Совершенствование технологии изготовления, конструкций и условий эксплуатации валков станов холодной прокатки с целью повышения их долговечности
Диссертация
Разработаны и запатентованы две конструкции составных валков: валок с составной осью и валок с комбинированным креплением бандажа, обладающие рядом преимуществ, как в технологии изготовления, так и в возможности улучшить их эксплуатационные характеристики. Изготовлены и испытаны модели этих валков. Испытания показали, что они имеют такую же жесткость при изгибе, как и сплошные валки. Разработаны… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ БАЖОВ СТАНОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ
- 1. 1. Рабочие валки. Краткий обзор, анализ материалов, технологии изготовления и причин списания
- 1. 1. 1. Валки отечественных предприятий и ближнего зарубежья
- 1. 1. 2. Валки фирмы JSW (Япония)
- 1. 1. 3. Валки фирм «Sheffield» (Англия), «Steinhoff» (Германия) и «Akers» (Франция)
- 1. 1. 4. Валки НР10 и НР14 фирмы «Steinhoff» повышенной износостойкости
- 1. 1. 5. Валки фирмы «Gontermann-Peipers»
- 1. 1. 6. Опытные валки ОАО «Уралмашзавод» с 5% содержанием хрома
- 1. 1. 7. Хромирование бочки рабочих валков
- 1. 2. Опорные валки
- 1. 2. 1. Валки отечественного производства
- 1. 2. 2. Валки фирмы JSW (Япония)
- 1. 2. 3. Валки фирмы «WALZENIRLE»
- 1. 2. 4. Валки фирмы «Gontermann Peipers»
- 1. 2. 5. Валки фирмы «Akers»
- 1. 3. Бандажированные прокатные валки. Краткий анализ конструкций, методов расчета напряженно-деформированного состояния и опыта эксплуатации
- 1. 4. Кразкий обзор методов расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) составных валков
- 1. 5. Выводы. Цель диссертации
- 1. 1. Рабочие валки. Краткий обзор, анализ материалов, технологии изготовления и причин списания
- 2. АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ РАБОЧИХ И ОПОРНЫХ БАЖОВ ПРИ ПЕРЕГРУЗКАХ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИК РАСЧЕТА
- 2. 1. Напряженное состояние валков при холодной прокатке
- 2. 2. Влияние складки на полосе на напряжения в валках клетей кварто станов холодной прокатки
- 2. 2. 1. Выбор режима обжатий при прокатке складки тройной толщины
- 2. 3. Построение эпюр нормальных и касательных контактных напряжений для рабочего и опорного валков
- 2. 4. Расчет напряженного состояния рабочего и опорного бандажиро-ванных валков при прокатке складки тройной толщины
- 2. 4. 1. Расчет напряженного состояния рабочего валка
- 2. 4. 2. Расчет напряженного состояния опорного валка
- 2. 5. Выводы
- 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛКОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ИЗ СЛИТКОВ ЭШП С СОДЕРЖАНИЕМ ХРОМА 2,53,5%
- 3. 1. Разработка способов изготовления ВХП с использованием ЭШП
- 3. 1. 1. Способы изготовления ВХП с использованием ЭШП
- 3. 2. Разработка технологии изготовления валков и слитков ЭШП
- 3. 3. Металлографические исследования образцов опытных валков ЭШП
- 3. 3. 1. Изучение свойств литокованых валков из стали марки 9Х2МФ-Ш
- 3. 3. 2. Изучение свойств литых валков из стали марки 60Х2СМФ-Ш
- 3. 3. 3. Изучение свойств литых валков из стали марки 60ХЗСМФ-Ш
- 3. 3. 4. Дефекты изготовления литых валков из слитков ЭШП.85 3.4. Выводы
- 3. 1. Разработка способов изготовления ВХП с использованием ЭШП
- 4. 1. Промышленные испытания валков, изготовленных из слитков ЭШП
- 4. 1. 1. Промышленные испытания валков в литокованом и литом исполнениях с содержанием хрома 1,5−2,5%
- 4. 1. 2. Промышленные испытания валков с содержанием хрома 2,5−3,5%
- 4. 2. Испытание чугунных рабочих валков на листовом стане холодной прокатки
Список литературы
- Полухин, В.П. Надежность и долговечность валков холодной прокатки Текст. / В. П. Полухин, В. А. Николаев, М. А. Тылкин и др. М.: Металлургия, 1976.-448 с.
