Нenреривно- заготівельні, середньосортної, дрібносортна, штрипсовие і дротяні
У прокатні цехи валки поставляються після термічного відділення. Механічні характеристики і твердість валків регламентовані. Наприклад, валки
- з сорту стали 9ХФ повинні мати твердість HB241-285;
- з вуглецевої сталі 55-НВ215 - 255;
- валки з сорту стали 9Х2МФ - HВ 352 -429.
Сортові лінії гарячої прокатки оснащують, як правило, валками з різного сортаменту чавуну.
Матеріал прокатних валків дуже важливий для отримання високоякісного прокату, заданих значень обтиснень матеріалу і високої стійкості валків. Матеріал для валків визначають специфічно, враховуючи дійсні умови функціонування. Для обтискних і чорнових клітей вибирають сталеві валки (литі, кова-ні), для проміжних груп клітей - з напівтвердого чавуну. Чистові кліті оснащують валками з напівтвердого або загартованого чавуну.
На нових прокатних агрегатах для сортового прокату, що характеризуються високим темпом швидкості прокатки, для отримання прецизійного прокату з заданими допусками і якістю поверхні застосовують високоміцні прокатні валки з підвищеними показниками по зносостійкості. Їх виготовляють з заевтектоідной стали, які замінюють сталеві ковані і литі чавунні валки.
Застосування валків. Стійкість до зношування і твердість валків
Слід зазначити, що ковані валки на металургійних сортових агрегатах гарячої прокатки використовують мало. Застосовують литі валки в основному з заевтектоідних (так званих адамітових) марок сталі. Сталеві литі валки застосовують іноді навіть на важких обтискних станах, як блюмінги, слябінги.
При використанні знову розроблених технологічних мастильних засобів в процесі прокатки ефективно підвищується стійкість прокатних валків. Стійкість до зношування у валків в 1,5-2 рази при такій мастилі вище.
За якістю матеріалу валки бувають з
- м'яких,
- напівтвердих,
- твердих і
- надтвердих сортів.
М'які валки з твердістю нижче НВ 270. Їх застосовують на обтискних станах, в обтискних клітях, іноді в чорнових клітях сортових прокатних ліній. Їх виготовляють з кованої і литої сталі. Для підвищення стійкості робочі поверхні м'яких валків зазвичай піддають наплавленні високоміцними матеріалами (3X2BS, 18ГСЛ і ін.).
Для чорнових клітей при невеликих навантаженнях м'які валки можуть бути виготовлені чавунними з перлито-графітним робочим шаром.
Напівтверді валки, твердість яких НВ 270-420. Їх застосовують в чистових, предчістових і чорнових клітях ліній сортового прокату. Це основний тип валків для рейкобалкового і великосортних прокатних ліній. Крім того, напівтверді валки застосовують досить широко в середньосортних і чорнових клітях прокатних ліній дрібносортного і дротяного прокату. Їх виготовляють з половинчастого чавуну, а також з заевтектоідной стали.
Тверді валки (твердістю НВ 420-600) застосовують на чистових і чорнових клітях дротяних, дрібносортних станів. Виготовляються вони з вибіленого чавуну. Роблять їх одношаровими і двошаровими.
Надтверді валки (твердістю по Шору понад 100 одиниць) виготовляють з металокерамічних сплавів. Основа - карбід вольфрам. З такою основою валки довго стоять в чистових клітях дротяних станів. Стійкість валків з такою основою в кілька десятків разів вище стійкості валків з чавуну (вибіленого).
У процесі прокатки калібри сортових прокатних валків зношуються. При виробленні (знос) калібрів валків порушується розрахований для прокатки режим обтиску, а отже, страждає якість поверхні прокату. Тому вироблені валки піддають переточуванні на вальцешліфувальних верстатах. Число переточувань сортових валків залежить від типу стану, якості валків, умов режимів експлуатації і коливається межах (від 3-4 до 8-9 разів і більше). В результаті багаторазових перешліфовок валків їх вихідний (максимальний) діаметр Dmax стає менше.
Валки до листовому стану гарячої прокатки
При прокочуванні листів створюються великі зусилля, значні термічні впливу на валки. Тому для таких умов прокатування і вимоги до якості прокатних валків вище:
- за механічними властивостями;
- структурі;
- стійкості до зносу;
- якості поверхні і
- твердості.
Чим вище стійкість валків, тим менше простоїв при перевалці валків. Продуктивність, отже, вище. Менше витрата валків, значить, краще техніко-економічні показники виробництва.
Широкий сортамент листів (щодо товщини і ширини), величезна кількість листових станів, що відрізняються по розташуванню, числу і виконання робочих клітей, зумовлюють велике число розмірів валків, жорсткі вимоги до їх якості. На підставі вище названих характеристик, прокатні валки для листових станів виготовляють сталевими або чавунними.
Робочі валки виготовляють цельнокованную або литими, а опорні - і цельнокование (литими), і складовими (з кованим або литим бандажем, кованої віссю).
Для кожного сорту стали і валків кожного розміру стандартом передбачені відповідні види термообробки. Валки з чавуну для ліній гарячекатаних смуг і листів виготовляють литими:
- з чавуну нелегованого з пластинчастим графітом;
- з легованого з кулястим графітом і
- з легованого з пластинчастим графітом.
Твердість поверхні бочок валків, глибина шару (робочого) з вибіленого чавуну, хім. склад є головними показниками якості чавунних валків, що визначають експлуатаційну стійкість валків в роботі. Ці вимоги при обліку умов режимів експлуатації, сортаменту і навантажень на валки обумовлюються спеціальними стандартами якості або технічними умовами фірми ENCE GmbH.
