УДК 621.771.016.3:621.892.6:539.621
ПРИМЕНЕНИЕ СМАЗОК НА АГРЕГАТЕ ПРАВКИ РАСТЯЖЕНИЕМ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ
© Долматов Александр Петрович, канд. техн. наук, e-mail: dolmatov_ap@nlmk.ru;
Долгих Павел Петрович, канд. техн. наук, e-mail: dolgich_pp@nlmk.ru; Усачев Максим Александрович, e-mail: usachev_ma@nlmk.ru; Шипилов Виктор Дмитриевич, e-mail: shipilov_vd@nlmk.ru ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат». Россия, г. Липецк Статья поступила 03.09.2014 г.
Для уменьшения налипания загрязнений на правильные ролики агрегата правки стальной полосы с холоднокатаных отожженных дрессированных полос было предложено распыление 5,0-6,5%-ного раствора технологической смазки «Волгол-355» на правильные ролики машины правки растяжением снизу и сверху полосы. Проведен ряд мероприятий по оптимизации условий подачи раствора и удаления его остатков с поверхности полосы. Это привело к устранению полос загрязнений на поверхности проката, снижению дефектов «накол» и «надав» на металле, повышению чистоты поверхности правленого проката и позволило начать порезку и отгрузку по заказам потребителей правленого металла с амплитудой неплоскостности не более 2 мм/пог. м.
Ключевые слова: агрегат правки растяжением; неплоскостность; технологическая смазка «Волгол-355»; загрязненность по коэффициенту отражения.
При освоении технологии правки стальных полос на агрегате правки растяжением стальной полосы (АПРСП) фирмы ЭашеН (Италия) технологи столкнулись с проблемой загрязнения роликов машины правки растяжением (МПР).
Часть металлопроката, предназначенного для последующей правки на АПРСП, проходила отжиг в колпаковых печах конструкции «Стальпроекта» в азотно-водородной защитной атмосфере. При правке такого металлопроката происходило налипание частичек сажи на поверхность роликов агрегата, на барабаны тянущих станций, рабочие, промежуточные и опорные ролики правильных кассет МПР. Длительная работа агрегата приводила к получению на поверхности правленого проката полос загрязнений (рис. 1), а затем дефектов типа «накол» и «надав».
С целью повышения чистоты поверхности правленого проката специалистами ОАО «НЛМК» была предложена новая схема подачи раствора технологической смазки к каждой правильной кассете МПР. Схема была принята фирмой ЭашеН, в соответствии с которой насосы были заменены более производительными, заменена запорная арматура на магистрали подачи рас-
твора смазки от рабочего бака до МПР, установлено восемь коллекторов с форсунками на входе четырех правильных кассет (снизу и сверху полосы). Коллекторы с форсунками обеспечили равномерное разбрызгивание раствора на полосу и ролики кассет при давлении 1,5-2,5 бар. Смачивание раствором поверхностей рабочих, опорных и промежуточных роликов МПР препятствовало накоплению на них загрязнений благодаря содержащимся в растворе поверхностно-активным веществам (ПАВ).
Кроме этого, фирмой ЭашеН был проведен ряд дополнительных мероприятий: на выходе МПР установлены четыре воздушных ножа (по два снизу и сверху полосы) с подачей к ним воздуха от воздуходувок с давлением 0,23 бар; для повышения эффективности работы коллекторов сдува вся вспомогательная система пневматики агрегата переведена на сетевой сжатый воздух комбината, что позволило использовать компрессор агрегата только для системы сдува; для уменьшения выбросов аэрозоля раствора смазки над МПР смонтирована аспирационная система отсоса
Рис. 1. Продольные полосы загрязнений на правленой полосе после
МПР
Физико-химические показатели технологических смазок
Показатель Кверл 275-2 Волгол-350 Волгол-355 Метод испытания
Концентрат (продукт в состоянии поставки)
Массовая доля воды, % 71 66 67 ГОСТ 2477
Стабильность при хранении Выдерживает Выдерживает Выдерживает Методика ОАО «НЛМК»
Плотность при 20 °С, г/см3 1,10 1,07 1,08 ГОСТ 3900
Раствор (5,0%-ный), приготовленный по ГОСТ 6243-75, п. 2.1.2.1 на дистиллированной воде при рН 6,0
Защитная способность раствора на чугунной пластине, площадь коррозионного поражения, % Коррозионная агрессивность Выдерживает 0,5 Выдерживает 0,5 Выдерживает Методика ОАО «НЛМК» ГОСТ 6243-75, пп. 2.1.2.4, 2.1.3
Общая щелочность: условные «точки» 15,6 15,2 17,0 ГОСТ 9.402
рН 9,9 10,2 11,4 ГОСТ 6243-75, пп. 4.1, 4.3 и 4.4
паров раствора смазки с улавливающими фильтрами, ограждена прозрачными пластиковыми щитами рабочая зона МПР; для предотвращения попадания на полосу загрязнений с ферм здания агрегат укрыт пластиковыми панелями; на барабаны тянущих станций до и после МПР установлены скребки и чистящие планки с пневматическим дистанционным приводом.
