Исследование и разработка технологии производства чугунных листопрокатных валков методом центробежного литья

• Автор: Цыбров, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1.1. Современное состояние производства листопрокатных валков

1.2. Основные требования, предъявляемые к листопрокатным

4 валкам

1.3. Анализ перспективных материалов для листопрокатных валков

1.3.1. Высокохромистые чугуны

1.3.2. Индефинитные чугуны для рабочего слоя валков

1.4. Анализ технологических особенностей получения двухслойных

прокатных валков

1.5. Выводы, цель и задачи исследования
ГЛАВА И. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объект исследования.
2.2. Методика исследования технологических параметров отливки
валков
2.3. Методика исследования структуры и физикомеханических
свойств металла валков
у Выводы по 2 главе.
ГЛАВА III. ВЫБОР ИЗНОСОСТОЙКИХ ЧУГУПОВ ДЛЯ РАБОЧЕГО
СЛОЯ ВАЛКОВ И МАТЕРИАЛА СЕРДЦЕВИНЫ
3.1. Особенности влияния легирующих элементов на структуру и
свойства рабочего слоя из высокохромистого чугуна.
3.2. Применение индефинитного чугуна для рабочего слоя валков .
3.3. Использование высокопрочного чугуна с шаровидным графитом
для сердцевины шеек валков
3.4. Исследование литейных свойств материала валков
Выводы по 3 главе.
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ 4 ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА
ДВУХСЛОЙНЫХ ВАЖОВ
4.1. Выбор схемы технологического процесса заливки двухслойных
валков
4.2. Условия прочного сваривания рабочего слоя и сердцевины
валка.
4.3. Создание направленного затвердевания рабочего слоя валка
4.3.1. Выбор состава флюса.
4.3.2. Приготовление флюса.
4.3.3. Ввод флюса в форму
4.4. Температурновременные параметры заливки металла
4.4.1. Заливка и формирование рабочего слоя валка во вращающейся форме
4.4.2. Заливка металла сердцевины валка в форму
4.5. Выбор частоты вращения формы.
4.6. Заливка промежуточного слоя чугуна.
Выводы по 4 главе.
ГЛАВА V. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОПРОКАТНЫХ ВАЖОВ
5.1. Отливка двухслойных валков в промышленных условиях
5.Г. 1. Подготовка формы
5.1.2. Подготовка заливочного устройства
5.1.3. Заливка металла рабочего слоя валка
5.1.4. Заливка металла сердцевины валка.
5.1.5. Охлаждение заготовки валка и разборка формы
5.2. Свойства металла двухслойных валков .
5.3. Эксплуатационные испытания листопрокатных валков.
5.4. Техникоэкономическая эффективность результатов внедрения рекомендованной технологии
Выводы по 5 главе.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Список использованных источников


Значительный вклад в развитие технологии двухслойной заливки металла валков в стационарную изложницу внесли представители Лутугинского завода прокатных валков Бешлык A. C. /3/, Карсский В. Е., Дорощенко П. H.A. Шапиро З. Б., которые разработали технологию отливки валков с рабочим слоем из хромоникелевого чугуна с твердостью . HSD в . Совместно со специалистами ЛЗПВ в совершенствовании технологии получения стационарных двухслойных валков принимали участие ученые ДМЕТИ Кривошеев А. Е. . II, Таран Ю. Н. /8, 9/, Рудницкий Л. С. /, /, Котешов Н. П. //, Пузырьков-Уваров О. В. //, Адамов И. В. // и др. Химический состав хромоникелевого чугуна для рабочего слоя валков представлен в таблице 1. Таблица 1. Os о оо 0,. Г* О 3,8. Эти требования обеспечивали чистоту рабочего слоя от эвтектических аустенито-графитных колоний и относительно высокую твердость. Новосибирского меткомбината; стана «» «Запорожсталь»; станов «» и «» завода «Азовсталь» эти валки показали удовлетворительные для того времени эксплуатационные результаты. Дальнейшее совершенствование этой технологии происходило на Кушвииском заводе прокатных валков с участием специалистов Лученинова П. Е., Рямова В. И., Овчинникова Н. Н., Гималетдинова Р. Х. и др. В последние годы такая технология получения листопрокатных валков перестала удовлетворять запросам металлургического производства в связи с новым ужесточением эксплуатации валков из-за появления труднодеформируемых материалов прокатываемого листа и новых станов с более высокой производительностью. В этих условиях валки с рабочим слоем из хромоникелевого чугуна, обладая высокой твердостью, более подвержены появлению таких дефектов как выкрашивание и отслоения и, как следствие, значительному износу, особенно в условиях эксплуатации чистовых клетей листопрокатных станов. Наиболее востребованными материалами для рабочего слоя валков становятся высокохромистый чугун для предчистовых клетей листопрокатных станов и индефинитный для последних клетей чистовой группы валков /. Для сердцевины и шеек валка наиболее перспективным материалом представляется высокопрочный чугун с шаровидным графитом /,/. В качестве новой технологии с применением этих материалов предлагается использовать метод центробежного литья, позволяющий не только повысить выход годного на . Однако отсутствие данных о поведении новых материалов при формировании рабочего слоя в поле центробежных сил, а также термовременных факторах заливки двух различных по химическому составу металлов требует проведения серьезных исследований по использованию этих перспективных материалов и технологии изготовления из них валков. Основные требования к качеству листопрокатных валков находятся в прямой зависимости от условий их эксплуатации в конкретных клетях * прокатного стана. Основная роль валков, эксплуатируемых в черновых клетях, состоит в необходимости деформирования исходной заготовки до толщины подката для чистовых клетей. При этом необходимо обходиться меньшим количеством обжатий для уменьшения тепловых потерь и максимального использования мощности стана. С этих позиций возрастают требования к захватывающей способности материала, т. Установлено, что твердость таких валков, удовлетворяющих вышеуказанным условиям, составляет около ШЭ, а содержание углерода 0,7. Наиболее подходящим материалом рабочего слоя таких валков, удовлетворяющим подобные требования, является заэвтектоидная сталь, а также хромистая с содержанием хрома 7. Как правило, в отечественной практике металлургического производства, на передних и последних клетях чистовой группы клетей используются валки с рабочим слоем из низколегированного хромоникелевого чугуна типа ЛПХНд с перлитной основой и низкой стойкостью, которые не удовлетворяют в полной мере требованиям современного производства. Требования, предъявляемые к опорным валкам станов горячей прокатки, вытекают из того, что эти валки принимают на себя основные усилия прокатки, при этом возникающее давление между рабочими и опорными валками по всей ширине прокатки ведет к появлению знакопеременных контактных напряжений, которые со временем превышают усталостную прочность материала бочки валка.