[go: up one dir, main page]

RU2237563C1 - Process for restoring rolling rolls - Google Patents

Process for restoring rolling rolls Download PDF

Info

Publication number
RU2237563C1
RU2237563C1 RU2003101569A RU2003101569A RU2237563C1 RU 2237563 C1 RU2237563 C1 RU 2237563C1 RU 2003101569 A RU2003101569 A RU 2003101569A RU 2003101569 A RU2003101569 A RU 2003101569A RU 2237563 C1 RU2237563 C1 RU 2237563C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
surfacing
neck
rolls
roll
damaged
Prior art date
Application number
RU2003101569A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003101569A (en
Inventor
ев Ю.А. Бод (RU)
Ю.А. Бодяев
И.В. Боровков (RU)
И.В. Боровков
А.П. Козлов (RU)
А.П. Козлов
А.Г. Санталов (RU)
А.Г. Санталов
А.И. Трайно (RU)
А.И. Трайно
паев О.В. Т (RU)
О.В. Тяпаев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority to RU2003101569A priority Critical patent/RU2237563C1/en
Publication of RU2003101569A publication Critical patent/RU2003101569A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2237563C1 publication Critical patent/RU2237563C1/en

Links

Landscapes

  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

FIELD: rolling equipment, namely restoration of cast iron rolling rolls with journals damaged at operation.
SUBSTANCE: process comprises steps of mechanically taking off damaged layer and performing electric arc surfacing in place of taking off material at feeding electrode to welding zone; further cooling surfaced journal. Surfacing is realized at rate 40 - 50 m/h at density of electric current 35 -45 A/sq. mm. Temperature of journal is kept during surfacing no more than 400 C. Then journal is cooled until temperature of environment at mean rate 5 - 20 C/s.
EFFECT: possibility for providing high strength of cast iron rolls due to increased hardness and strength of surfaced layer.
1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано для восстановления чугунных рабочих валков с поврежденными в процессе эксплуатации шейками.The invention relates to the field of metallurgy, and more particularly to rolling production, and can be used to restore cast-iron work rolls with necks damaged during operation.

В процессе эксплуатации прокатных валков происходит повреждение шеек валков из-за разрушения подшипниковых опор. Валки с поврежденными шейками не пригодны к дальнейшей эксплуатации, хотя рабочий слой их бочек еще не выработан.During operation of the rolling rolls, the neck of the rolls is damaged due to the destruction of the bearings. Rolls with damaged necks are not suitable for further operation, although the working layer of their barrels has not yet been developed.

Известен способ ремонта стальных прокатных валков, включающий механический съем поврежденного участка бочки посредством выполнения по месту дефекта кольцевой проточки с регламентированными размерами, зависящими от глубины и ширины дефекта. Затем валок нагревают и производят электродуговую наплавку по месту кольцевой проточки. После наплавки проводят термическую обработку валка [1].A known method of repair of steel rolling rolls, including mechanical removal of the damaged section of the barrel by performing in place of the defect ring grooves with regulated dimensions, depending on the depth and width of the defect. Then the roll is heated and electric arc welding is performed at the place of the annular groove. After surfacing, heat treatment of the roll is carried out [1].

Недостаток известного способа состоит в том, что нагрев бочки валка приводит к снижению твердости ее рабочего слоя. Это снижает стойкость валка, а в некоторых случаях является недопустимым. Известный способ не пригоден к восстановлению шеек чугунных валков.The disadvantage of this method is that heating the barrel roll leads to a decrease in the hardness of its working layer. This reduces the resistance of the roll, and in some cases is unacceptable. The known method is not suitable for the restoration of the necks of cast-iron rolls.

Известен также способ восстановления прокатных валков, включающий механическое удаление дефектов бочки, предварительный и сопутствующий подогрев валка, электродуговую наплавку с последующими термической и механической обработками бочки [2].There is also known a method of restoring rolling rolls, including mechanical removal of barrel defects, preliminary and concomitant heating of the roll, electric arc surfacing with subsequent thermal and mechanical processing of the barrel [2].

