Мелкосортные станы. Состояние, проблемы, перспективы

Кузьменко А.Г.

Металлургия, 1996 г.

ПРОКАТНЫЕ ВАЛКИ

Рабочие валки прокатного стана должны обеспечивать надежный захват, быть достаточно прочными и износостойкими, обладать высоким сопротивлением ударным нагрузкам, неизбежно возникающим в начальный момент захвата.

Качество рабочих валков и их стойкость в значительной мере определяют технико-экономические показатели работы станов.

Химический состав материала и структура определяют прочность валка, вязкость и износостойкость.

Анализ условий службы рабочих валков показывает, что наружный, рабочий, слой валка должен быть твердым, износостойким при сравнительно мягкой сердцевине для поглощения ударных нагрузок при захвате. Таким условиям удовлетворяют чугунные валки с отбеленным поверхностным слоем и структурой серого чугуна с пластинчатым или глобулярным графитом в сердцевине. Пластинчатый графит разобщает основную металлическую массу, поэтому для повышения прочности и вязкости стремятся получить в литой структуре сердцевины валка глобулярный графит. Такая структура серого чугуна образуется при введении магния через литник в процессе отливки валка.

Применение чугунных валков, более износостойких и в 2— 2,5 раза более дешевых, чем стальные, сокращает в 5—6 раз затраты на валки, увеличивает время между перевалками, а более низкий коэффициент трения обусловливает сокращение расхода энергии на прокатку. Поэтому на мелкосортных непрерывных станах и применяют, в основном, чугунные валки. В первых клетях сортовых станов с целью увеличения захватывающей способности и прочности иногда устанавливают стальные литые валки. Характеристика прокатных чугунных валков для мелкосортных станов приведена в табл. 8.

Длину бочки валка определяют из условий минимального прогиба и размещения наибольшего количества калибров.

Важным условием, определяющим длину бочки валка в чистовой и предчистовой клетях стана, является точность профиля. Исследования показал и, что до 50% упругой деформации рабочей клети при прокатке приходится на прогиб валков [12]. Поэтому для увеличения точности профиля длину бочки валка следует сокращать за счет уменьшения количества нарезаемых калибров. На станах последних конструкций длина бочки валка чистовой и предчистовой клетей, прокатывающих точный профиль, составляет не более 400 мм.

Сокращение числа калибров на бочке ведет к частым пере -валкам валков, а также к увеличению удельного расхода валков на 1 т год н о го проката. Однако современные методы замены валков клетями намного сокращают время перевалок.

Ввиду унификации клетей непрерывных станов рабочие валки разбиты на группы. На непрерывных мелкосортных станах приняты следующие размеры валков, мм:

Валки клетей..........Черновых Чистовых

Диаметр..................450-320   350-250

Длина бочки ..........1200-710  800-400

Рабочие валки рассчитываются на прочность и прогиб по известным формулам. Диаметр шейки валка выбирается по габаритам подшипников качения или ^жидкостного трения с последующей проверкой на прочность. Длина шейки валка мелкосортного стана обычно принимается равной ее диаметру. Износ прокатных валков

Валковые опоры

Особенностью работы валковых опор  прокатных станов является их высокая удельная нагрузка, в несколько раз превышающая нагрузку подшипников общего назначения. Высокая удельная нагрузка на подшипники рабочих клетей обусловлена сравнительно малыми габаритами шейки валка и большими усилиями прокатки. Ограниченные размеры шейки валка и большие усилия прокатки предъявляют особые требования к выбору материала подшипника и к его конструкции. На современных станах для прокатных валков применяются подшипники двух типов качения и жидкостного трения.