RU60010U1

RU60010U1 - ROLLER SHAFT

Info

Publication number: RU60010U1
Application number: RU2006105884/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Дмитриевич Драпеко; Сергей Васильевич Кривоносов; Анатолий Иванович Шилин; Александр Юрьевич Грачев; Владимир Иванович Шмаков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 2006-02-26
Filing date: 2006-02-26
Publication date: 2007-01-10

Abstract

Полезная модель относится к прокатному производству, в частности, - к инструменту для изготовления горячекатаных углеродистых рифленых листов толщиной 6 мм и более. Основная задача, решаемая полезной моделью, - снижение трудозатрат при производстве толстых листов и повышение выхода качественного проката. Предлагаемый валок толстолистового стана содержит бочку заданной твердости с овальными углублениями-лунками на ее поверхности, расположенными под углом 45° к продольной оси валка и отличается тем, что твердость бочки Т в пределах 50÷55 единиц по Шору определяется величиной ее диаметра D, как Т=(2,500÷3,025)×10³/D, где D - в см, смежные лунки взаимно перпендикулярны друг другу, глубина лунок принимается в пределах h=(0,015÷0,037)T, мм и соотношение их длины к ширине l/b выбрано в пределах 4,0÷4,8.The utility model relates to rolling production, in particular, to a tool for manufacturing hot rolled carbon corrugated sheets with a thickness of 6 mm or more. The main task solved by the utility model is to reduce labor costs in the production of thick sheets and increase the yield of quality rolled products. The proposed roll of a plate mill contains a barrel of predetermined hardness with oval recesses-holes on its surface located at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the roll and differs in that the barrel hardness T within 50 ÷ 55 Shore units is determined by its diameter D, as T = (2,500 ÷ 3,025) × 10 ³ / D, where D is in cm, adjacent wells are mutually perpendicular to each other, the depth of the holes is taken in the range h = (0,015 ÷ 0,037) T, mm and the ratio of their length to width l / b is selected within 4.0 ÷ 4.8.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к прокатному производству, в частности, к инструменту и может быть использована при изготовлении толстых горячекатаных рифленых листов.The proposed utility model relates to rolling production, in particular, to the tool and can be used in the manufacture of thick hot-rolled corrugated sheets.

Основным инструментом при производстве листовой стали являются валки, которые на толстолистовых станах устанавливаются в клетях дуо или кварто. Материалом для таких валков может служить серый чугун заданного химсостава, что обеспечивает требуемую твердость поверхности основного элемента валка - его бочки. Конструкции прокатных валков, в том числе и листовых станов, описаны, например, в книге А.И.Целикова и др. «Машины и агрегаты металлургических заводов», т.3, М., «Металлургия», 1988, с.196-198.The main tool in the production of sheet steel are rolls, which are installed on plate mills in cages duo or quarto. The material for such rolls can be gray cast iron of a given chemical composition, which ensures the required hardness of the surface of the main element of the roll - its barrels. Designs of rolling rolls, including sheet mills, are described, for example, in the book of A.I. Tselikov et al. “Machines and assemblies of metallurgical plants”, vol. 3, M., “Metallurgy”, 1988, p.196- 198.

Один из важнейших параметров валка - твердость его бочки. Для прокатки рифленых листов на поверхности бочки валка выполняются углубления-лунки, размеры которых соответствуют размерам выступов (рифлений) на листе.One of the most important parameters of a roll is the hardness of its barrel. To roll corrugated sheets on the surface of the roll barrel, recesses are made, the dimensions of which correspond to the dimensions of the protrusions (corrugations) on the sheet.

Известен рабочий валок листопрокатной клети с криволинейной образующей бочки, концы которой выполнены в виде обратного конуса, что обеспечивает боковую устойчивость проката в валках при прокатке (см. а.с. СССР №398298 кл. В 21 В 27/02, опубл. 12.02.74 г). Однако такой валок непригоден для прокатки рифленых листов.Known work roll sheet rolling stands with a curved forming barrel, the ends of which are made in the form of a reverse cone, which provides lateral stability of the rolls in the rolls during rolling (see AS USSR No. 398298 class. 21 V 27/02, publ. 12.02. 74 g). However, such a roll is unsuitable for rolling corrugated sheets.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является валок толстолистового стана («лунчатый» валок), описанный в справочнике под ред. В.И.Зюзина и А.В.Третьякова «Технология прокатного производства» книга 2, М., «Металлургия», 1991, с.509 и рис.V.15.The closest analogue to the claimed object is a roll of a plate mill ("moon" roll), described in the directory under the editorship of V.I. Zyuzina and A.V. Tretyakova "Technology of rolling production" book 2, M., "Metallurgy", 1991, S. 509 and Fig. V. 15.