Данный способ не пригоден для восстановления чугунных валков с поврежденными шейками, т.к. подогрев валка приводит к уменьшению твердости бочки и снижению его стойкости.This method is not suitable for the restoration of cast-iron rolls with damaged necks, because heating the roll leads to a decrease in the hardness of the barrel and a decrease in its durability.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ восстановления стальных прокатных валков с поврежденными шейками, по которому после механического съема поврежденного слоя шейки валка нагревают под наплавку до температуры 380-400°С со скоростью 50-80°С/ч, наплавку осуществляют стальным электродом со скоростью 20-40 м/ч при плотности электрического тока 25-35 А/мм2, термическую обработку проводят путем нагрева до температуры 430-470°С и выдержки при этой температуре в течение 0,5-1,5 ч [3].The closest in technical essence and the achieved result to the present invention is a method for the restoration of steel rolling rolls with damaged necks, according to which, after mechanical removal of the damaged layer of the neck, the rolls are heated for surfacing to a temperature of 380-400 ° C at a speed of 50-80 ° C / h, surfacing is carried out with a steel electrode at a speed of 20-40 m / h at an electric current density of 25-35 A / mm 2 , heat treatment is carried out by heating to a temperature of 430-470 ° C and holding at this temperature for 0.5-1.5 h [3].

Недостатки известного способа состоят в том, что он предназначен для восстановления стальных валков. Кроме того, тепловое воздействие в процессах нагрева под наплавку, наплавки и последующей термообработки приводит к снижению твердости и прочности наплавленного металла на шейку валка, что ведет к снижению стойкости валков.The disadvantages of this method are that it is designed to restore steel rolls. In addition, the thermal effect in the processes of heating for surfacing, surfacing and subsequent heat treatment leads to a decrease in hardness and strength of the deposited metal on the neck of the roll, which leads to a decrease in the resistance of the rolls.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в повышении стойкости чугунных валков.The technical problem solved by the invention is to increase the durability of cast iron rolls.

Указанная задача решается тем, что в известном способе восстановления прокатных валков, включающем механический съем поврежденного слоя шейки, электродуговую наплавку по месту съема с подачей электрода в зону сварки и последующее охлаждение наплавленной шейки, согласно предложению при восстановлении чугунных валков наплавку производят со скоростью 40-50 м/ч при плотности электрического тока 35-45 А/мм2, причем в процессе наплавки температуру шейки поддерживают не выше 400°С, а последующее охлаждение ведут до температуры окружающей среды со средней скоростью 5-20°С/ч.This problem is solved by the fact that in the known method for the restoration of rolling rolls, including mechanical removal of the damaged layer of the neck, arc welding at the place of removal with the electrode feeding into the welding zone and subsequent cooling of the weld neck, according to the proposal, when restoring cast iron rolls, surfacing is performed at a speed of 40-50 m / h at a current density of 35-45 a / mm 2, wherein during welding the neck temperature is maintained not higher than 400 ° C, and subsequent cooling leads to ambient temperature with average speed 5-20 ° C / h.

Сущность изобретения состоит в следующем. Разрушение подшипниковой опоры прокатного валка в процессе прокатки сопровождается разогревом шейки и приваркой к ней внутренней обоймы, порчей поверхности чугунной шейки фрагментами разрушенного подшипника. Валок с поврежденной шейкой не пригоден к дальнейшей эксплуатации. Попытки восстановления валков с поврежденными шейками по известным способам приводили к тому, что вследствие низкой свариваемости чугуна происходило отслоение наплавленного металла, а тепловое воздействие при нагреве, электродуговой наплавке и термической обработке шейки оказывало отрицательное влияние на твердость и прочность наплавленного слоя шейки прокатного валка. Это приводило к снижению стойкости валков, а в отдельных случаях восстановленные валки оказывались полностью непригодными к дальнейшей эксплуатации.The invention consists in the following. The destruction of the bearing support of the rolling roll during the rolling process is accompanied by heating of the neck and welding of an inner cage to it, damage to the surface of the cast-iron neck by fragments of a destroyed bearing. A roll with a damaged neck is not suitable for further use. Attempts to restore rolls with damaged necks by known methods led to the fact that, due to the low weldability of cast iron, the deposited metal exfoliated, and the thermal effect during heating, electric arc surfacing and heat treatment of the neck negatively affected the hardness and strength of the deposited layer of the neck of the rolling roll. This led to a decrease in the roll resistance, and in some cases, the reconstructed rolls turned out to be completely unsuitable for further operation.

При реализации предложенного способа вначале с шейки валка механической обработкой на токарном станке удаляют поврежденный слой глубиной 8-12 мм, т.к. на этой глубине дефекты чугунной шейки от разрушения подшипника гарантированно отсутствуют. Затем на шейку валка с кольцевой проточкой наносят электродуговой наплавкой стальным электродом слои металла до восстановления номинального размера шейки по режиму: скорость наплавки 40-50 м/ч, плотность электрического тока 35-45 А/мм2, а температуру шейки поддерживают не выше 400°С. Благодаря этому улучшается свариваемость наплавляемого слоя с чугуном, исключается образование трещин в чугуне, повышается прочность и твердость наплавленного слоя.When implementing the proposed method, first, the damaged layer with a depth of 8-12 mm is removed from the roll neck by machining on a lathe, because at this depth, cast iron neck defects from bearing failure are guaranteed to be absent. Then, layers of metal are applied to the neck of the roll with an annular groove by steel-arc welding using a steel electrode until the nominal size of the neck is restored to the mode: surfacing speed is 40-50 m / h, electric current density is 35-45 A / mm 2 , and the temperature of the neck is maintained no higher than 400 ° FROM. Due to this, the weldability of the deposited layer with cast iron is improved, the formation of cracks in cast iron is excluded, the strength and hardness of the deposited layer is increased.

Таким образом, предложенная технология обеспечивает полное восстановление геометрических размеров и служебных свойств поврежденной шейки валка без снижения твердости и прочности.Thus, the proposed technology provides a complete restoration of the geometric dimensions and service properties of the damaged neck of the roll without reducing hardness and strength.

Экспериментально установлено, что снижение скорости наплавки менее 40 м/ч приводит к удлинению процесса и перегреву шейки валка выше допустимой температуры. При увеличении скорости наплавки более 50 м/ч возрастает количество несплошностей в металле, что ухудшает качество наплавки.It was experimentally established that a decrease in the surfacing speed of less than 40 m / h leads to a lengthening of the process and overheating of the roll neck above the permissible temperature. With an increase in the surfacing speed of more than 50 m / h, the number of discontinuities in the metal increases, which affects the quality of surfacing.

При плотности электрического тока менее 35 А/мм2 из-за недостаточного проплавления качество наплавки ухудшается. Увеличение плотности электрического тока боле 45 А/мм2 приводит к перегреву шейки, в особенности, низлежащего слоя, что недопустимо.When the electric current density is less than 35 A / mm 2 due to insufficient penetration, the surfacing quality deteriorates. An increase in the electric current density of more than 45 A / mm 2 leads to overheating of the neck, especially the underlying layer, which is unacceptable.

Увеличение температуры выше 400°С приводит к ухудшению свариваемости чугуна и уменьшению твердости и прочности наплавленного слоя.An increase in temperature above 400 ° C leads to a deterioration in the weldability of cast iron and a decrease in the hardness and strength of the deposited layer.

При снижении средней скорости охлаждения менее 5°С/ч удлиняется производственный процесс восстановления, а стойкость валка не возрастает. Увеличение средней скорости охлаждения выше 20°С/ч вызывает образование трещин в чугуне, что ухудшает стойкость валка.With a decrease in the average cooling rate of less than 5 ° C / h, the production recovery process is lengthened, and the roll resistance does not increase. An increase in the average cooling rate above 20 ° C / h causes the formation of cracks in cast iron, which impairs the resistance of the roll.