- Новиков, В.Н. Валки листовых станов холодной прокатки Текст. / В. Н. Новиков, В. К. Белосевич, С. М. Гамазков и др. М.: Металлургия, 1970. — 336 с.
- Третьяков, A.B. Теория, расчет и исследования станов холодной прокатки. Текст. / A.B. Третьяков. М.: Металлургия, 1968. — 255 с.
- Гедеон, М.В. Термическая обработка валков холодной прокатки Текст. / М. В. Гедеон, Г. П. Соболь, И. В. Паисов. М.: Металлургия, 1973. — 344 с.
- Третьяков, A.B. Расчет и исследование прокатных валков Текст. / A.B. Третьяков, Э. А. Гарбер, Г. Г. Давлетбаев. М.: Металлургия, 1976. — 256 с.
- Вдовин, К.Н. Прокатные валки Текст.: монография / К. Н. Вдовин, Р. Х. Гималетдинов, В. М. Колокольцев и др. Магнитогорск: МГТУ, 2005. — 543 с.
- Трейгер, Е.И. Повышение качества и эксплуатационной стойкости валков листовых станов Текст. / Е. И. Трейгер, В. П. Приходько. М.: Металлургия, 1988.- 192 с.
- Фиркович, А.Ю. Материалы и технология изготовления валков станов горячей и холодной прокатки Текст.: справочное пособие / А. Ю. Фиркович, О. С. Клочков, P.P. Исмагилов и др. Магнитогорск: МГТУ, 2012. — 248 с.
- Раиб, М. Фирма «Гонтерманн Пайперс, Гмбх» на рынке валковой продукции Текст. / М. Раиб // Сталь. — 2000. — № 12. — С. 36−37.
- Хромирование рабочих валков дрессировочного стана Текст. // Сталь. -1995.-№ 8.-С. 48−50.
- Пат. 23 823 Япония, МКИ 12 В 4. Способ изготовления валков для прокатки металла / Накано Йосиро (Япония).
- Пат. 29 095 Япония, МКИ 12 С 211, 4. Производство составных опорных валков / Миеси Хадзимэ (Япония).
- Пат. 14 007 Япония, МКИ 12 С 2811, 4. Способ соединения бандажа с осью опорного валка клети кварто / Накагава Моро (Япония).
- Пат. 31 010 Япония, МКИ 12 С 211, 4. Напряженный состав валков / Миеси Хадзиме и др. (Япония).
- Пат. 15 174 Япония, МКИ 12 С 211, 4. Способ изготовления валков с применением связующих синтетических смол / Исода Сигэнобу (Япония).
- Пат. 16 418 Япония, МКИ 12 С 211, 4. Способ производства бандажиро-ванных опорных валков / Миеси Хадзимэ и др. (Япония).
- Пат. 18 184 Япония, МКИ 12 С 211, 4. Метод сборки бандажированных валков / Фукусимэ (Япония).
- Пат. 975 Япония, МКИ 12 С 211, 4. Бандажированный опорный валок / Миеси Хадзиме, Миура Кацусигэ (Япония).
- Пат. 19 772 Япония, МКИ 12 С 211, 4. Метод производства бандажированных валков / Фукусима Масатака, Микиита Киеси (Япония).
- Пат. 48−6380 Япония, МКИ 12 С 211, 3. Составной валок / Кадосэ Масуо (Япония).