Валки до ліній холодної прокатки листового прокату
Валки для ліній листової холодної прокатки по їх використанню ділять на: робітники і опорні. Див. Мал. 3 і 4.
Діаметр валка підбирають на основі розрахунків, виконаних при обліку сортаменту (його товщини), умов роботи, механічних властивостей прокату, максимальних зусиль, обтиснень, конструкції лінії.
Довжина бочки РВ залежить від ширини смуги, листа, стрічки.
Приводними валками зазвичай роблять РВ. У коморах, де відношення довжини бочки до Ø валка = або> 5: 1, і прокочується дуже тонка стрічка з легованої сталі, на багатовалкових агрегатах приводними виконуються ОВ (опорні валки). У валків з підшипниками кочення, шийки виготовляють ступінчастими. На станах, де використовуються підшипники ковзання, шийки валків, як правило, гладкі. Для редукування тиску на підшипники, підвищення міцності валкових шийок, які працюють на ПЖТ, шийки мають макс. Ø, а місця переходів від шийок до бочки закругляются.
Мал. 3. Робочий валок
Мал. 4 Робочий і цельнокование опорний (б) валки четирехвалковую кліті 1700
В РВ (при Ø бочки> 160 мм) роблять наскрізні пази по осі, так звані осьові канали. У валках великих розмірів ці канали в області бочки переходять в більш широкі камери. Камери мають Ø, що перевищує в значній мірі Ø вхідних отворів.
Осьові канали сприяють охолодженню центру валка в момент його загартування. Таке додаткове охолодження РВ в процесі функціонування лінії створює стабільний термальний режим, підвищуючи, таким чином, стійкість валка.
Опорні валки можуть бути цельнокование (як на рис. 3 і 4), литими, бандажірованного (див. Рис. 5). До якості підготовки ОВ пред'являються особливо жорсткі вимоги. Що виникає при роботі биття бочки ОВ щодо шийок веде до різнотовщинності прокочується смуги. Макс. допустиме биття бочки валка Ø1500 мм дорівнюватиме 0,03 мм.
Найважливішими ознаками для сталей, що йдуть на виробництво валків, вважаються твердість і прокаліваемость. Твердість стали марки 9Х в загартованому стані досягає 100 од. по Шору.
РВ багатовалкових прокатних ліній виробляють з сталей 9Х і 9х2. За кордоном для цього служать інструментальні, середньолеговані і швидкорізальні стали. Твердість робочої поверхні в стані після термообробки досягає HRC 61-66.
В останніх технологіях все частіше згадуються РВ, виготовлені з металокерамічних твердих сплавів (основу їх утворює карбід вольфрам). Виготовлення валків з твердих сплавів засновано, як правило, на гарячому пресуванні або спіканні пластифікований заготовок. Кількість кобальтового порошку приймається, рівним 8-15% (решта компонент - карбід вольфрам).
Твердосплавні валки, в порівнянні з валками з легованих марок сталі, більш зносостійкі. Їх стійкість до зносу в 30-50 разів вище. При прокатці ними може бути отримана макс. шорсткість на поверхні прокочується матеріалу.
Їх виготовляють цільними і складовими. Як РВ багатовалкових прокатних ліній, як правило, застосовують цільні металокерамічні валки. При проектуванні твердосплавних валків враховують певні співвідношення Ø шийки до Ø бочки (≥ 0,6) і Ø і довжини бочки (≤ 4).
Основним недоліком металокерамічних валків є підвищена крихкість, що виключає можливість експлуатації їх при поштовхах, ударах, великих прогинах. При завалці їх в кліть необхідно повністю усунути перекоси, що впливають на якість прокочується матеріалу. ОВ для ліній холодної прокатки зазвичай виготовлені з сталей марок 9X2, 9XФ, 75ХМ, 65XНМ. Останнім часом сталь марки 75ХМ для цельнокование ОВ найбільш широко застосовується.
Марки сталей 40ХНМА, 55х, 50ХГ і стали 70 йдуть на виготовлення осей складових (бандажірованного) ОВ (малих і середніх). Для виготовлення осей великих ОВ важко навантажених станів застосовують стали марок 45XHВ і 45XHМ.
Стали 9Х, 9ХФ, 75ХН, 9X2, 9Х2Ф і 9Х2В використовуються для виготовлення бандажів складових ОВ. Твердість поверхні бандажа після остаточної термообробки 60-85 од. по Шору.
Доцільно застосування литих ОВ, вони дешевше кованих, мають значно більшу зносостійкість. Великі литі опорні валки виготовляють з хромонікельмолібденових і хромомарганцевих-молібденових сталей. Наприклад, виготовляють ОВ зі сталі типу 65ХНМЛ. Вони після термообробки мають твердість 45-60 од. по Шору.
ОВ багатовалкових станів виготовляють з інструментальної сталі. У ній міститься 1,5% С і 12% Сг. Твердість їх після термообробки HRC 56- 62.
Контроль якості
У виробництві валків особлива увага приділяється контролю якості на стадії лиття матеріалу і якості готового виробу, в тому числі здійснюється контроль:
- Хімічного складу вихідного матеріалу
- Аналіз структури матеріалу валка
- Аналіз геометричних розмірів і центричності
- Контроль твердості робочої поверхні
- Контроль шорсткості робочої поверхні
- Структура металу в поверхневому шарі
упаковка валків
Не менш важливим для замовника є якісна упаковка валків для транспортування готових виробів від виробника до кінцевого замовника. Відсутність надійного кріплення валків і хорошою захисту робочої і посадкової поверхонь може звести нанівець всі зусилля виробника валків по якісному виготовленню.
Валки гарячого плющення для чорнової і проміжної клітей стану
Валки гарячого плющення з чавуну
Хімічний склад пропонованих валків для чорнових клітей: