V 2/2 Криогенное воздействие при холодной прокатке и дрессировке

При сухой дрессировке полос с нормируемой матовой поверхностью, согласно требованиям технологии, замена рабочих валков выполняется после 4-5 рулонов по причине снижения их шероховатости (от R_a=3 мкм до 1,5 мкм), что ограничивает производительность существующих станов и снижает качество поверхности полос. Ограничением выступает также температура в очаге деформации. Использование СОЖ для повышения скорости дрессировки нежелательно из-за появления загрязнений на поверхности полос. Поэтому необходимы альтернативные способы селективного охлаждения валков при дрессировке и холодной прокатке, не менее эффективные, но не оставляющие включения на поверхности и позволяющие регулировать плоскостность.

Применение криогенных жидкостей в прокатном производстве запатентовано крупнейшим производителем промышленных газов фирмой «Air Products and Chemicals, Inc.» (США), подана также заявка на получение патента России [64]. Криогенная технология отрабатывалась на дрессировочных станах Sao Paolo (Бразилия), Thyssen Krupp Steel Dortmund и C.D. Wälzholz (Германия), где фирмой SMS Demag (Германия) проводились также исследования на стане холодной прокатки воздействия жидкого азота в сочетании с технологией смазки малого объема (low volume lubrication), разработанной совместно с REBS и предполагающей образование и подачу через форсунки безводной смеси воздуха и эмульсола. Применение криогенной технологии в последней клети станов холодной прокатки взамен существующей системы зонного охлаждения требует некоторых изменений в оборудовании, которые включают: введение многозонного охлаждения на входе предпоследней клети; дополнительное охлаждение полосы в двух последних межклетьевых промежутках; защита последней клети от эмульсии с предыдущей клети. Жидкий азот подается при температуре -170°С…-196°С (в зависимости от давления) по ширине полосы на входе в очаг деформации (см. Рис. 3а). Криогенное охлаждение полосы и валков позволяет на 25% увеличить скорость прокатки и снизить степень окислительных реакций на поверхности полосы при нагреве во время холодной прокатки (были устранены пятна ржавчины). Наряду с этим было установлено, что подача жидкого азота не изменяет коэффициент трения в очаге деформации. Подача криогенного охладителя на выходе клети (см. Рис. 3б) способствовала лучшему переносу шероховатости с валков на полосу, что связано с контактом опорных и рабочих валков, и позволила в два раза увеличить срок службы рабочих валков за счет более длительного сохранения их шероховатости. От равномерной без пульсаций подачи криогенного охладителя зависит плоскостность полосы. Поэтому жидкий азот может применяться для целенаправленного управления профилем валка и устранения локальных дефектов профиля полосы на дрессировочных станах, которые не оснащены системой селективного охлаждения валков. Предложен способ применения криогенных жидкостей и газов для управления профилем полосы и валков, в котором контроллер регулирует расходы по каждой из форсунок в линейке и формирует требуемый контур по ширине валка. Во время остановок прокатных клетей необходимо предусмотреть перекрытие форсунок, чтобы избежать сильного переохлаждения отдельных участков валков и нарушения их профиля.