- Пат. 48−6022 Япония, МКИ 12 В 3 (В 23р). Способ изготовления банда-жированных прокатных валков / Симэти Тадаси и др. (Япония).
- Пат. 1 321 564 Великобритания, МКИ В 3 V (В21 В 27/02, В23р 11.02). Бан-дажированный валок и способ его изготовления / Sekimoto Yasuhiro, Kore-nage Jtsuo. Built-up rolling mill sleeve roll and method of making the same (Hitachi-Metals, Ltd.).
- Пат. 3 718 956 США, МКИ 29−132 (В21 В 31/03). Изготовление комбинированных валков / Sekimoto Yasuhiro. Built-up rolling mill sleeve roll and method of making the same (Hitachi-Metals, Ltd.).
- Пат. 29 094 Япония, МКИ 12 С 211, 4. Составной опорный прокатный валок / Судзуки Сигэси и др. (Япония).
- Пат. 16 622 Япония, МКИ 12 В 3. Способ изготовления бандажированных валков методом горячей посадки / Исода Сигэнобу (Япония).
- Пат. 16 572 Япония, МКИ 12 С 211, 4. Бандажированные валки станов холодной прокатки / Онодера Синсаку и др. (Япония).
- Пат. 1 148 457 Великобритания, МКИ ВЗМ, B3V. Составные (бандажированные) валки / Iseki Takeshi. Sieeve roi. Kanto Special Steel Works, Ltd.
- Пат. 9646 Япония, МКИ 12 С 211, 3. Способ изготовления комбинированных опорных валков / Онодэра Синсаку, Хори Киёси (Япония).
- Пат. 9647 Япония, МКИ 12 С 211, 3. Способ изготовления комбинированных опорных валков / Онодэра Синсаку, Хори Киёси. Reinforced roll of sleeve type for rolling mill/ Кабусики кайся Хитати сэйсакусё.
- Белевский, J1.C. Составные прокатные валки Текст.: монография / JI.C. Белевский, А. Ю. Фиркович, И. В. Судоргин и др. Магнитогорск: МГТУ, 2004. — 206 с.
- Носков, Н.С. и др. Усовершенствование валков универсальных клетей Текст. / Н. С. Носков // Металлург. 1969. — № 12. — С. 29−30.
- Милованов, И.И. Новый способ сборки предварительно напряженных составных валков для сортовых станов Текст. / И. И. Милованов, A.A. Убей-волк, С. И. Огородников и др. // Сталь. 2003. — № 3. — С. 40−42.
- Колбасин, Г. Ф. Исследование работоспособности составных прокатных валков со сменным бандажом Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук / Г. Ф. Колбасин. Магнитогорск, 1974. — 22 с.
- Белевский, JI.C. Особенности передачи момента прокатки составным валком Текст.: сборник научных трудов / JI.C. Белевский, Г. Ф. Колбасин, Г. В. Бухиник. Магнитогорск: МГМИ, 1975. — Вып. 155. — С. 121−123.
- Белевский, JI.C. Применение составных прокатных валков Текст. / JI.C. Белевский, Г. Ф. Колбасин и др. // Бюл. ин-та «Черметинформация». 1976. -№ 7. — С.89.
- Белевский, JI.C. Исследование составных валков Текст. / JI.C. Белевский, Н. Е. Скороходов, Г. Ф. Колбасин // Изв. вузов. Черная металлургия. 1977. -№ 5. — С. 113−116.
- Белевский, JI.C. Повышение надежности машин и материалов нанесением покрытий механическим способом Текст. / JI.C. Белевский // Машиноведение. 1989. — № 3. — С. 39−41.
- Белевский, JI.C. Пластическое деформирование поверхностного слоя и формирование покрытия при нанесении гибким инструментом Текст.: монография / JI.C. Белевский. Магнитогорск: Лицей РАН, 1996. — 231 с.
- Пат. на полезную модель JM°49 743. Составной прокатный валок Текст. / Белевский JI.C., Клочков О. С., Фиркович А. Ю., Белевская E.JI. и др. (РФ).