Примеры реализации способаMethod implementation examples

Рабочий валок из чугуна марки ЛПХНд-71 непрерывного широкополосного стана 2000 горячей прокатки, с поврежденной из-за разрушения подшипниковой опоры шейкой, устанавливают на токарном станке. С помощью резца производят механический съем поврежденного слоя с образованием на шейке валка кольцевой проточки шириной 400 и глубиной 10 мм. Затем валок устанавливают на наплавочный станок, приводят валок во вращение. Наплавку ведут под слоем флюса марки АН-60 стальной электродной проволокой диаметром 4,0 мм. Скорость наплавки составляет Vсв=45 м/ч, плотность электрического тока при наплавке J=40 А/мм. В процессе наплавки температуру шейки поддерживают равной T=200°С за счет его охлаждения в паузах наплавки. Наплавку ведут до восстановления номинального размера шейки с припуском на механическую обработку. После наплавки валок охлаждают до температуры окружающей среды со средней скоростью Vохл=12°С/ч.A work roll made of cast iron of the LPHNd-71 brand of a continuous broadband hot rolling mill 2000, with a neck damaged due to the destruction of the bearing support, is mounted on a lathe. Using the cutter, a mechanical removal of the damaged layer is carried out with the formation of an annular groove 400 wide and 10 mm deep on the roll neck. Then the roll is installed on the surfacing machine, the roll is brought into rotation. Surfacing is carried out under an AN-60 grade flux layer with a 4.0 mm diameter steel electrode wire. The surfacing speed is V sv = 45 m / h, the electric current density during surfacing is J = 40 A / mm. In the process of surfacing, the temperature of the neck is maintained equal to T = 200 ° C due to its cooling in pauses of surfacing. Surfacing is carried out until the neck is restored to its nominal size with machining allowance. After surfacing, the roll is cooled to ambient temperature with an average rate of V cool = 12 ° C / h.

Указанные технологические режимы обеспечивают получение бездефектной наплавленной шейки восстановленного валка. После завершения наплавки валок устанавливают на вальцешлифовальный станок и шлифуют наплавленную шейку до номинального диаметра.The indicated technological conditions ensure the production of a defect-free weld neck of the reconstructed roll. After surfacing is completed, the roll is installed on a roll grinding machine and the weld neck is ground to a nominal diameter.

Восстановленный чугунный валок собирают с подшипниками и подушками, заваливают в чистовую клеть непрерывного широкополосного стана 2000 и осуществляют горячую прокатку стальных полос.The recovered cast iron roll is assembled with bearings and pillows, dumped into the finishing stand of a continuous broadband mill 2000, and the steel strips are hot rolled.

Варианты реализации предложенного способа и показатель стойкости рабочих валков (удельный расход восстановленных валков на тонну проката) приведены в таблице.Implementation options of the proposed method and the resistance index of work rolls (specific consumption of reconditioned rolls per ton of rolled metal) are given in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Как следует из данных, приведенных в таблице, при реализации предложенного способа (варианты 2-4) достигается повышение стойкости восстановленных чугунных прокатных валков с поврежденными шейками (удельный расход валков минимален). В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты 1 и 5) стойкость восстановленных валков снижается. Также более низкую стойкость имеют чугунные прокатные валки с поврежденными шейками, восстановленные по способу-прототипу (вариант 6).As follows from the data given in the table, when implementing the proposed method (options 2-4), an increase in the durability of restored cast-iron rolling rolls with damaged necks is achieved (the specific consumption of rolls is minimal). In the case of transcendental values of the declared parameters (options 1 and 5), the resistance of the restored rolls decreases. Also lower durability are cast iron rolling rolls with damaged necks restored by the prototype method (option 6).

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что регламентированные параметры электродуговой наплавки при восстановлении чугунных прокатных валков с поврежденными шейками обеспечивают одновременно получение высокого качества наплавки и исключают негативное термическое воздействие на наплавленный слой шейки валка, сохраняя его высокую твердость и прочность. Этим достигается повышение стойкости восстановленных валков.The technical and economic advantages of the proposed method consist in the fact that the regulated parameters of electric arc surfacing during the restoration of cast iron rolls with damaged necks provide both high quality surfacing and eliminate the negative thermal effect on the deposited layer of the roll neck, while maintaining its high hardness and strength. This is achieved by increasing the resistance of the restored rolls.

В качестве базового объекта принят способ-прототип. Применение предложенного способа позволит повысить рентабельность восстановления чугунных прокатных валков с поврежденными шейками на 20-30%.The prototype method is adopted as the base object. The application of the proposed method will improve the profitability of the recovery of cast-iron rolling rolls with damaged necks by 20-30%.

