Спосіб підготовки прокатних валків до роботи протягом експлуатаційної кампанії

Спосіб підготовки прокатних валків до роботи протягом експлуатаційної кампанії, що включає переточування робочої поверхні валків після кожної чергової вивалки валків із КЛІТІ, наступне зміцнення робочої поверхні з використанням плазмового розряду, який послідовно переміщують по поверхні для нагрівання її під поверхневе гартування, і повторну завалку валків у кліть, який відрізняється тим, що зміцнення робочої поверхні валків здійснюють шляхом нагрівання її під поверхневе гартування мікроплазмовою дугою CM о Винахід відноситься до прокатного виробництва і може бути використаний при ПІДГОТОВЦІ прокатних валків до роботи протягом експлуатаційної компанії, насамперед, при ПІДГОТОВЦІ чавунних прокатних валків сортопрокатних станів Відомий спосіб експлуатації робочих валків безперервного стану з двома групами клітей, що містять калібри дублери, які чергуються між верхніми та нижніми валками від калібру до калібру Спосіб включає завалку валків у кліть, прокатку протягом компанії, вивалку, переточування рівчаків калібрів валків та повторну завалку валків у кліть Причому валки чорнових і передчистових 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, 1967 г - с 28, 306) У об'єкта, що заявляється, та аналога співпадають такі суттєві ознаки способи включають переточування робочої поверхні валків після кожної чергової вивалки валків із КЛІТІ І повторну завалку валків у кліть Аналіз технічних властивостей аналога, обумовлених його ознаками, показує, що отриманню очікуваного технічного результату при використан ні аналога перешкоджають такі причини У аналога відсутні ди над валками, які направлені на зміцнення робочої поверхні валків та на збільшення експлуатаційної СТІЙКОСТІ валків Найбільше близьким по сукупності ознак до винаходу, що заявляється, є обраний як прототип спосіб підготовки прокатних валків до роботи протягом експлуатаційної компанії, який включає переточування робочої поверхні валків після кожної чергової вивалки валків із КЛІТІ І наступне зміцнення робочої поверхні на задану глибину, яка становить 0,00025 - 0,000625 величини номінального діаметру валка При цьому зміцнення робочої поверхні валків здійснюють шляхом застосування аргонодугового або плазмового розряду який послідовно переміщують по робочій поверхні валків для нагрівання її під поверхневе гартування Цей спосіб призначений для підготовки к роботі стальних опорних валків станів кварто (див опис винаходу до авторського свідоцтва № 1678474, МПК В21В28/02, Бюл №35,23 09 91) У об'єкта, що заявляється, та прототипу співпадають такі суттєві ознаки способи включають переточування робочої поверхні валків після кожної чергової вивалки валків із КЛІТІ, наступне змщ со CM 21611 нення робочої поверхні з використанням плазмового розряду, який послідовно переміщують по поверхні для нагрівання м під поверхневе гартування, і повторну завалку валків у кліть Аналіз технічних властивостей прототипу, обумовлених його ознаками, показує, що отриманню очікуваного технічного результату при його використанні перешкоджають такі причини Робочий шар прокатних валків з рівчаками калібрів, наприклад, чавунних валків виконання СПХН та СШХН, після підготовки до роботи по способу прототипу з використанням аргонодугового або плазмового розряду для зміцнення робочої поверхні, характеризувався наявністю великої КІЛЬКОСТІ тріщин у робочому шарі чавунних валків При цьому сусідні частини робочої поверхні рівчаків калібрів мають різну твердість Тріщини у робочому шарі рівчаків калібрів з'являються із-за занадто високого рівня залишкових подовжніх і поперечних деформацій в робочому шарі рівчаків калібрів чавунних валків, зміцнених по способу прототипу В свою чергу ці деформації з'являється із-за високого рівня погонної енергії (38800 - 188400ДЖ/м), що властиво аргонодуговим або плазмовим розрядам, які використовують у способі прототипу для нагрівання робочого шару валків під поверхневе гартування Неоднакова твердість сусідніх частин робочої поверхні рівчаків калібрів обумовлена великою чутливістю дуги аргонодугового чи плазмового розряду до и довжини, що створює не стійкий процес горіння дуги при ЗМІНІ відстані від джерела дуги до виробу при нагріванні рівчаків калібрів прокатних валків під поверхневе гартування При експлуатації таких сортопрокатних чавунних валків з рівчаками калібрів, зміцнених по способу прототипу, по тріщинам інтенсивно розвивається сітка разгару і поверхневий