Improving Dynamic Regime of Rolling for Increasing Durability of Ball-Rolling Mill Rolls

Abstract

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПРОКАТКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СТОЙКОСТИ ВАЛКОВ ШАРОПРОКАТНОГО СТАНА Рубцов В.Ю., аспирант кафедры металлургических технологий ( Uriylot@mail.ru ) Шевченко О.И., д.т.н., заведующий кафедрой металлургических технологий ( Shevchenko.Oleg@mail.ru ) Миронова М.В., к.т.н., директор департамента Нижнетагильского технологического института (филиал) ( blastpurnace@mail.ru ) Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (620002, Россия, Екатеринбург, ул. Мира, 19) Аннотация. Одной из существенных причин простоев шаропрокатных станов является замена валков в связи с их износом. В статье исследованы степень и зоны критического износа шаропрокатных валков, где наибольший износ наблюдается по ребордам в зоне захвата заготовки. Аналитически определены условия, необходимые для захвата заготовки и выполнения процесса прокатки. В качестве прогрессивной технологии предложен способ переменной частоты вращения валков при подаче заготовки, представлены результаты испытаний при ее изменении по линейному и квадратичному законам. Преобразованы известные формулы для определения средней скорости деформации при изменении частоты вращения валков при линейной и квадратичной зависимостям. Проведены экспериментальные исследования в условиях шаропрокатного стана АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» при прокатке шара диам. 60 мм из стали марки Ш3Г на стане прокатки мелющих шаров 40-80. Проведены опыты с изменением частоты вращения валков в ручном режиме по заданным параметрам при захвате заготовки валками, которые показали существенное влияние изменения частоты вращения на среднее удельное давление в момент захвата заготовки. Представлены моментно-временная характеристика и характеристика среднего контактного давления для расчетных и опытных данных, а также эмпирические характеристики при переменной частоте вращения валков по линейному и по квадратичному законам. Определена допустимая сходимость результатов расчетных и эмпирических характеристик. Предложено инженерное решение для поставленной задачи в качестве установки тиристорного преобразователя, которое позволит уменьшать частоту вращения валков перед захватом, а после захвата заготовки увеличивать ее до номинальной по заданному закону. Так можно получить равномерное распределение среднего контактного давления по всей длине валка при различных режимах работы стана в автоматическом режиме. Применение такой методики позволит уменьшить степень износа прокатного инструмента при той же производительности шаропрокатного стана, тем самым снизить расход валков и количество перевалок по их износу. Ключевые слова: винтовой калибр, реборда, захват заготовки, условие вращения заготовки, усилие прокатки, среднее контактное давление, частота вращения, линейный закон, квадратичный закон.