deformation zone is maintained, regardless of the diameter of the rolls (Fig. 3). The ovalization coefficient in any cross section of the deformation zone is calculated by the formula:
где bi - расстояние между линейками в i-ом поперечном сечении очага деформации, мм;where b i is the distance between the rulers in the i-th cross section of the deformation zone, mm;
ai - расстояние между валками в i-ом сечении очага деформации, мм.a i is the distance between the rollers in the i-th section of the deformation zone, mm.
Таким образом, достигается постоянство параметров прошивки независимо от диаметра валков, что способствует снижению дефектов на внутренней поверхности гильз и повышению точности их геометрических размеров при использовании валков, переточенных по предлагаемому способу.Thus, constancy of the firmware parameters is achieved regardless of the diameter of the rolls, which helps to reduce defects on the inner surface of the liners and increase the accuracy of their geometric dimensions when using rolls ground according to the proposed method.
Кроме того, исключается соприкосновение валка с боковыми поверхностями линеек вследствие смещения пережима валка, что особенно важно при производстве тонкостенных гильз для создания более закрытого калибра.In addition, contact of the roll with the side surfaces of the rulers is eliminated due to the displacement of the roll pinching, which is especially important in the production of thin-walled sleeves to create a more closed caliber.
При переточке грибовидных валков стана винтовой прокатки (фиг. 4) со смещением пережима x, рассчитанным по формуле (2), и радиусом валка в пережиме, рассчитанным по формуле (5), уменьшается объем стачиваемого металла на выходном конусе валка на 1-3% по сравнению с эквидистантной переточкой и соответственно, объем наплавляемого металла при восстановлении валка после всех переточек.When regrinding mushroom-shaped rolls of a screw rolling mill (Fig. 4) with a pinch displacement x calculated by formula (2) and a roll radius in pinch calculated by formula (5), the volume of ground metal at the exit cone of the roll decreases by 1-3% compared to equidistant regrinding and, accordingly, the volume of deposited metal when restoring the roll after all regrinding.
Например, для восстановления грибовидного валка длиной 1200 мм, поворачиваемого на угол раскатки α=12°, эквидистантной переточкой с Rmax=780 мм до Ri1=777 мм (Δ=3 мм) был снят металл объемом 17 117 см3.For example, to restore a mushroom-shaped roll 1200 mm long, rotated at a rolling angle α = 12°, metal with a volume of 17,117 cm 3 was removed by equidistant regrinding from R max = 780 mm to R i1 = 777 mm (Δ = 3 mm).
При переточке такого же валка по предлагаемому способу был снят металл объемом 16 848 см3, что на 1,6% меньше.When regrinding the same roll using the proposed method, metal with a volume of 16,848 cm 3 was removed, which is 1.6% less.
Для сравнения работы валков прошивного стана ТПА 14 3/8'' АО «СТЗ», переточенных со смещением пережима (опытных), и валков с эквидистантной переточкой (действующих) проведена серия опытных прокаток. To compare the performance of the rolls of the piercing mill TPA 14 3/8'' of JSC "STZ", reground with offset pinching (experimental), and rolls with equidistant regrinding (operating), a series of experimental rollings was carried out.
Как видно из таблицы, использование предлагаемого способа переточки валков стана винтовой прокатки обеспечивает следующие результаты:As can be seen from the table, the use of the proposed method of regrinding the rolls of a screw rolling mill provides the following results:
- увеличение количества труб в первом сорте с 97,59 до 98,99%,- increase in the number of pipes in the first grade from 97.59 to 98.99%,
- снижение количества брака с 1,68 до 0,88%,- reduction in the number of defects from 1.68 to 0.88%,
- снижение дефектов «плена внутренняя чешуйчатая» во втором сорте с 0,19 до 0%, в браке с 0,27 до 0,14%, в обрези с 0,32 до 0,26%.- reduction in defects “internal scaly captivity” in the second grade from 0.19 to 0%, in rejects from 0.27 to 0.14%, in trimmings from 0.32 to 0.26%.