зміцнений робочий шар починав кришиться Крім того, частини робочої поверхні рівчаків калібрів, які мали не однакову твердість, спрацьовуються нерівномірно Все це призводить до зменшення експлуатаційної СТІЙКОСТІ валків В основу винаходу поставлено задачу створити такий спосіб підготовки прокатних валків до роботи протягом експлуатаційної компанії, в якому удосконалення шляхом запровадження нових умов при виконанні зміцнення робочої поверхні валків, дозволило б при використанні винаходу забезпечити досягнення технічного результату що полягає у збільшенні експлуатаційної СТІЙКОСТІ валків Винахід, що заявляється, характеризується такими суттєвими ознаками які висловлені означеними поняттями, що є достатніми для їх ідентифікації, спрямовані на рішення поставленої задачі та достатні для досягнення очікуваного технічного результату в усіх випадках на які поширюється обсяг правової охорони Спосіб підготовки прокатних валків до роботи протягом експлуатаційної компанії, що заявляється, включає переточування робочої поверхні валків після кожної чергової вивалки валків із КЛІТІ, наступне зміцнення робочої поверхні з використанням плазмового розряду, який послідовно пе який послідовно переміщують по поверхні для нагрівання п під поверхневе гартування, і повторну завалку валків у кліть Від прототипу винахід, що заявляється, відрізняється тим, що зміцнення робочої поверхні валків здійснюють шляхом нагрівання м під поверхневе гартування мікроплазмовою дугою Поверхневе зміцнення здійснюють на глибину 0,0002 - 0,003м (0,2 - 3,0мм) У конкретному випадку глибина поверхневого гартування обирається рівною оптимальній глибині спрацьованості валків при прокатці протягом компанії після повторної завалки валків у кліть При використанні винаходу очікується досягнення технічного результату, що полягає у збільшенні експлуатаційної СТІЙКОСТІ валків Між сукупністю суттєвих ознак винаходу і технічним результатом, що досягається, є такий причинно-наслідковий зв'язок Мікромлазмова дуга відрізняється від аргонодугового чи плазмового розряду, насамперед, своїми режимними характеристиками та умовами, що забезпечують горіння - джерелом нагрівання при мікроплазмовій дузі є слабкострумова (до 55А, а не 120 - 130А) стиснута дуга, практично циліндричної чи голчастої форми, - стабільне горіння і просторова СТІЙКІСТЬ дуги забезпечується високим ступенем стиску стовпа дуги за рахунок використання сопел малого діаметра і чергової дуги, безупинно палаючої між електродом і соплом, - стабільність нагрівання забезпечується використанням в якості захисного газу з більш високим потенціалом іонізації, ніж у плазмо-утворюючого газу Мікроплазмова дуга відрізняється від аргонодугового чи плазмового розряду більш високим спаданням напруги на дузі і меншим dU/dl, що поліпшує СТІЙКІСТЬ процесу горіння мікроплазми Відкрита дуга аргонодугового чи плазмового розряду має форму півсфери або конуса з кутом розбіжності від виробу близько 45°, а форма мікроплазмової дуги близька до циліндричної або має голчасту форму Висока ЩІЛЬНІСТЬ струму через малий перетин стовпа мікроплазмової дуги і практично циліндрична форма дуги обумовлює малу чутливість дуги до Л довжини що, на відміну від аргонодугового чи плазмового розряду, забезпечує стійкий процес горіння дуги при ЗМІНІ відстані від джерела дуги до виробу а це дуже важливо при нагріванні, наприклад, рівчаків калібрів прокатних валків Забезпечення для мікроплазмової дуги стійкого процесу горіння дуги при частій ЗМІНІ відстані від джерела дуги до виробу забезпечує (на відміну від аргонодугового чи плазмового розряду)однакові характеристики твердості на сусідніх частинах робочої поверхні при нагрівання й під поверхневе гартування мікроплазмовою дугою що зменшує нерівномірність виробки в процесі експлуатації валків із зміцненим робочим шаром і сприяє збільшенню експлуатаційної СТІЙКОСТІ валків При нагріванні мікроплазмовою дугою робочого шару величина погонної енергії складає 2000 10000Дж/м, а при нагріванні аргонодуговым чи 21611 Послідовне зміщення плазмотрону по поверхчи плазмовим розрядом - 38800 - 188400Дж/м ні, що обробляється, здійснюється на вальцетокаЕкспериментальне встановлено, що чим вище рному верстаті з використанням електромеханічвеличина погонної енергії дуги, тим вище максиного пристрою, який забезпечує постійну відстань, мальний рівень залишкових подовжніх і поперещо дорівнює 0,002 - 0,004м (2 - 4мм) від торця чних напружень, які приводять до утворення тріплазмотрону до поверхні рівчака калібру