Источники информацииSources of information

1. Авт.свид. СССР №1683834, МПК В 21 В 28/02, 1991 г.1. Autosvid. USSR No. 1683834, IPC B 21 V 28/02, 1991

2. Авт.свид. СССР №1579679, МПК В 23 К 9/04, 1990 г.2. Autosvid. USSR No. 1579679, IPC В 23 К 9/04, 1990

3. Патент РФ №2139156, МПК В 21 В 28/02, В 23 Р 6/00, 1999 г.3. RF patent No. 2139156, IPC B 21 V 28/02, B 23 P 6/00, 1999

Claims (1)

Способ восстановления прокатных валков, включающий механический съем поврежденного слоя шейки, электродуговую наплавку по месту съема с подачей электрода в зону сварки и последующее охлаждение наплавленной шейки, отличающийся тем, что при восстановлении чугунных валков наплавку производят со скоростью 40-50 м/ч при плотности электрического тока 35-45 А/мм2, причем в процессе наплавки температуру шейки поддерживают не выше 400°С, а последующее охлаждение ведут до температуры окружающей среды со средней скоростью 5-20°С/с.A method of restoring rolling rolls, including mechanical removal of the damaged layer of the neck, electric arc surfacing at the location of removal with the electrode being fed into the welding zone and subsequent cooling of the weld neck, characterized in that during the restoration of cast iron rolls, surfacing is performed at a speed of 40-50 m / h at an electric density current 35-45 A / mm 2 , and in the process of surfacing the neck temperature is maintained no higher than 400 ° C, and subsequent cooling is carried out to ambient temperature with an average speed of 5-20 ° C / s.
RU2003101569A 2003-01-20 2003-01-20 Process for restoring rolling rolls RU2237563C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003101569A RU2237563C1 (en) 2003-01-20 2003-01-20 Process for restoring rolling rolls

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003101569A RU2237563C1 (en) 2003-01-20 2003-01-20 Process for restoring rolling rolls

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003101569A RU2003101569A (en) 2004-07-27
RU2237563C1 true RU2237563C1 (en) 2004-10-10

Family

ID=33537517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003101569A RU2237563C1 (en) 2003-01-20 2003-01-20 Process for restoring rolling rolls

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2237563C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550069C1 (en) * 2013-11-05 2015-05-10 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Reconditioning of cast iron forming rolls (versions)
CN111975297A (en) * 2020-08-14 2020-11-24 中国人民解放军陆军装甲兵学院 Preparation and rolling post-treatment strengthening process for high-energy micro-arc deposition layer on surface of copper alloy

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550069C1 (en) * 2013-11-05 2015-05-10 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Reconditioning of cast iron forming rolls (versions)
CN111975297A (en) * 2020-08-14 2020-11-24 中国人民解放军陆军装甲兵学院 Preparation and rolling post-treatment strengthening process for high-energy micro-arc deposition layer on surface of copper alloy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2597474C2 (en) Method of producing roller with built-up by welding material and method of reconditioning worn-out roller by means of overlaying welding
RU2550069C1 (en) Reconditioning of cast iron forming rolls (versions)
CN107838628A (en) A kind of grain roll roll surface combined-repair method
CN112720134A (en) Coping method for eliminating decarburization of steel billet
WO2019156168A1 (en) Method for reclaiming tool material and tool material
RU2237563C1 (en) Process for restoring rolling rolls
CN101058139A (en) Welding technology for broken and waste core rod
RU2335387C2 (en) Method of cast iron forming roll wobblers repair
CN110253207A (en) A kind of curling furnace drum crack restorative procedure
RU2281846C1 (en) Method for restoring cast iron rolling rolls with damaged journals
RU2245771C2 (en) Method for restoring rolling rolls
JP3228169B2 (en) Plug for piercing and rolling of seamless metal pipe and method of manufacturing seamless metal pipe using this plug
JP4462440B2 (en) Method for producing hot-rolled bearing steel
RU2139156C1 (en) Method for restoring rolling rolls
RU2283709C2 (en) Cast iron roll journals restoring method
KR100777673B1 (en) Work roll chocks with improved wear resistance, manufacturing method and rolling apparatus
JP2010131697A (en) Method of repairing surface of hot slab
JPH0531663A (en) Processing method for strip metal
RU2123413C1 (en) Roller restoration method
RU2228958C2 (en) Method of hardening of steel roll of section rolling mill
RU2096155C1 (en) Method of repairing parts
RU2339469C2 (en) Method for hardening of steel roller for rail and structural mill
RU2291040C1 (en) Method for roller restoring
RU2668645C1 (en) Method of restoring the rollers of continuous casting machines
JP3661691B2 (en) Continuous casting method of high carbon special steel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180121