Повышение качества валков станов холодной прокатки на основе совершенствования технологии их термической обработки

• Автор: Давыдов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА БАЖОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ
1.1. Показатели качества прокатных валков и их анализ
1.2. Влияние термической обработки валков на показатели качества
1.3. Существующие подходы к моделированию термообработки валков и прогнозированию показателей качества
1.4. Анализ методов диагностики качества прокатных валков
1.5. Методические и аппаратные проблемы контроля качества валков
1.6. Выводы по главе 1. Постановка цели и задач исследования
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ БАЖОВ И ЕГО ВЛИЯНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА
2.1. Математическое моделирование режимов термической обработки рабочих валков станов холодной прокатки
2.2. Прогнозирование качества рабочих валков на основе анализа термических напряжений при термообработке
2.3. Выводы по главе 2 62 ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМООБРАБОТКИ РАБОЧИХ БАЖОВ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ»
3.1. Совершенствование технологических режимов улучшения и индукционной закалки рабочих валков ОАО «ММК-МЕТИЗ»
3.2. Технологический мониторинг показателей качества прокатных валков ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ»
3.3. Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ БАЖОВ СТАНОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ
4.1. Классификация дефектов прокатных валков

4.2. Установка оперативной диагностики качества рабочих валков станов холодной прокатки
4.3. Технологические аспекты формирования качества рабочих валков прокатных станов ОАО «ММК-МЕТИЗ»
4.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ
В условиях жесткой конкуренции на рынке листовой стали и высоких требований, предъявляемых потребителями к прокату, на первое место выходят проблемы качества конечной продукции и экономичности производства. При решении этих проблем большое внимание нужно уделить основному инструменту современного прокатного стана - рабочим валкам.
Рабочие валки листовых станов холодной прокатки отличаются высокой твердостью и жесткими условиями эксплуатации при повышенных механических нагрузках. Стойкость рабочих валков является основным показателем, определяющим количество выпуска металлопродукции, ее качество и экономичность затрат по переделу. Стойкость определяется назначением валков, их материалом, а также технологией изготовления и термической обработки. Зачастую причинами, приводящими к отслоению или выкрошке рабочего слоя, являются временные и остаточные- напряжения, зарождаются в валке именно на этапе термообработки.
В настоящее время многие заводы по тем или иным причинам вынуждены осваивать собственное производство прокатнйх валков. Это потребовало не только обобщения уже накопленного опыта валковых производств, но и разработки новых, уникальных технологий. Поэтому особенно актуальным является совершенствование технологии термообработки рабочих валков станов холодной прокатки и внедрение технических средств диагностики, позволяющих достичь высокого уровня качества.
Цель исследования: повышение качества валков станов холодной прокатки на основе совершенствования технологии их термообработки и применения эффективных технических решений диагностики.
Научная новизна заключается в следующем:
• разработана методика оценки стойкости рабочих валков станов холодной прокатки, отличающаяся использованием нового комплексного показа-

дефектов. При этом он имеет малую производительность и длительный процесс документирования результатов контроля.
Применение автоматизированного ультразвукового и вихретокового контроля с компьютерной обработкой информации - реальный путь уменьшения аварийного разрушения валков прокатных станов [66].
За рубежом в основном контроль рабочих и опорных валков производят с использованием автоматизированных установок, среди которых наиболее известны установки фирм «Lismar Engineering B.V.» (Нидерланды), «Sarclad» (Великобритания), «Kantoc» (Япония), «Innerspec Technologies» (США). В ЦНИИТМАШ были разработаны автоматизированные установки для контроля валков прокатных станов типа: Валок-2, Валок-5, Валок-9. В табл. 1.1 приведены основные характеристики этих установок [67].
Одними из наиболее известных являются установки «Lismar», поставляемые в базовой комплектации только с вихретоковым каналом, что позволяет обнаруживать поверхностные (длиной более 10 мм и глубиной более 0,1 мм) и подповерхностные дефекты на глубинах до 3 мм. Скорость контроля может достигать 2 м/с. Результаты вихретокового контроля выводятся на дисплей в виде двух окон. В верхнем окне - сигналы от трещин, а в нижнем - сигналы, характеризующие структурные изменения валка (прижоги, ушибы и т. д.). Используется цветовая градация сигналов. Сигналы зеленого цвета являются допустимыми. Если же наблюдаются сигналы красного цвета, то шлифовщик должен продолжить обработку валка до их исчезновения.
Для обнаружения внутренних дефектов установки дополнительно оснащаются ультразвуковыми каналами (до' четырех штук). Для обнаружения дефектов в рабочем слое валков, а также для контроля границы в двухслойных валках применяют раздельно-совмещенные ПЭП на частоту 4 МГц; глубина контроля при этом составляет от 5 до!125 мм. Для обнаружения дефектов (трещин), ориентированных под углом, применяются два наклонных ПЭП с углами ввода 60° и частотой 4 МГц. ’