На начальном этапе на АПРСП были опробованы 5-8%-ные растворы смазок «Волгол-350» (ООО «ВПО «Волгохимнефть», г. Волгоград) и «Кверл-275-2» (фирма Quaker Chemical B.V., Нидерланды), применяющиеся на дрессировочных станах при обработке холоднокатаного отожженного проката. По результатам лабораторных исследований и промышленных испытаний обе смазки по моющим свойствам соответствовали одному уровню; однако смазка «Волгол-350» обладала более высокими антикоррозионными свойствами. С целью повышения чистоты правленых полос специалистами ООО «ВПО «Волгохимнефть» специально для АПРСП была разработана новая технологическая смазка «Волгол-355». В сравнении со смазками «Волгол-350» и «Кверл 275-2» эта смазка характеризуется повышенными показателями «общей щелочности» (17,0 против 15,2 и 15,6 условных точек) и рН (11,4 против 10,2 и 9,9), т.е. обладает повышенными моющими свойствами. Характеристики технологических смазок приведены в таблице.
Дальнейшая отработка технологии правки полосы проводилась с использованием смазки «Волгол-355». 5,4-6,2%-ные растворы этой смазки в обессоленной воде готовили в баке вместимостью 1 м3. Концентрацию раствора
^--1-1-1-1-1-
< Т I I I I I
то 2 4 6 8 10 12
Концентрация рабочего раствора смазки, %
Рис. 2. График зависимости электропроводности раствора технологической смазки «Волгол-355» от ее концентрации
контролировали методами титрования и по электропроводности построением градуировочных графиков зависимости электропроводности раствора от его концентрации (рис. 2).
При правке металла проводили контроль загрязненности поверхности проката по коэффициенту отражения на входе и выходе МПР (методом снятия отпечатков на липкую ленту) и визуальную оценку загрязненности полос после правки, а также эффективности сдува остатков раствора с полосы. Коэффициент отражения (степень отражения светового пучка от отпечатка загрязненности полосы на липкую ленту, %) характеризует тональность поверхности проката и не определяет степень загрязненности полосы количественно. Коэффициент отражения зависит от количества сажистых частиц, образующихся при отжиге и осевших на полосу в зависимости от условий отжига металла, а также от наличия исходной очистки полос. Увеличение количества сажистых отложений наблюдается по появлению серой тональности поверхности металла, что, со-
и 100
т
с о 90
X х ы? 80
ер в р? 70
о п и X 60
а т о е * а 50
т с р 40
и ч к к от о п 30 20
X
д е 10
р 0
С
86 91 94 95
79 79
1 2 1 2 1 2
КП "Стальпроекта" КП Ebner AHO
Тип термических средств
Рис. 3. Средняя загрязненность по коэффициенту отражения холоднокатаных отожженных полос до (1) и после АПРСП (2) с применением различных термических агрегатов
Я 30
с
з U 25 -° С
е <5 20
s
X
0J
=3
f
15 10
5 0
60
70 80 90 100
Средняя чистота поверхности до АПРСП, %
Рис. 4. Улучшение чистоты поверхности холоднокатаных полос при правке на АПРСП в зависимости от исходной чистоты поверхности
ответственно, приводит к снижению коэффициента отражения.
Было установлено, что исходная загрязненность проката по коэффициенту отражения на входе агрегата находилась в диапазоне 68-96% в зависимости от типа отжига. Для холоднокатаного проката после агрегата непрерывного отжига (АНО) она составляла в среднем 94%, для металла после отжига в колпаковых печах фирмы Ebner (Австрия) и «Стальпроекта» - 79%.
Загрязненность правленых полос на выходе агрегата находилась в диапазоне 71-98%. При этом для металла после АНО она составила в среднем 95%, для металла после колпаковых печей Ebner - 91%, для металла после колпаковых печей «Стальпроекта» - 86%. Улучшение чистоты поверхности правленых полос зависит от исходной загрязненности полос на входе в АПРСП (рис. 3). Для холоднокатаных полос, имеющих повышенную загрязненность по коэффициенту отражения перед АПРСП, эффект повышения чистоты поверхности более ощутим, чем при правке полос с минимальной исходной загрязненностью (рис. 4).
Максимальный эффект улучшения чистоты поверхности полос после правки в АПРСП отмечается на прокате, отожженном в колпаковых печах Ebner (в среднем «12%); средний эффект - на прокате, отожженном в колпаковых печах «Стальпроекта» (в среднем «7%); минимальный эффект - на прокате после АНО (в среднем «1%).
В процессе отработки технологии эксплуатации технологической смазки «Волгол-355» были выбраны оптимальные условия подачи раствора и сдува его остатков с поверхности полосы: концентрация раствора 5,0-6,5%; расход раствора 100-150 л/ч; давление подачи раствора 1,5-2,5 бар; расстояние между форсунками сдува и полосой 60 мм; разворот коллекторов сдува на угол 65-75° по отношению к продольной оси агрегата против направления движения полосы.
Следует отметить, что при расходе раствора менее 100 л/ч на загрязненных полосах после отжига в колпаковых печах «Стальпроекта» удаление загрязнений не обеспечивалось. Наблюдалось их налипание на правильные, промежуточные и опорные ролики МПР с последующим переносом этих загрязнений на полосу. При расходе раствора более 150 л/ч происходило закатывание в рулон не удаленного после обдувки воздухом раствора, что повышало вероятность коррозии металла при межоперационном хранении, а при нанесении консервационного масла -образование липкой трудноудаляемой с поверхности полосы масляной субстанции вследствие частичного эмульгирования масла остатками раствора.
Таким образом, при правке проката с оптимальным расходом раствора технологической смазки в МПР 1
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.