ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Опыт эксплуатации рабочих валков станов «1200» и «2500» холодной прокатки показывает, что основной причиной выхода их из строя являются поверхностные повреждения в виде отслоений бочки (40-60% от общего количества валков). Отслоения представляют собой поверхностные разрушения рабочего слоя на глубину закалки (5-15 мм) площадью 25-400 см ² и носят характер как хрупкого (мгновенного) разрушения, так и усталостного явления, возникающего в процессе эксплуатации (наличие очагов и их постепенное развитие в виде концентрических линий). Топографически 70% отслоений происходят по середине бочки и 30% - в зоне, соответствующей ширине прокатываемой полосы. Практика показывает, что отслоения появляются как при нарушениях или изменениях технологии эксплуатации валков, так и вследствие низкого качества поступающих с машиностроительных заводов валков.

С целью выявления влияния сортамента прокатываемого листа и некоторых технологических параметров на повреждаемость валков на стане 2500 холодной прокатки проведен пофакторный анализ на обширном массиве поврежденных валков. Результаты анализа показали, что на увеличение повреждаемости валков влияют уменьшение толщины и ширины листа, снижение жирности эмульсии, применяемой при охлаждении валков и, соответственно, увеличение энергосиловых параметров прокатки. Расчет контактных напряжений в поверхностном слое рабочих валков в контакте с опорными при прокатке трудоемких профилей на стане 2500 холодной прокатки показал, что запас прочности колеблется от 1,6 до 2,5. При малом запасе прочности при порывах полосы на стане, когда нагрузка на валки возрастает в несколько раз, эквивалентные напряжения в валках резко возрастают и превышают предельно допустимые значения. В этот момент и происходит травмирование валка.

В результате разработанных и внедренных мероприятий произошло снижение повреждаемости валков с 60-70% до 40-50%, однако для дальнейшего уменьшения количества отслоений потребовалось изменить технологию подготовки валков к эксплуатации.

Из проведенных исследований на малогабаритных валках размером 185х850 реверсивного стана 850 известно, что повышение температуры отпуска с 145…150 до 160…165 ⁰С с применением длительности его согласно приведенной эмпирической формуле привело к повышению стойкости валков в 4-5 раз. На основании этого было рекомендовано все вновь поступившие валки стана 2500 подвергать низкотемпературному отпуску при температуре 160…165 ⁰С длительностью выдержки 100ч с использованием масляной ванны на участке перезакалки валков в листопрокатном цехе. Одновременно с проведением предварительного отпуска рекомендовано по мере работы валков через определенное количество прокатанного металла проводить и промежуточный отпуск (профилактический).

При холодной прокатке под воздействием переменных контактных нагрузок в поверхностных слоях рабочих валков протекает накопление усталостных напряжений с концентрацией их внутри закаленного слоя. Продолжительное воздействие внешних нагрузок способствует усталостному разрушению поверхности бочки в виде отслоений. С целью релаксации этого напряженного состояния и предотвращения усталостного разрушения необходимо проведение профилактического отпуска через 3-5 мм съема с валка. Режим профилактического отпуска от предварительного отличается только длительностью нахождения в масляной ванне - 50 ч.

Эксплуатация рабочих валков по предлагаемой технологии показала снижение повреждаемости валков в виде отслоений с 63% до 12% и увеличение средней стойкости с 23855 до 44036 т/валок.