- снижение дефектов «плена внутренняя нитевидная» в браке с 0,14 до 0%.- reduction in defects “internal filamentous film” in defects from 0.14 to 0%.
Использование валков стана винтовой прокатки, переточенных по предлагаемому способу, для производства горячекатаных труб обеспечивает снижение дефектов на внутренней поверхности гильз и повышение точности их геометрических размеров.The use of screw rolling mill rolls, ground according to the proposed method, for the production of hot-rolled pipes ensures a reduction in defects on the inner surface of the sleeves and an increase in the accuracy of their geometric dimensions.
Claims (14)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2807154C1 true RU2807154C1 (en) | 2023-11-09 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5460023A (en) * | 1991-09-13 | 1995-10-24 | International Rolling Mill Consultants Inc. | Roll surface restoration system and method |
| RU2176938C1 (en) * | 2000-04-06 | 2001-12-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method for repairing rolling rolls |
| RU2650664C2 (en) * | 2016-09-19 | 2018-04-16 | Публичное акционерное общество "Северский трубный завод", (ПАО "СТЗ") | Method for recovery of the piercing mill rolls |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5460023A (en) * | 1991-09-13 | 1995-10-24 | International Rolling Mill Consultants Inc. | Roll surface restoration system and method |
| RU2176938C1 (en) * | 2000-04-06 | 2001-12-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method for repairing rolling rolls |
| RU2650664C2 (en) * | 2016-09-19 | 2018-04-16 | Публичное акционерное общество "Северский трубный завод", (ПАО "СТЗ") | Method for recovery of the piercing mill rolls |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2807154C1 (en) | Method for regrinding rolls of screw rolling mill | |
| EP2135689A1 (en) | Method for producing seamless pipe and hole type roll | |
| RU2629417C1 (en) | Deforming tool of rotational drawing of axial-symmetric shells of high-carbon and alloyed steels | |
| JP6680284B2 (en) | Rolling mill leveling setting method, rolling mill leveling setting device, and steel plate manufacturing method | |
| RU2393932C1 (en) | Method to produce heat exchanger plates | |
| RU2812165C1 (en) | Piercer roll | |
| EP2050518B1 (en) | Method for piercing and rolling seamless pipe | |
| PL180718B1 (en) | Pipe rolling roll groove contour | |
| RU2243045C2 (en) | Method for calibrating rolls of pilger mills for rolling thin-wall tubes | |
| RU2578887C1 (en) | Method of producing hollow sleeves at piercer | |
| RU2489221C1 (en) | Method of hot-rolled pipe production | |
| RU2814544C1 (en) | Piercing mill line | |
| RU2545890C2 (en) | Preparation of pilger mill rolls for hot-rolled pipes rolling | |
| JP7235014B2 (en) | Hat-shaped steel sheet pile manufacturing method and manufacturing equipment | |
| JP3041068B2 (en) | Method and apparatus for producing medium and thin seamless tubes | |
| CN113798928B (en) | Working roller grinding method for preventing four-roller roughing mill from slipping | |
| RU2246364C2 (en) | Method for preparing rolls of pilger mills for hot rolling of tubes | |
| RU2723494C1 (en) | Method of rolling hollow billet on mandrel in three-shaft helical rolling mill and working roll for implementation thereof | |
| RU2764911C1 (en) | Method for rolling railway rails with double slopes of the inner faces of the flanges of the base | |
| RU2288060C2 (en) | Method for preparing and calibrating rolls of pilger mill | |
| SU996014A1 (en) | Method of rolling auger spirals | |
| JP3391280B2 (en) | How to prevent bending in tube rolling | |
| JP3820896B2 (en) | Seamless pipe inclined rolling mill and rolling method thereof | |
| RU2568804C1 (en) | Method of manufacturing of longitudinally welded pipes with rectangular or square cross-section | |
| SU1560340A1 (en) | Method of producing tubes of continuous rolling mill |