SU1227275A1 - Способ охлаждени прокатных валков в процессе прокатки - Google Patents

Description

1

IIpe;v7araeMoe изобретение относитс  к прокатному производству, в частности к охлаждению рабочих валков станов гор чей прокатки, а также мо- жет быть использована на станах холодной прокатки. ,

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества проката и повьшение стойкости валков.

На чертеже изображена схема подачи охладител  на валки и полосу,

Рабочие валки 1 контактируют в очаге деформации с полосой 2, На вы- хо де из него на рабочий валок 1 по- Дают охладитель 3, со стороны входа металла в очаг деформации на рабо-. чий валок .- охладитель 4 и непосредственно перед контактом с металлом - охладитель 5. Отдельно на полосу подают ох.падитель 6. Углы подачи охладител  5 и 6 на поверхность валков и полосы в зонах различны, уменьша сь по длине зоны подачи в направлении очага деформации, с соотношением углов в начале зоны охлаждени  и у очага деформации (1,4-3,0):1, причем размер зоны теплообмена устанавливают равным ипи меньшим 5 длин дуги захвата на полосе 2 и f/2 на валке 1, а начало зоны подачи охладител  на поверхность полосы 2 приближают , а на валке 1 пропорционально удал ют от очага деформации при уменьшении толщины полосы 2.

Дополнительна  подача охладител  на поверхность валков со стороны входа и непосредственно вплоть до очага деформации позвол ет избежать разогрева их поверхности от внутренних слоев валка. Б результате происходит существенное понижение температуры поверхности валка на входе в очаг деформации, что обеспечивает понижение максимальной температуры на его выходе без существенного уменьшени  минимальной температуры.

Тештосъем валка в начале этой зоны достаточно велик, далее по зоне в силу уменьшени  температурного напора теплосъем уменьшаетс  и охладитель можно подавать под незначительным углом к поверхности валка. Это позвол ет не только охлаждать их, но и сохранить достаточную энергию охладител  дл  отвода тепла с полосы на входе в очаг деформации.

Помимо охладител , отраженного от поверхности валка, на полосу от5

272752

дельно подают охладитель. Так как на полосе и валке необходим в начале зоны охлаждени  интенсивный теплосъем , то предпочтение отдают.на- 1J чальным углам подачи, равным или близким к ТГ /2 ,

Уменьшение угла подачи охладител  по длине зоны теплообмена на поверхности полосы и валка с соотно10 шением между углом подачи в начале зоны и у очага деформации (1,4 - 3,0) :1 позвол ет направить охладитель по направлению их движени ,что обеспечит увеличение плотности шени 5 а следовательно, и интенсивности теплообмена по мере приближе- ни - к очагу деформации, причем зона охлаждени  бу;о ,ет продлена до самого очага деформации.

Приблшкение начала зоны подачи охладител  на поверхность полосы к очагу деформации и пропорциональное удаление соответствующей зоны на валке при уменьшении толщины полосы обеспечивает стабилизацию величины поступлени  тепла в валки без переохлаждени  массы полосы за счет уменьшени  съема тепла с полосы и увеличени  с валка.

- Выбор граничных параметров обусловлен тем, что при соотношении углов подачи охладител  в начале зоны . охлалсдени  и у очага деформации меньше 1,4. Охладитель после первоначаль5 ного конта.кта покидает зону теплообмена , что приводит к невыполнению поставленной цели. При увеличении соотношени  углов подачи охладител  более 1,4 дол  его, вовлеченна  в

0 движение вдоль зоны теплообмена к

очагу деформации, возрастает, что приводит к возрастанию теплосъема и достигает максимума при. соотношении 2,5- ЗдО. При дальнейшем увеличении соот ношени  углов подачи охладител  интенсивность теплосъема уменьшаетс , так как в этом случае охладитель, попада  под малым углом атаки, не способен обеспечить дальнейший раз0 гон пленки охладител  в результате чего возрастает ее толщина, что преп тствует теплосъему.

При размере зоны теплообмена на полосе более 5 длин дуги захвата уве5 личиваетс  переохлаждение массы полосы ,, так как возрастает толщина под- стуженного сло  металла, что однако не оказывает существенного вли ни 

на поступление тепла в валки, вызыва  увеличение усили  прокатки и по- вьшюнный износ валков. При размере зоны теплообмена на валки более /2 подстуживание поверхностного сло  валка практически не увеличиваетс , а охладитель используетс  неэффек- тивно.

