SU1600879A1 - Прокатный валок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к прокатному производству, а именно к конструкци м опорных валков листовых станов гор чей прокатки. Цель изобретени  - повышение ресурса и упрощение эксплуатации валка путем последовательной замены изношенного рабочего сло  на резервные слои из износостойкого материала, локализации внутренних напр жений в объеме одного рабочего сло  и съема при переточках бандажа более технологичного металла в зкого сло . Прокатный валок содержит ось и многослойный бандаж, наплавленный из материалов с разной износостойкостью и в зкостью в смежных сло х, причем внешн   образующа  валка выполнена из материала с большей износостойкостью, а непосредственно с осью контактирует в зкий слой. При наплавке в зкого сло  используют проволоку Св-10Х11НВМФ, а слой наплавл ют под флюсом. Его твердость составл ет HSD 52. Износостойкие слои формируют из проволоки Нп-30ХГСА и Св-10Х11ВНМФ. Твердость износостойких слоев составл ет HSD 70-72. Первый износостойкий слой, а затем и последующие эксплуатируютс  с перешлифовками, после чего его остатки вместе со смежным в зким слоем удал ютс  посредством токарной обработки, что позвол ет снизить трудозатраты при вводе резервных износостойких слоев в эксплуатацию. Технико-экономический эффект складываетс  из снижени  расхода валков до 35% в сравнении с базовым объектом, имеющим наплавленный бандаж только из износостойкого материала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

(21)4637250/27-02

(22)12.12.88

(46) 23.10.90. Бюл. № 39 (71) Новолипецкий металлургический комбинат и Липецкий политехнический институт

. (72) А.Д.Бел нский, В.В.Ветер, А.И.Треть ков, Л.А.Арустамов И И.С.Сарычев

(53)621.771.23 (088.8)

(5.6) Авторское свидетельство СССР № Н04131, кл. В 21 в 27/02. 1988.

Авторское свидетельство СССР № 1154015, кл. В 21 в 27/02, 1983.

(54)ПРОКАТНЫЙ ВАЛОК

(57) Изобретение относитс  к прокатному производству, а именно к конструкци м опорных ва-лков листовых станков гор чей прокатки. Цель изобретени  - повьшение ресурса и упрощение эксплуатации валка путем последовательной замены изношенного рабочего сло  на резервные слои из износостойкого материала, локализации внутренних напр жений в объеме одного рабочего сло  и съема при переточках бандажа более технологического металла в зкого сло . Прокатный валок содержитесь и многослойный бандаж, направленный из материалов с разной износостой костью и в зкостью в смежных сло х, причем внешн   образующа  валка вы- .полнена из материала с большей износостойкостью , а непосредственно с осью контактирует в зкий слой. При наплавке в зкого сло  используют проволоку СВ-10Х11НВМФ, а слой наплавл ют под флюсом. Его твердость составл ет HSD.52. Износостойкие слои формируют из проволоки Нп-ЗОХГСА и Св- 10Х11ВНМФ. Твердость износостойких слоев составл ет HSD 70-72. Первый износостойкий слой, а затем и после- дующие эксплуатируютс  с перешлифовками , после чего его остатки вместе со смежным в зким слоем удал ютс  посредством токарной обработки, что позвол ет снизить трудозатраты при вводе резервных износостойких слоев в эксплуатацию. Технико-экономический эффект складываетс  из снижени  расхода валков до 35% в сравнении с базовым объектом, имеющим наплавленный бандаж только из износостойкого материала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

С 5

сл

CD

о о

00

4j

Изобретение относитс  к области прокатного производства, конкретнее к конструкци м опорных валков листо/- вых станов гор чей прокатки.

Цель изобретени  - повышение ресурса и упрощение эксплуатации валка путем последовательной замены изно- щенных рабочих слоев на резервные , слои из износостойкого материала локализации внутренних напр жений

в объеме одного рабочего сло  и съема при переточках бандажа более технологичного металла в зкого сло . На чертеже изображен опорный валок с многослойным бандажом, общий вид, продольный разрез.

Валок состоит из. оси и многослойного бандажа, наплавл емого из материалов с разной износостойкостью и в зкостью в смежных сло х.

15

R 11

20

25

Количество слоев определ етс  .разером окон, станины рабочей клети, абаритами подушек валков, минимальо допустимым радиусом бочки валка может составл ть 4-8.

Слои по сечению бандажа распреде ютс  так, что рабоча  поверхность ыполн етс  из износостойкого материла , а -непосредственно, на оси наплав- to  етс  слой из в зкого материала при оследовательном чередовании износотойких и в зких-слоев, причем толпщ- а всех износостойких слоев посто нна и составл ет (3..-.4).Н а толщина в зких слоев уменьшаетс  от оси в направлении к внешней образующей бочки и определ етс  по зависимости

-{о.)

he Не , ,д толщина в зкого сло , мм;

п - пор дковый номер сло  в нап- равлении от оси к внешней образующей бочки} номинальный радиус бочки валка, мм; . , средний износ -за кампанию (по данным эксплуатации опорных -валков составл ет 3-4 мм);

,73 - основание натурального логарифма . Опыт эксплуатации опорных валков

широкополосного стана 2000 гор чей прокатки показал, что выкрошивание рабочей поверхности происходит за J-ч кампании, их работы, при этом рабоча  поверхность изнашиваетс  на глубину 12-16 мм, .при среднем износе за кам панию с учетом съема металла за пере- Q шлифовки с возможностью восстановле- ни  исходной профилировки (выпуклость +1 5 мм) составл ет 3-4 мм,

В процессе контактной усталости

выкрошки распростран ютс  на всю . дЗ

-глубину износостойкого сло , в св зи с чем целесообразно производить после 3-4 кампаний обновление рабочей поверхности валка, ввод  в работу но- .

-вые резервные износостойкие слои расположенные по толг.щне бандажа в . Направлении к оси. При °. : практике эксплуатации валков изношен ный износостойкий слой удал етс  поСОеДСТВОМ шлифовки.ее

л  замены трудоемкой операции 55 шлифовки на более «-«««f/ f ;;:% операцию съема металла перевод переточки валков на обработку

на пр ка сл ем св ди

ре

4) на че но

ст а

п в

° с

15

20

25

to

ч - Q ь

. дЗ

о- .

. н ее

55 тку

на токарных станках при использовании предложенной конструкции после 3-4 кампаний изношенного износостойкого сло , он удал етс  обработкой резанием совместно со смежным в зким слоем, свойства которого позвол ют производить его удаление металлорежущими

резцами.

Толщина износостойкого сло  (.3... 4)Н определ етс  величиной съема наклепанного сло  после первой и четвертой кампаний с учетом восстановлени  исходной профилировки.

Дл  опорных валков широкополосного стана гор чей прокатки 2000 мм, а за врем  3-4 кампаний прокатываетс  360-500 тыс.т листового проката.

При работе валка в зкие слои,расположенные на разном уровне от оси валка, воспринимают различные нагрузки и в них различны услови  дл  возникновени  остаточных напр жений.

Менее благопри тные услови  у в зкого сло , примыкающего непосредст-. венно к оси, так как он находитс  в эксплуатации наибольшее врем , в зкий слой расположенный за внешним износостойким слоем находитс  в наиболее благопри тных услови х, а в зкие

° слои, расположенные между ними,

.LvxvA -- -

принимают средние .нагрузки. Это позвол ет варьировать их толпшну в цел х экономии расхода дорогосто щего материала дл  наплавки в зких слоев, а также снижа  общую толщину в зких слоев, повышать количество износостойких слоев.

В результате обработки статистических данных была определена указанна  зависимость (1) дл  определени  толщины каждого в зкого сло  при определении количества слоев по формуле

оТТлТн гпр R - максимально допустимый

i ДС 1- Q 1

радиус валка, мм;

R

мин

- минимальный радиус валка,

мм.

Использу  зависимость (1), можно определить необходимую толщину в зкого сло  в зависимости от его удалени  от оси, при которой исключаетс  пластическа  деформаци  в зких слоев, а также гарантируетс  предохранение последующего износостойкого сло  при выкрошивании предшествующего износостойкого сло , кроме того, возможно

рациональное расходование материала при наплавке в зкого сло .

Отработавший свой ресурс работы опорный валок с диаметром бочки, близким к минимально допустимому диаметру 1460 мм, обтачивают на глубину 5 мм на сторону дл  удалени  накопившихс  в рабочем слое дефектов После чего, исход  из начального диаметра валков, величины износа за кампанию , определ ютс  количество износостойких слоев, а также толщина в зких слоев.

Количество слоев определ етс  по формуле

(зТТТЩ

макс мии п -ут:-

где R

п макс

количество слоев,

максимальный радиус валка (дл  НШСГП 2000 составл ет 800 мм); минимальный радиус валка

(дл  НШСГП 2000 составл ет 725 мм) ;

Н - средний износ за кампанию (дл  самой загруженной в услови х НЛМК восьмой клети чистовой группы составл ет А мм) .

Определим число слоев П;«о(1(..,

слоев при

4,6 и примем количество етном их числе равным 4,

Далее по зависимости

-(0.01 + 8 и) Не определ ем толп;ину в зких слоев в направлении от оси к внешней образующей валка hg 3,8 мм; h 02 3,6 мм, аналогичным расчетом получаем ,58 мм и ,4 мм.

Затем опорный валок устанавливаетс  на вальценаплавочную установку КЖ-9704, в которой производитс  его предварительньй подогрев до температуры 400°С в течение 36 ч.

Наплавку в зкого первого сло  производ т расщепленным электродом проволокой СВ-10Х11НВМФ под флюсом АН-20С на следующих режимах.: сварочный ток 900-950 А, напр жение на дуге 34-3.6 В, скорость наплавки измен етс  в пределах 20-35 м/ч дл  регулировани  толщины в зких слоев в зависимости от расположени  по поперечному сечению валка.

Первый в зкий слой 1 формируетс  твердостью HSD-52 толщиной 3,8 мм за два прохода.

10

Первый рабочий слой 2 формир уют твердостью HSD 70-72 посредством наплавки расщепленным электродом прово- локами Нп-ЗОХГСА и Св-10Х11ВНМФ под флюсом АН-20С на следующих режимах: сварочный ток 900-950 А, напр жение на дуге 34-36 В, скорость наплавки 25-30 м/ч.

Износостойкий рабочий слой формируетс  за 5 проходов.

Аналогичным образом наплавл ют последующие слои-3--,.5 и 6-8 соответственно формируемые из в зкого и 15 износостойкого материалов.

После наплавки валок имеет диаметр 1603 мм,

Наплавленный валок подвергают механической обработке и придают ему 20 исходный профиль с выпуклостью. Валок с начальным диаметром 1600 мм устанавливают в клеть, где он эксплуатируетс  в течение 7-6 сут, при этом наработка составл ет 130-140 тыс,т. Валок, 25 выводитс  из работы по причине недопустимого изменени  первоначальной профилировки.

После первой кампании осуществл етс  шлифовка валка с целью восстановле- 30 ни  профил . Вторую кампанию с диаметром 1592 мм валок эксплуатируетс  в другой клети, наработка составл ет 135 тыс,т.

Валок выводитс  из работы по причине недопустимого изменени  профилировки в процессе износа. После второй кампании осуществл ютс  шлифовка валка и его профилировка. Третью кампанию с диаметром 1584 мм валок эксплуатируетс  до наработки 150 тыс,т.

После третьей кампании валок подвергают токарной обработке с целью удалени  четвертого в зкого сло  и остатков износостойкого сло , при этом валок обновл етс .

Аналогичным образом эксплуатируютс  5,6 и 2 слои.

Были проведены испытани  серии предлагаемых опорных валков (72 валок с ресурсом валка 1800 тыс,т), а также базового объекта (таблица).

Claims (1)

1. Прокатный валок, преимущественно опорный дл  валковых систем листо5

0

5

0

5

8Ых станов гор чей прокатки, содержащий ось и наплавленный многослойный бандаж, в котором два смежных сло  имеют по-отношению друг к другу раз- Hyig износостойкость и в зкость, а непосредственно с осью контактирует слой с большей в зкостью, отличающийс  тем, что, с цепью |7овьппени  ресурса и упрощени  эксплу тации валка путем последовательной амены изношенных рабочих слоев на резервные слои и износостойкого Материала, локализации внутренних напр жений в объеме одного рабочего Ьло  и съема при переточках бандажа олее технологичного металла в зкого сло , бандаж снабжен дополнительными |1ло ми, выполненными из материалов |: разной износостойкостью и в зкостью |соторые расположены по его толщине виде последовательно чередующихс  hap аналогично указанным смежным сло (Разовый объект)

 м, а внешн   образующа  бандажа наплавлена из материала большей износо- стойкости, при этом толщина всех износостойких слоев посто нна и составл ет (3.,.4)Н, где Н - средний износ за кампанию валка, а толщина в зких слоев уменьшаетс  в направлении от оси к внешней образующей бандажа,

2, Валок по п,1, отличаю- щ и и с   тем, что толщина в зких слоев hg определ етс  из зависимости

-(0.)

,

где R - номинальный радиус бочки валка , мм; . - е - основание натурального логарифма;

п - пор дковый номер сло  в направлении О.Т оси к внешней образующей бандажа, начина  (С единицы.

кампании

Выработка 30% активного

сло