Спосіб експлуатаціі робочих клітей безперервного дротового стану

Винахід стосується обробки металів тиском, підтримування робочих клітей безперервного дротового стана у робочому стані. Відомо спосіб експлуатації робочих клітей прокатного стана, що включає завалку валків у кліть, прокатку протягом компанії, перевалку валків, яка включає вивалку валків після їх експлуатації, наплавляння рівчаків калібрів валків та завалку валків у кліть. Причому перед завалкою валків у кліть їх міняють місцями (верх на низ, правий на лівий), а експлуатацію валків починають з калібру, найбільш віддаленого від приводу валків (див. авторське свідоцтво №1301501, В 21 В 28/00, публікація 87 04 07 №13). У об'єкта, що заявляється, та аналога співпадають такі суттєві ознаки: способи включають завалку валків у кліть, прокатку протягом компанії та перевалку валків. Отриманню очікуваного технічного результату при використанні аналога перешкоджають такі причини. В аналога відсутні дії, які дозволяють при експлуатації робочих клітей з дисковими валками забезпечити високе напрацювання на робочі кліті при зменшенні експлуатаційних видатків. Найбільш близьким за сукупністю ознак до винаходу, що заявляється, є обраний в якості прототипу спосіб експлуатації робочих клітей безперервного стана з двома групами клітей, що містять калібри-дублери, які чергуються між верхніми та нижніми валками від калібру до калібру, що включає завалку валків у робочі кліті, прокатку протягом компанії, перевалку валків, яка включає вивалку, переточування рівчаків калібрів валків та повторну завалку валків у кліть. Причому валки чорнових і перед чистових клітей переточують на той же розмір профілю, що був на них до вироблення (див. Чекмарев А.П. и др. Прокатка на мелкосортных станах. М. Металлургия, 1967г. стр.28, 306). У об'єкта, що заявляється, та прототипу співпадають такі суттєві ознаки: способи включають завалку валків у робочі кліті, прокатку протягом компанії та перевалку валків. Аналіз технічних властивостей прототипу, обумовлених його ознаками, показує, що отриманню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають такі причини. У прототипу відсутні дії, що дозволяють при експлуатації робочих клітей з дисковими валками забезпечити при заданій спрацьованості валкових шайб високе напрацювання на робочі кліті при зменшенні експлуатаційних видатків. В основу винаходу поставлено задачу створити такий спосіб експлуатації робочих клітей безперервного дротового стана, в якому удосконалення шляхом запровадження нових дій дозволило б при використанні винаходу забезпечити досягнення технічного результату, що полягає у забезпеченні високого напрацювання на робочі кліті з дисковими валками при заданій спрацьованості валкових шайб та при зменшенні експлуатаційних видатків. Винахід, що заявляється, характеризується такими суттєвими ознаками, які висловлені означеними поняттями, що є достатніми для їх ідентифікації, спрямовані на вирішення поставленої задачі та достатні для досягнення очікуваного технічного результату в усіх випадках, на які поширюється обсяг правової охорони. Спосіб експлуатації робочих клітей безперервного дротового стана, що заявляється, включає завалку валків у робочі кліті, прокатку протягом компанії та перевалку валків. Від прототипу винахід, що заявляється, відрізняється тим, що при перевалці дискових валків завалюють валкові шайби, котрі вирізають з відпрацьованих валків і перед завалкою у робочу кліть рівчаки калібрів валкових шайб послідовно із зміщенням по поверхні, що обробляється, нагрівають мікроплазмовою дугою під поверхневе гартування. При використанні винаходу очікується досягнення технічного результату, що полягає у забезпеченні високого напрацювання на робочі кліті з дисковими валками при оптимальній спрацьованості валкових шайб та при зменшенні експлуатаційних видатків. Між сукупністю суттєвих ознак винаходу і технічним результатом, що досягається, є такий причинно-наслідковий зв'язок. При експлуатації робочих клітей безперервного дротового стана для дискових валків використовують твердосплавні валкові шайби, котрі виготовляють методом порошкової металургії шляхом пресування суміші порошків карбідів вольфраму і кобальту з подальшим рідкофазовим спіканням, що призводить до значних експлуатаційних видатків. Використання при експлуатації робочих клітей безперервного дротового стана валкових шайб з іншого матеріалу призводить до зменшення ступеня напрацювання на робочі кліті з дисковими валками при заданій спрацьованості валкових шайб. Завалювання в робочі кліті з дисковими валками валкових шайб, котрі вирізають із вже відпрацьованих валків, наприклад, передчистових та чистових робочих клітей, спрощує процес виготовлення валкових шайб. Дякуючи властивостям матеріалу, що використовується для виготовлення цих валків (чавун СПХН-58), стає можливим здійснити поверхневе зміцнення рівчаків калібрів валкових шайб, вирізаних із цього матеріалу, за рахунок того, що перед завалкою у робочу кліть рівчаки калібрів валкових шайб послідовно із зміщенням по поверхні, що обробляється, нагрівають мікроплазмовою дугою під поверхневе гартування. Така обробка мікроплазмовою дугою забезпечує високошвидкісний