Способ охлаждени  прокатных валков осуществл ют следующим образом.

По мере входа участка поверхности рабочего валка 1 в контакт с полосой 2 температура его быстро возрастает в результате контактного теплообмена с гор чей полосой и р да других процессов, достигает к выходу из очага деформации величины 600 °С и вьше, После выхода из очага деформации это тепло отводитс  вовнутрь валка 1, где температура ниже, в результате температура его поверхности на входе в зону основного охлаждени   м., куда подают охладитель 3, составл ет 200 - . Благодар  теплоотводу к охладителю 3 в конце этой зоны темпера- тура составл ет 80-100°С. После выхода из этой зоны в результате разогрева от подповерхностных слоев температура на поверхности валка 1 повышаетс  и на входе в зону охлаждени  , куда подают охладитель 4, составл ет 150°С.

Со стороны входа валка в очаг деформации охладитель подают на его поверхность в три зоны.

В зону охлаждени  на дуге DL, соответствующей центральному углу Ч ,

ОХ Л

подают охладитель 4, Угол подачи охладител  4 (угол между струей и касательной к поверхности валка 1) составл ет в начале зоны (точка D) величину Q, а в конце зоны (точка L) величину Q . Эти углы в зоне подачи охладител  4 разн тс  мало и близки к ТТ /2.

В зону дополнительного охлажде- . НИЛ валка на дуге MN, соответствующей центральному углу Ч г- подают

охладитель 5. Угол подачи охладител  5 составл ет в начале зоны (точ- ка М) величину Q и уменьшаетс  по длине зоны (от точки М к N) в конце зоны (точка N) он составл ет величину Q, котора  св зана с Q| соотношением Q (1,А - 3,0). .

В зону охлаждени  раската на участке РК, длиной д, подают охладитель 6. Угол подачи охладител  6

с

ю

15 2 о 5

0

5

0

5

0

(угол между струей и поверхностью полосы 2) составл ет в начале зоны (точка Р) величину Q , уменьшаетс  по длине зоны (от точки Р и К), в конце зоны (точка К) он составл ет величину Q , котора  св зана с Q соотношением (1,4 - 3,0)Q .

Охладители 4, 5 и 6 подаютс  в различные зоны валка 1 и полосы 2, где они выполн ют различные функции .. На дуге DL охладитель 4 также, как и охладитель 3 на дуге ВС, осу-- ществл ет основной отвод тепла от валка 1, которое он получает в очаге деформации от полосы 2, обеспечива  квазистационаркый режим его работы..

Подача дополнительного охладител  5 на дуге валка 1 Ш призвана обеспечить поддержание температуры поверхности валка 1 после, выхода из . зоны охлаждени  на дуге DL до входа в очаг деформации на посто нном уровне.

Подача охладител  6 на полосу 2 на участке РК призвано обеспечить подстуживание тонкого поверхностного сло  полосы 2 перед входом в очаг деформации.

Охладители 5 и 6, подаваемые на дуге Ш и участке РК, обеспечивают в начале зоны охлаждени  высокоинтенсивное охлаждение, поэтому начальный угол подачи охладител  Q и Q устанавливают близким к /2. Дп  увеличени  интенсивности теплосъема по длине зоны угол подачи струй охладител  уменьшают по мере приближени  к очагу деформации, причем конечный угол подачи охладител  менее if /3 и более F/6. Благодар  этому уменьшению углов подачи охладители 5 и 6 не покидают поверхность теплообмена после первичного контакта, а вовлекаютс  в движение вдоль валка и по- лосы.

