ОписаниеМеньшая степень выкрашивания кромок и бо́льшая степень отслоения материала по краям рабочего валка обусловлены рядом причин, основной из которых является профилирование рабочего валка (в частности, разгрузка его кромок).
Ключевое слово: Снятие фаски с кромки опорного валка; рабочий валок; срок службы валка; профиль износа
Валки играют важнейшую роль в процессе прокатки стали. В условиях высоких рабочих нагрузок, а также при увеличении объемов производства средне- и тонколистового проката, на краях большинства рабочих валков часто возникают трещины. Как правило, такие краевые трещины продолжают развиваться, что приводит к отслоению небольших фрагментов материала валка и образованию дефектов — непрерывных или прерывистых. Если подобные трещины не устранить, они могут распространиться вглубь тела валка, вызывая откалывание крупных кусков металла, что в конечном итоге делает валок непригодным для дальнейшей эксплуатации и приводит к его списанию.
Причина
Дефекты кромки рабочего валка, как правило, возникают по следующим причинам:
На перегрузку на конце бочки рабочего валка влияет усиленный положительный изгиб рабочего валка.
2. Форма и размер фаски на торце бочки опорного валка. В процессе прокатки стали при контакте опорного валка с рабочим валком давление возрастает. Если при этом на кромке валка возникает концентрация напряжений или чрезмерное мгновенное напряжение, могут появиться микротрещины, что приводит к дефектам кромок.
3. Рабочий валок эксплуатировался на станке слишком долго, что привело к его чрезмерному износу. Это вызвало возникновение локальных перегрузок на концах бочки валка, способствующих появлению первичных трещин; со временем эти трещины увеличиваются, что приводит к выкрашиванию материала и образованию дефектов по краям валка.
После того как на кромке рабочего валка на одном из предприятий был обнаружен дефект, были последовательно проверены все возможные причины его возникновения. В конечном итоге выяснилось, что профилирование рабочего валка, регулировка его выпуклости (кроуны), а также выполнение фасок на опорном валке соответствовали установленным требованиям. Был обеспечен эффективный контроль дефектов кромок валков.
Тест
Проверка формы рабочего валка (единица измерения: мм)
Профиль валка — трапецеидальный: верхнее основание (соответствующее центральной части рабочего валка) равно 1400, выпуклость составляет 0,0002, нижнее основание равно 4300; профиль описывается синусоидальной кривой с периодом 180 градусов.
По результатам испытания установлено, что центральная часть пластины слишком тонкая, а разброс параметров у однотипных пластин — чрезмерно велик. Усилие по краям снижено, при этом напряжения находятся в пределах допустимого диапазона.
Исходя из этого, после того как все вместе неоднократно проанализировали результаты, был проведен эксперимент. Трапецеидальную форму заменили на параболическую — синусоиду с периодом 180 градусов, высотой 0,0002 и боковым протяжением 450; по очертаниям она напоминает греческую букву «Ω» или профиль валика.
Результаты испытаний хорошие, значительных расхождений в пределах одной платы не наблюдается. Напряжения по краям также находятся в допустимых пределах, дефекты по краям не возникают.
Наконец, с учетом фаски опорного валка (радиус 30 000, длина 400), профиль рабочего валка определяется следующим образом: синусоидальная кривая (180 градусов) с продолжением по бокам на длину 450 и высотой 0,0002 (выпуклость может увеличиваться по мере износа валка) — так называемый Ω-образный профиль.
Повторная проверка
Профиль валка выполнен корректно, кромки правильно скошены, дефекты на краях валка отсутствуют. Микротрещины и признаки начальной пластической деформации не выявлены, напряжение на кромках также находится под эффективным контролем. Твердость валка соответствует рабочему диапазону. В ходе последующих проверок возникающие проблемы своевременно обнаруживались и устранялись.
В заключение
1. Надлежащее снятие фаски с кромки опорного ролика имеет большое значение для срока службы этого ролика.
2. В целях контроля профиля рабочих валков, увеличение их износа и выпуклости способствует продлению срока службы валков.