- Пат. 35 515 РФ, МКИ В 21 В 21/02. Составной прокатный валок Текст. / Морозов A.A., Тахаутдинов P.C., Белевский JI.C. и др. (РФ).
- Конев, В.И. Определение напряжений в бандажах валков с упругим сердечником Текст.: сборник научных трудов МГМИ / В. И. Конев и др. Вып. III. — Магнитогорск, 1973. — С. 17−22.
- Кащенко, Ф.Д., Бронников К).И., Мордзилович H.A. // Бюл. ин-та «Чер-метинформация». 1973. — № 21 (713). — С. 53.
- Фиркович АЛО., 11олухин B. l I., Николаев В. А. и др. // Бюл. ип-та «Черме-тинформация». 1974. № 23(739). С. 44.
- A.c. 668 630 СССР, МКИ В21 В 27/02. Составной валок Текст. / А. Ю. Фиркович, П. И. Полухин, В. П. Полухин и др. Опубл. 1979, Бюл. № 23.
- Фиркович, А.Ю. Повышение долговечности составных опорных валков Текст. / А. Ю. Фиркович // Сталь. 1981. — № 10. — С.53−54.
- Белевский, JI.C. Бандажированные прокатные валки и ролики MHJI3 Текст.: монография / JI.C. Белевский, В. И. Кадошников, E.JI. Белевская, В. М. Москвин, Р. Р. Исмагилов, А. Ю. Фиркович, О. С. Клочков. Магнитогорск: МГТУ, 2009. — 234 с.
- A.c. 417 108 СССР, МКИ, А 01 С 7/18. / Полухин П. И., Полухин В. П., Николаев В. А. и др.
- Пат. 2 191 648 РФ, МКИ В21 В 27/03. Составной валок / Полецков П. П., Фиркович А. Ю., Тишин C.B. и др. (РФ).
- Пат. 12 991 РФ, МКИ В21 В 27/02. Составной валок / Полецков П. П., Фиркович А. Ю., Антипенко А. И. и др. (РФ).
- Боровков, И.В. Освоение технологии эксплуатации прокатного стана 5000 горячей прокатки ОАО «ММК» Текст.: Труды VIII конгресса прокатчиков / И. В. Боровков, Д. В. Кудряев, О. В. Пальчиков и др. Магнитогорск, 11−15 октября 2010 г. — Том I. — С. 339−344.
- Берникер, Е.И. Посадки с натягом в машиностроении Текст.: справочное пособие / Е. И. Берникер. M.-JL: Машиностроение, 1966. — 167 с.
- Серенсен, C.B. Валы и оси. Конструирование и расчет Текст. / C.B. Се-ренсен. М.: Машиностроение, 1970. — Изд. 2-е. — 319 с.
- Тимошенко, С.П. Сопротивление материалов Текст. / С. П. Тимошенко. -М.: Наука, 1965. Т.2. — 480 с.
- Решетов, Д.Н. Детали машин Текст. / Д. Н. Решетов. М.: Машиностроение, 1974.-654с.
- Гречищев, Е. С Соединения с натягом Текст. / Е. С. Гречищев, А.А. Иль-ященко. М.: Машиностроение, 1981. — 247 с.
- Полухин, В.П. Составной рабочий инструмент прокатных станов Текст. / В. П. Полухин, П. И. Полухин, В. А. Николаев. М.: Металлургия, 1977. — 87 с.
- Полухин, П.И. Прочность прокатных валков Текст. / П. И. Полухин, В. А. Николаев, В. П. Полухин и др. Алма-Ата: Наука, 1984. — 295 с.
- Гедеон, М.В. Закономерности усадки втулок типа бандажей прокатных валков при поверхностной электрозакалке Текст. / М. В. Гедеон, В. П. Полухин, В. А. Николаев и др. // Известия вузов. Черная металлургия. 1978. -№ 5. — С. 67−69.
