Файл: Совершенствование теплового процесса листовой прокатки..pdf

На основании изложенных результатов новые профилировки валков на чистовой группе стана 2800/1700 были введены в постоян­ ную промышленную эксплуатацию.

Г Л А В А X

К О Н Т Р О Л Ь И Р Е Г У Л И Р О В А Н И Е Т Е М П Е Р А Т У Р Н О Г О Р Е Ж И М А

ТО Н К О Л И С Т О В Ы Х С Т А Н О В

1.Ц И Р К У Л Я Ц И О Н Н Ы Е СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Развитие современных листовых станов идет по пути интенси­ фикации технологических режимов и создания таких систем распо­ ложения оборудования, с помощью которых можно осуществить бесконечную прокатку полосы с большой скоростью. Однако при увеличении скорости, особенно >25 м/сек, процесс прокатки ста­ новится менее устойчивым из-за больших колебаний теплового про­ филя валков. Это приводит к потере полосой планшетности между клетями, привариванию ее к валкам при попадании между ними складок металла, порывам полосы, что вызывает частые перевалки валков. Таким образом, нестабильность теплового режима стала одной из главных причин, препятствующих увеличению скорости прокатки >25 м/сек, особенно при производстве наиболее тонких полос.

В связи с этим важное значение приобрела проблема контроля и регулирования температурного режима валков, исследования эффективности различных способов подачи эмульсии на валки, разработки принципиально новых технологических схем эмульсион­ ных и смазочных систем, а также приборов и устройств для их реализации.

В зависимости от сортамента в прокатном производстве приме­ няются следующие смазочно-охлаждающие жидкости.

При прокатке полосы толщиной 0,5 мм и выше в качестве смазы­ вающей и одновременно охлаждающей жидкости применяют устой­ чивые 3—15%-ные растворы эмульсолов в воде, концентрация которых зависит от механических свойств прокатываемого металла. В состав растворов могут входить минеральные и пальмовые масла, некоторые эмульгаторы, а также специальные эмульсолы или рас­ творимые в воде масла.

При прокатке полосы толщиной менее 0,5 мм в качестве охлаж­ дающей жидкости служит вода, а смазывающей •— смесь технологи­ ческой смазки растительного происхождения (масла пальмовые, кореандровые, хлопковые) с горячей водой в пропорции (1 : 3) ~ + (1-12).

При прокатке цветных металлов и фольги со скоростью 10 м/сек в качестве смазывающей и охлаждающей жидкости применяют дистиллятные минеральные масла с условной вязкостью от 1,15 до 2,95° ВУ 3 8 , способствующие обеспечению высокой чистоты поверх­ ности полосы.

Процесс прокатки высокопрочных сплавов при больших скоро­ стях и с большими обжатиями сопровождается огромным тепловы­ делением, что требует обязательного применения воды в качестве охлаждающей жидкости. Несмотря на то что минеральные масла являются хорошими технологическими смазками и сводят к мини­ муму образование темных пятен на поверхности прокатываемых полос, по своей охлаждающей способности они значительно усту­ пают эмульсиям. Если на валки подавать только масло, то для их охлаждения потребуется создание огромных холодильников, что экономически невыгодно.

Сравнение физических свойств воды и минеральных масел пока­ зывает, что по удельной теплоемкости масла должно быть в 2—3 раза больше, чем воды, а по теплопроводности (фактор, определяющий эффективность холодильных установок) примерно в 5 раз больше, что видно из следующих данных.

Охлаждающая жидкость и технологическая смазка должны охлаждать, смазывать, промывать металл, обладать антикоррозион­ ной защитой, флотационной самоочисткой, сгорать без остатка в процессе отжига.

Со временем эмульсия или минеральное масло, применяемое при прокатке, загрязняется окалиной, смазкой подшипников валков, остатками растворов, применявшихся при обработке полосы в тра­ вильных агрегатах, и т. п. Это приводит к загрязнению полосы при отжиге и вызывает необходимость ее очистки.

1 Японский патент, кл. 12С201, № 42-10064, 27/5/67, приоритет фирмы «Токай Сейтэцу Кабусики Кайся».

260

электролизной очистки.

Современные эмульсионные системы постоянно совершенствуются. Так, последние новейшие многоклетевые станы холодной прокатки оборудуют уже тремя, а не двумя отдельными системами охлаждения и смазки.

Определенные требования предъявляются и к качеству воды, подаваемой на стан: жесткость ее не должна превышать 0,35 мг-экв/л, степень фильтрации 10 мг/л, размеры частиц 10—20 мкм (а при прокатке тончайшей жести 5 мкм), содержание хлоридов — не более 0,14 мг/л.

Таким образом, после определения типа смазочно-охлаждающей

трех типов: прямой подачи, циркуляционная и рециркуляционная.

с однократным использованием технологической смазки. Достоин­ ство их состоит в небольших габаритах всех устройств и в отсут­ ствии дорогостоящей операции по очистке. Кроме того, имеется возможность быстрой замены технологической смазки и приспособ­ ления ее к изменившимся условиям прокатки. Недостатком является большой расход ценной технологической смазки, которая при суще­ ствующих весьма строгих требованиях к очистке сточных вод должна подвергаться дорогостоящей переработке. Поэтому данная система неэкономична.

Современные непрерывные станы потребляют до 60 000 м3 /сутки воды. Поэтому необходимость применения циркуляционной системы не подлежит сомнению.

Циркуляционная система сложна по составу технологического оборудования, занимает много места и трудна в эксплуатации, но зато она обеспечивает повышенную стабильность свойств охлади­

ляционные системы охлаждения и смазки. При хорошем сочетании оборудования и его четком взаимодействии химический состав, охлаждающая и смазывающая способности эмульсии поддержи­ ваются в очень узких пределах при высокой чистоте от механических примесей. Благодаря повышению эффективности фильтрации эмуль-

261

сии и применению антибактериальных веществ значительно увели­ чился срок ее службы. Известен случай, когда система работала более трех лет без замены эмульсии [65].

Рециркуляционные системы, как и циркуляционные, весьма сложны по составу технологического оборудования, насыщены боль- 1 шим числом разнообразных систем контроля и регулирования, зани­ мают большие площади и требуют квалифицированного обслужи­ вания. Несмотря на значительную стоимость и сложность в эксплуа­ тации, рециркуляционные системы применяют не только при проек-

лизировать условия смазки и охлаждения полосы и валков во время прокатки в широком диапазоне скоростей.

На рис. 95 представлена схема рециркуляционной эмульсионной системы реверсивного стана 1300, предназначенного для холодной

снабжен устройством для очистки эмульсии от механических при­ месей методом флотации.

Через электропневматический распределитель 3 подается сжатый воздух к коллекторам 4, расположенным на дне отстойника. Воздух проходит через эмульсию в виде мелких пузырьков и увлекает с со­ бой вверх частицы свободного масла и загрязнений, образуя на поверхности слой шлама. Последний удаляется из отстойника лен­ точным транспортером 5 и поступает в сливной бак 6, откуда вин­ товым насосом 7 удаляется в систему канализации. Очищенная

262