валка, щин у робочому шарі, який нагрівається дугою, і, що обробляється отже, до зменшення експлуатаційної СТІЙКОСТІ валків У конкретному прикладі описано спосіб підготовки до роботи протягом експлуатаційної компанії Здійснення мікроплазмового нагріву рівчаків чавунних прокатних валків виконання СПХН та калібрів валків після їх переточування послідовно СШХН сортопрокатного стану СПЦ-2 із зміщенням по поверхні, що обробляється, забезпечує високошвидкісний нагрів частини поверПідготовлені для прокатки валки завалювали у хневого шару, що знаходиться під мікроплазмовою задану кліть прокатного стану, здійснювали прокадугою, та її інтенсивне охолодження шляхом відтку протягом компанії до появи оптимальної гливедення тепла на масу валка При цьому в повербини спрацювання валків при прокатці у даній КЛІхневому шарі створюються умови для формування ТІ, ПІСЛЯ чого валки вивалювали Потім вироблені структури надшвидкого гартування - аустенітнорівчаки калібрів валків переточували на нову замартенситної суміші, яка збільшує СТІЙКІСТЬ валків дану форму для повторної завалки валків у кліть Зміцнення поверхневого шару відбувається як за Перед повторною завалкою валків у кліть рівчаки наявності у валку вибіленого шару, так і за повного калібрів валків послідовно із зміщенням по повервироблення вибіленого шару, що дозволяє збільхні, що обробляється, нагрівали мікроплазмовою шити працездатність валків Вибір у конкретному дугою під поверхневе гартування Враховуючи, що випадку глибини поверхневого гартування, що у клітях, в які малось на увазі повторно завалити дорівнює оптимальній глибині спрацювання валків валки, оптимальна глибина спрацювання валків при прокатці протягом компанії після повторної при прокатці протягом компанії після повторної завалки валків у кліть дозволяє знизити енерговизавалки валків у кліть складає 0,0008 - 0,001м (0,8 трати і витрати різального інструменту при даль- 1,0мм), на цю ж глибину розраховувались і парашому переточуванні рівчаків калібрів валків метри гартування Поверхневе гартування здійснювалося при таких технологічних параметрах Технологічні параметри зміцнення поверхнеструм мікроплазмової дуги - ЗОА, частота обервого шару визначають методом регресивного анатання валка, що обробляється - 0,15с"1, зміщення лізу Глибина зміцненого шару залежить від швидплазмотрону за один оберт валка - 0,0005м кості переміщення анодної плями мікроплазмової (0,5мм), відстань від торця плазмотрону до повердуги, струму мікроплазмової дуги та відстані від хні рівчаків калібру валка - 0,003м (Змм) Охолозрізу сопла плазмотрону до поверхні валка дження здійснювалося природним шляхом за раЗ урахуванням вищенаведеного, можна зробихунок відведення тепла на масу валка В ти висновок, що зміцнення робочої поверхні валків результаті поверхневого гартування у поверхнешляхом нагрівання її під поверхневе гартування вому шарі було сформовано структуру аустенітномікроплазмовою дугою, яка характеризується інмартенситної суміші Мікроплазмове зміцнення шими, в порівнянні з аргонодуговым чи плазмовим здійснювалося у межах вибіленого шару для чавурозрядом, режимами, умовами існування та власнних валків виконання СПХН-68 та СШХН-45 Обтивостями, забезпечує досягнення технічного рероблені валки повторно завалювали у кліть і здійзультату, що полягає у збільшенні експлуатаційної снювали нову прокатну компанію СТІЙКОСТІ валків Зміцнення поверхневого шару у способі підготовки прокатних валків до роботи протягом експлуатаційної компанії, що заявляється згідно формули винаходу, може бути реалізовано за допомогою обладнання яке містить плазмотрон, що являє собою компактний газорозрядний пристрій для формування мікроплазмової дуги прямої ди з високим ступенем стиснення з одночасним обдуванням дуги захисним газом В якості плазмоутворюючого газу використовується аргон або повітря, а захисного - вуглекислий газ В результаті використання винаходу досягається технічний результат, що полягає у збільшенні середньої експлуатаційної СТІЙКОСТІ валків виконання СПХН на 26 - 30% та валків виконання СШХН на 45 - 46% Збільшилася працездатність валків виконання СПХН з повністю виробленим вибіленим шаром показник відновлення валків дорівнює 1 05 (відношення напрацювань відновлених валків до напрацювань валків з вибіленим шаром у стані заводської поставки) ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім і Хохлових 15, м Київ 04119 Україна (044)456-20- 90 ТОВ 'Міжнародний науковий комітет вул Артема 77 м Київ 04050, Україна (044)216-32-71