нагрів дільниці поверхневого шару, що знаходиться під мікроплазмовою дугою, та її інтенсивне охолодження шляхом відведення тепла на масу валкової шайби. При цьому в поверхневому шарі валкової шайби створюються умови для формування структури надшвидкого гартування — аустенітно-мартенситної суміші, яка збільшує стійкість дискових валків і забезпечує високе напрацювання на робочі кліті з дисковими валками при заданій спрацьованості валкових шайб та при зменшенні експлуатаційних видатків. Обробка ж мікроплазмовою дугою твердосплавних валкових шайб з метою підвищення їх стійкості та збільшення напрацювання робочих клітей з дисковими валками не призводить до бажаного технічного результату внаслідок того, що при цьому відбувається утворення сітки тріщин у поверхневому шарі валкових шайб та руйнування скелетної будови основи карбіду вольфраму та наповнювача кобальту за рахунок перекристалізації, що проходить у нерівноважних умовах. Технологічні параметри зміцнення поверхневого шару визначають методом регресивного аналізу. Глибина зміцненого шару залежить від швидкості переміщення анодної плями мікроплазмової дути, струму мікроплазмової дуги та відстані від зрізу сопла плазмотрона до поверхні валка. Зміцнення поверхневого шару валкових шайб у способі експлуатації робочих клітей безперервного дротового стана, що заявляється згідно з формулою винаходу, може бути реалізовано за допомогою обладнання, яке містить плазмотрон, що являє собою компактний газорозрядний пристрій для формування мікроплазмової дуги прямої дії з високим ступенем стиснення з одночасним обдувом дуги захисним газом. В якості плазмоутворюючого газу використовується аргон або повітря, а захисного - вуглекислий газ. Послідовне зміщення плазмотрона по поверхні, що обробляється, здійснюється на вальцетокарному верстаті з використанням електромеханічного пристрою, який забезпечує постійну відстань, що дорівнює 0,002-0,004м (2-4мм) від торця плазмотрона до поверхні рівчака калібру валкової шайби, що обробляється. У конкретному прикладі при експлуатації робочих клітей безперервного дротового стана-150 для виробництва катанки і сортового прокату спосіб, що заявляється згідно з формулою винаходу, реалізується таким чином. Підготовлені для прокатки валки завалювали у робочі кліті безперервного дротового стана, здійснювали прокатку протягом компанії до появи оптимальної глибини спрацювання валків при прокатці у даній кліті, після чого здійснювали перевалку валків. При перевалці дискових валків у робочі кліті - прокатні міні-блоки «2x215» — завалюють валкові шайби діаметром 0,215м (215мм) і товщиною 0,120м (120мм), котрі вирізають з відпрацьованих валків (виконаних з чавуну СПХН-58) передчистових або чистових груп робочих клітей. Найбільш придатними за діаметром для вирізання вказаних валкових шайб є відпрацьовані валки штрипсового стана. Перед завалкою у робочу кліть рівчаки калібрів валкових шайб послідовно із зміщенням по поверхні, що обробляється, нагрівають мікроплазмовою дугою під поверхневе гартування. Враховуючи, що у робочих клітях, у які завалюються валкові шайби, оптимальна глибина спрацювання валкових шайб при прокатці протягом компанії складає 0,0008-0,001м (0,81,0мм), на цю ж глибину розраховувались і параметри гартування. Поверхневе гартування здійснювалось при таких технологічних параметрах: струм мікроплазмової дуги - 30А, швидкість обертання валкової шайби, що обробляється - 0,15с-1, зміщення плазмотрона за один оберт валкової шайби — 0,0005м (0,5мм), відстань від торця плазмотрона до поверхні валкової шайби — 0,003м (3мм). Охолодження здійснювалось природним шляхом за рахунок відведення тепла на масу валкової шайби. В результаті поверхневого гартування у поверхневому шарі валкових шайб формувалась структура аустенітно-мартенситної суміші. Оброблені таким способом валкові шайби завалювались у робочі кліті безперервного дротового стана - прокатні міні-блоки «2x215» для здійснення прокатки протягом подальшої компанії. При експлуатації робочих клітей безперервного дротового стана згідно із способом, що заявляється, напрацювання на робочі кліті з дисковими валками —- прокатні міні-блоки «2x15» при оптимальній глибині спрацювання валкових шайб склало 2500т. (При такій же глибині спрацювання твердосплавних валкових шайб зі сплаву карбіду вольфраму ВК15 напрацювання на прокатні міні-блоки «2x215» склало 2500т). Валкова шайба, вирізана з відпрацьованого валка, важить 16кг., твердосплавна валкова шайба важить удвічі більше - 32кг.; один дисковий валок складається з 6 валкових шайб; одна тонна відпрацьованих валків, з котрих вирізають валкові шайби при реалізації способу, що заявляється, обходиться за ціною металобрухту - 150 гривень, а одна .тонна твердосплавних шайб з карбіду вольфраму - 180 000 гривень. При використанні винаходу забезпечується досягнення технічного результату, що полягає у забезпеченні високого напрацювання на робочі кліті з дисковими валками при оптимальній спрацьованості валкових шайб та при зменшенні експлуатаційних видатків. Крім того, при використанні винаходу забезпечується досягнення другого технічного результату, що полягає у забезпеченні утилізації відпрацьованих валків.