- Полухин, В.П. Влияние состава стали на усадку втулок типа бандажей прокатных валков при поверхностной электрозакалке и отпуске Текст. / В. П. Полухин, М. В. Гедеон, Н. В. Белецкий и др. // Известия вузов. Черная металлургия. 1980. — № 1. — С. 88−90.
- Полухин, П.И. Исследование прочности бандажированных опорных валков с неравномерной посадкой бандажа Текст. / П. И. Полухин и др. // Известия вузов. Черная металлургия. 1965. — № 11. — С .93−98.
- Полухин, В.П. Оценка надежности посадки бандажей рабочих валков с гладкой бочкой Текст. / В. П. Полухин и др. // Известия вузов. Черная металлургия. 1973. — № 8. — С. 72−75.
- Сафронов, Ю.В. Приближенное решение некоторых задач о выборе оптимальных параметров прессовых и горячий посадок втулок и бандажей Текст. / Ю. В. Сафронов // Известия вузов. Машиностроение. 1973. — № 10. -С. 27−31.
- Мусхелишвили, Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости Текст. / Н. И. Мусхелишвили. М.: Издательство академия наук СССР, 1954.-648 с.
- Народецкий, М.З. К выбору посадок колец подшипников качения Текст. / М. З. Народецкий // Инженерный сборник Института механики АН СССР. -1947. Т. III. — Вып. 2. — С. 15−26.
- Полухин, В.П. Математическое моделирование и расчёт на ЭВМ листовых прокатных станов Текст. / В. П. Полухин. М.: Металлургия, 1972. -512 с.
- Лурье, А.И. Теория упругости Текст. / А. И. Лурье. М.: Наука, 1970. -940с.
- Демидов, С.П. Теория упругости Текст. / С. П. Демидов. М.: Высшая школа, 1979.-431 с.
- Полухин, П.И. Контактное взаимодействие металла и инструмента при прокатке Текст. / П. И. Полухин, В. А. Николаев, В. П. Полухин и др. М.: Металлургия, 1974. — 200 с.
- Полухин, П.И. Тонколистовая прокатка и служба валков Текст. / П. И. Полухин, Ю. Д. Железнов, В. П. Полухин. М.: Металлургия, 1967. — 387 с.
- Третьяков, A.B. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением Текст. / A.B. Трерьяков и др. М.: Металлургия, 1964. -324 с.
- Целиков, А.И. Теория продольной прокатки Текст. / А. И. Целиков, Г. С. Никитин, С. Е. Рокотян М.: Металлургия, 1980. — 280 с.
- Луговской, В.М. Алгоритмы систем автоматизации листовых станов Текст. / В. М. Луговской. М.: Металлургия, 1974. — 319 с.
- Ануфриев, И.A. MatLab 5.3/б.х Текст. / И. А. Ануфриев. Санкт-Петербург: БХВ Петербург, 2002. — 712 с.
- Москвин, В.М. Напряжения в поперечной плоскости опорного валка Текст. / В. М. Москвин, В. И. Кадошников, Е. Л. Белевская // Производство проката. 2007. — № 8. — С. 19−24.
- Пономарёв, С.Д. Расчёты на прочность в машиностроении Текст. / С. Д. Пономарёв, В. Л. Бидерман, К. К. Лихарев и др. М.: Машгиз, 1958. — Т. 2. -975с.
- Белевский, Л.С. Влияние складки на полосе на напряжения в валках клетей кварто станов холодной прокатки Текст. / Л. С. Белевский, P.P. Исмаги-лов, В. М. Москвин // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2010. — № 1. — С. 4649.
- Крауч, С. Метод граничных элементов в механике твёрдых тел Текст. / С. Крауч, М. Старфилд. М.: Мир, 1987. — 328с.
- Кадошников, В.И. Методика определения напряжённого состояния рабочего валка методом граничных элементов Текст. / В. И. Кадошников, В. М. Москвин, Е. Л. Белевская // Металлург, 2008. № 10. — С. 63−66.