Этот валок содержит бочку заданной твердости с углублениями-лунками на ее поверхности и характеризуется тем, что лунки выполнены This roll contains a barrel of predetermined hardness with recesses-holes on its surface and is characterized by the fact that the holes are made

треугольными, а их глубина и ширина зависят от радиуса валка и величины обжатия при прокатке. Известный валок также непригоден для производства толстых рифленых листов.triangular, and their depth and width depend on the radius of the roll and the amount of compression during rolling. Known roll is also unsuitable for the production of thick corrugated sheets.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности производства горячекатаных углеродистых рифленых листов относительно большой толщины (6÷10 мм) при минимальных трудозатратах и высоком качестве проката.The technical task of the proposed utility model is to enable the production of hot rolled carbon corrugated sheets of relatively large thickness (6 ÷ 10 mm) with minimal labor and high quality rolled products.

Для решения этой задачи у валка толстолистового стана, содержащего бочку заданной твердости с овальными углублениями-лунками на ее поверхности, расположенными под углом 45° к продольной оси валка, твердость бочки Т в пределах 50÷55 единиц по Шору определяется величиной ее диаметра D, как Т=(2,500÷3,025)×10³/D, где D - в см, смежные лунки взаимно перпендикулярны друг другу, глубина овальных лунок принимается равной h=(0,015÷0,037)Т, мм и соотношении их длины к ширине выбрано в пределах 4,0÷4,8.To solve this problem, a roll of a plate mill containing a barrel of a given hardness with oval recesses-holes on its surface located at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the roll, the barrel hardness T within 50 ÷ 55 Shore units is determined by its diameter D, as T = (2,500 ÷ 3,025) × 10 ³ / D, where D is in cm, adjacent wells are mutually perpendicular to each other, the depth of the oval holes is taken equal to h = (0,015 ÷ 0,037) T, mm and the ratio of their length to width is selected within 4.0 ÷ 4.8.

Приведенные соотношения параметров валка получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.The given ratios of the roll parameters are obtained by processing the experimental data and are empirical.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации твердости рифленой бочки валка и размеров углублений-лунок на ее поверхности, что обеспечивает высокое качество проката. Кроме того, предлагаемый диапазон величин твердости поверхности бочки из серого чугуна позволяет использовать отработанные валки, бочка которых имела отбеленный поверхностный слой, износившийся в процессе эксплуатации валков, что снижает трудозатраты на производство рифленых листов.The essence of the proposed technical solution is to optimize the hardness of the grooved barrel of the roll and the size of the recesses of the holes on its surface, which ensures high quality rental. In addition, the proposed range of surface hardness values of the barrel made of gray cast iron allows the use of spent rolls, the barrel of which had a bleached surface layer, worn during the operation of the rolls, which reduces labor costs for the production of corrugated sheets.

Предлагаемый валок толстолистового стана показан на Фиг.1.The proposed roll plate mill is shown in Fig.1.

Валок содержит бочку 1 диаметром D, а также цапфы 2 и приводной конец 3. На поверхности бочки выполнены овальные лунки глубиной h с длиной l и шириной b, расположенные под углом 45° к продольной оси валка хх, причем, смежные лунки взаимно перпендикулярны друг другу.The roll contains a barrel 1 with a diameter D, as well as trunnions 2 and a drive end 3. On the surface of the barrel there are oval holes of depth h with length l and width b, located at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the roll xx, and adjacent holes are mutually perpendicular to each other .

В процессе прокатки горячий листовой металл (углеродистая сталь) проходит между вращающимися валками и при обжатии листа на них формируются выступы (рифления) заданных размеров и заданного расположения, обеспечиваемые конструкцией бочки валка. Высота выступов может изменяться (в ограниченных пределах) за счет изменения величины зазора между валками.During the rolling process, hot sheet metal (carbon steel) passes between the rotating rolls and when the sheet is squeezed, protrusions (corrugations) of a given size and a predetermined location, provided by the roll barrel design, are formed on them. The height of the protrusions may vary (to a limited extent) by changing the amount of clearance between the rollers.

Опытную проверку предлагаемого валка осуществляли на толстолистовом стане 2350 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при прокатке рифленых листов толщиной 6-10 мм опробовались чугунные валки с бочками без отбеленного слоя разных диаметров (в пределах D=500÷510 мм) и разной величины твердости (в пределах Т=45÷60 единиц по Шору), на поверхности которых располагались под углом 45° к оси хх взаимно перпендикулярные овальные лунки, параметры которых варьировались.An experimental verification of the proposed roll was carried out at the plate mill 2350 of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works. For this purpose, when rolling corrugated sheets with a thickness of 6-10 mm, cast-iron rolls with barrels without a bleached layer of different diameters (within D = 500 ÷ 510 mm) and different hardness values (within T = 45 ÷ 60 Shore units) were tested for the surfaces of which were located at an angle of 45 ° to the xx axis, mutually perpendicular oval holes, the parameters of which varied.

Наилучшие результаты (выход качественных листов до 99,6÷99,8%) получены при использовании валков предлагаемой конструкции. Отклонения от оптимальных величин вышеприведенных соотношений ухудшали полученные результаты.The best results (yield of quality sheets up to 99.6 ÷ 99.8%) were obtained using rolls of the proposed design. Deviations from the optimal values of the above ratios worsened the results.

Так, уменьшение величины Т до 45÷49 ед. по Шору ускоряло износ валков с уменьшением выхода качественных рифленых листов, а при Т>55 ед. по Шору наблюдались выкрошки отдельных участков бочек около лунок, что вынуждало преждевременную перевалку валков. Зависимость T→f(D) объясняется увеличением температурных напряжений с уменьшением длины l_к зоны контакта валка с прокатываемым металлом (величина l_к прямо пропорциональна D при постоянном обжатии), что обусловливало необходимость повышения твердости бочек. При глубине лунок h<0,015Т сокращалась продолжительность рабочей кампании валков (из-за уменьшения высоты рифлений на листах сверх допуска), а при h>0,037Т появлялись выкрошки на бочке по краям лунок, что ухудшало качество So, a decrease in the value of T to 45 ÷ 49 units. Shore accelerated the wear of the rolls with a decrease in the yield of high-quality corrugated sheets, and at T> 55 units. along Shore, crumbling of individual sections of barrels near the holes was observed, which forced premature transshipment of rolls. The dependence T → f (D) is explained by an increase in temperature stresses with a decrease in the length l _to the contact zone of the roll with the rolled metal (the value of l _{k is} directly proportional to D with constant compression), which necessitated an increase in the hardness of the barrels. When the depth of the holes h <0.015T, the duration of the working campaign of the rolls was reduced (due to a decrease in the height of the corrugations on the sheets beyond the tolerance), and for h> 0.037T, indentations appeared on the barrel along the edges of the holes, which impaired the quality

листов. При l/b>4,8 ухудшался эффект противоскольжения рифленых листов, а при l/b<4,0 наблюдалось появление микротрещин на поверхности бочек.sheets. At l / b> 4.8, the anti-skid effect of corrugated sheets worsened, and at l / b <4.0, microcracks appeared on the surface of the barrels.

Валки, выбранные в качестве ближайшего аналога (см. выше) не испытывались ввиду их непригодности для производства толстых рифленых листов.Rolls selected as the closest analogue (see above) were not tested due to their unsuitability for the production of thick corrugated sheets.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость заявляемого технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.Thus, the pilot test confirmed the acceptability of the claimed technical solution to achieve the goal and its advantage over the known object.

По данным технико-экономических исследований, выполненных в ОАО «ММК», использование предлагаемого изобретения на толстолистовых станах, аналогичных стану 2350 комбината, позволит уменьшить трудозатраты при производстве толстых рифленых листов из углеродистой стали ориентировочно на 7÷10% (за счет возможности применения чугунных валков с выработанным отбеленным слоем) и повысить выход качественного проката не менее чем на 2%.According to technical and economic studies carried out at OJSC MMK, the use of the invention on plate mills similar to mill 2350 of the plant will reduce labor costs in the production of thick corrugated carbon steel sheets by approximately 7–10% (due to the possibility of using cast iron rolls with worked out bleached layer) and increase the yield of quality rolled products by at least 2%.

Claims

1. Roll of a plate mill for the production of hot-rolled carbon corrugated sheet, containing a barrel of predetermined hardness with oval recesses-holes on its surface, located at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the roll, characterized in that the hardness of the barrel T is selected within 50 ÷ 55 units Shore, while adjacent holes are mutually perpendicular to each other, the depth of the holes is taken in the range ℏ = (0.015 ÷ 0.037) T, mm, and the ratio of their length to width is selected in the range 4.0 ÷ 4.8.

2. The roll according to claim 1, characterized in that the barrel hardness value is selected within the range of T = (2.5 ÷ 2.8) · 10 ³ / D, where D is its diameter in cm.