При смене сортамента, когда толщина полосы 2 в клети уменьшаетс  во избежание ее переохлаждени , охладитель 6 направл ют на полосу 2, .приближа  начало зоны теплообмена охл. п. к очагу деформации, что обуславливает (при посто нстве общего расхода охладител , подаваемого на полосу) увеличение плотности орошени , а следовательно, и удельного теплосъема. Однако суммарное понижение температуры поверхности полосы 2 на входе . в очаг деформации уменьшаетс  и соответствующим образом увеличиваетс  поступление тепла в валки 1 и их максимальна  температура . Это может обусловить повьшен- ный износ рабочих валков 1 и нестабильность их теплового профил , что отрицательно скажетс  на качестве полосы 2. Дл  исключени  этик последствий одновременно с изменением, условий подачи охладител  6 на полосу пропорционально измен ют услови  подачи охладител  4 и 5 на рабочий валок 1, удал   начало зоны теплообмена +%,,л.с5 но не более 1/2. , П-р и м е р. Полосу 6,0)1220 мм прокатывают в чистовой .группе широкополосного стана 2000 из раската толщиной 40 мм с температурой 1020 С Обжатие в 7-й клети составл ет 29%, длина дуги захвата - 0,08 м, а скорость прокатки - 2,2 м/с. В клеть йавалены рабочие валки диаметром 0,8 м. На выходе из очага деформации и со стороны входа валки охлаждают , подава  на них воду из спрейер ных коллекторов.На рассто нии IT/6 от входа валка в очаг деформации поверхность валков подетуживаетс  в результате подачи воды, одновременно подетуживаетс  и полоса, начина  с рассто ни  трех длин дуги захвата ( 0,25 м), Охладительные валки и полосу, подают из специального коллектора , параллельного оси валка,снабженного двум  р дами плоскоструйных сопел, один из которых направлен на валок, а второй - на полосу. Угол подачи охладител  уменьшают по длине Зоны теплообмена с соотношением между углом подачи в начале зоны охлаж Составитель М.Реутова Редактор Н.Слобод ник Техред Л.Олейник Корректор И.Муска

Заказ 2242/8 Тираж 518Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

5

0

5

0

5

0

5

дени  и у очага деформации 2,0, причем начальньш угол подачи охладител  на полосе составл ет 75°а на валке - 30. В результате в момент выхода из зоны охлаждени  непосредственно на входе в очаг деформации температура поверхности валка составл ет 60 и полосы 670 С и охлаждение распространено примерно на 10% толщины полосы . Благодар  контакту подстужен- ной рабочей поверхности валка с более охлажденным металлом поступление, тепла в валки уменьшаетс , что обес-- печивает уменьшение максимальной температуры поверхности валка с 580 С до 510 Сэ одновременно уменьшаетс  на 40 С среднемйссова  температура валка.

В случае перехода к прокатке полосы толщиной 1,В мм из подката 32 мм обжатие в,7 клети возрастает до 47%, а скорость прокатки измен етс  до 1э8 м/с. Начало зоны подачи охладител  на поверхность полосы (хот  размер дуги захвата измен етс  незначительно ) приближают к очагу деформации , обеспечива  ее уменьшение до 0,15 м, и одновременно удал ют начало зоны подачи охладител  на

о

валки, увеличива  ее размер до 60.

Реализаци  указанного режима под- стуживани  валка и полосы позвол ет существенно улучшить температурный режим работы валков понизить максимальную температуру из поверхности и повысить стабильность средне- массовой температуры, что обеспечивает значительное увеличение стойкости валков, улучшение качества проката и повьш1ение производительности прокатного стана в целом.

Claims (3)

1. СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ В ПРОЦЕССЕ ПРОКАТКИ, включающий подачу охладителя на поверхность рабочих валков со стороны выхода и на полосу на входе в очаг деформации под регулируемым углом, отличающийся тем, что, с целью'улучшения качества проката и повышения стойкости валков, охла дитель дополнительно подают на поверхность валков со стороны входа в очаг деформации и непосредственно вплоть до очага деформации струями, образующими единую зону охлаждения валков и полосы, углы подачи охладителя по длине которой различны, с уменьшением в направлении очага деформации, причем начало зоны подачи охладителя приближают к очагу деформации на полосе и удаляют на валке при уменьшении толщины полосы.

2. Способ поп. ^отличающийся тем, что отношение максимальных и минимальных углов подачи охладителя на поверхность валка и полосы устанавливают в диапазоне (1,4-3,0):1.

3. Способ по п. ^отличающийся тем, что длину зоны подачи охладителя устанавливают не более 5 длин дуги захвата на полосе и 7Г /2 на валке.