- Москвин, В.М. Напряжения в поперечной плоскости опорного валка Текст. / В. М. Москвин, В. И. Кадошников, Е. Л. Белевская // Производство проката, 2007. № 8. — С. 19−24.
- Фиркович, А.Ю. Работоспособность валков с разной глубиной закаленного слоя Текст. / А. Ю. Фиркович и др. // Сталь, 1988. № 9. — С.57−59.
- Битюков, С.М. Стали для валков холодной прокатки с повышенным содержанием хрома Текст. / С. М. Битюков и др. // Тяжёлое машиностроение, 1990.-№ 8. -С. 25−27.
- Конторович, И.Е. Термическая обработка стали и чугуна Текст. / И. Е. Конторович. М.: Металлургиздат, 1950. — 540 с.
- Башнин, Ю.А. Влияние способа выплавки на структуру и свойства стали для производства валков холодной прокатки Текст. / Ю. А. Башнин // Сталь, 1984.-№ 10.-С. 65−69.
- Пат. 2 194 081 РФ МКИ В21 В 27/00. Способ производства валков из штам-повой стали Текст. / Федоров А. Н. БИМП № 32 2002 г. С. 248.
- Производство стальных прокатных валков на ООО «ЮжУралТехноТ-рейд». Труды VIII конгресса прокатчиков / О. С. Клочков и др. Магнитогорск, 11−15 октября 2010 г. -Том II. — С. 465−468.
- Кожухарь, В.Я. Влияние способа производства сталей на их флоненочув-ствительность Текст. / В. Я. Кожухарь, В. В. Брем // Труды Одесского политехнического университета. Вып. 6. — Одесса. — 1997. — С. 54−57.
- Брайнин, И.Е. Новая сталь 60Х2СМФ для рабочих валков холодной прокатки Текст. / И. Е. Брайнин, Ю. А. Грушко и др. // Сталь, 1976. № 4. — С. 362−365.
- Королев, A.A. Конструкция и расчёт машин и механизмов прокатных станов Текст. / A.A. Королев. М., Металлургия, 1985. — 373 с.
- Исмагилов, P.P. Испытания чугунных валков на листовом стане холодной прокатки Текст. / P.P. Исмагилов, И. В. Боровков, JI.C. Белевский, А. Ю. Фиркович. // Черные металлы. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2011. С. 75−77.
- Форисенков, С.А. Сталь для валков холодной прокатки Текст. / С.А. Фо-рисенков, С. П. Лисицын. A.c. № 186 697. Бюлл. изобр. и тов. знаков, 1966, № 19.
- Балацкий, Л.Т. Усталость валов в соединениях Текст. / Л. Т. Балацкий. -Киев: Техника, 1972. 180 с.
- Филимонов, Г. Н. Фреттинг в соединениях судовых деталей Текст. / Г. Н. Филимонов, Л. Т. Балацкий. Л.: Судостроение, 1973. — 296 с.
- Белевский, Л.С. Пути повышения служебных свойств валков станов холодной прокатки Текст. / Л. С. Белевский, P.P. Исмагилов // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. -2012. № 1. — С. 56−60.
- Пат. на полезную модель № 100 436 РФ, МПК В21 В 27/03. Бандажиро-ванный прокатный валок Текст. / Белевский Л. С., Исмагилов P.P., Клочков О. С. и др.
- Пат. на полезную модель № 100 435 РФ, МПК В21 В 27/02. Бандажиро-ванный прокатный валок Текст. / Белевский Л. С., Исмагилов P.P., Клочков О. С. и др.
- Пат. на изобретение № 2 420 365 РФ, МПК В21 В 28/02. Прокатный валок и способ его эксплуатации Текст. / Гостев К. А., Лебедев С. А., Боровков И. В., Исмагилов P.P., Роберов И.Г.