Г.В.Ксендзык, Ю.М.Кусков, В.И.Комар, Б.Г.Члек, А.В.Солнцев
ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ НАПЛАВКА ЧУГУННЫХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ ШТРИПСОВОГО СТАНА КОМБИНАТА "КРИВОРОЖСТАЛЬ"
Из 15 клетей штрипсового стана 300 металлургического комбината «Криворожсталь» лишь четыре клети черновой группы имеют стальные валки, остальные - более дешевые, обеспечивающие высокое качество поверхности прокатываемого металла, валки из чугунов ма¬рок СШХН-45, ШХН-48, (ЖН-50 й др. Однако стойкость чугунных валков невелика и их заменяют после 2...З суток работы. При износе бочки валка, приводящем к ухудшению стабильности прокатки и качества поверхности прокатываемого металла, валки перешлифовывают. В том случае, когда диаметр бочки достигает минимальной допустимой величины, валки выбраковывают.
Учитывая большой износ, а также технологические сложности дуговой наплавки чугунных валков, для их восстановления в ИЭС им. Е.О.Патона был предложен способ электрошлаковой наплавки электродом-трубой. Использование токоподводящего кристаллизатора и литой чугунной дроби расширило технологические возможности разработанного способа. На базе аппарата А-550 разработана опытно-промышленная установка ОБ 2217 для электрошлаковой наплавки прокат¬ных валков с гладкой бочкой (или с неглубокими врезами) диаметром до 520 мм и длиной до 1200 мм при общей длине валка до 2600 мм и массе до 2500 кг.
Наплавка осуществляется следующим образом. Бочка изношенного валка перед наплавкой механически обрабатывается для удаления трещин разгара. После мехобработки валок подогревается в электропечи в течение 3...4 ч до 300...350 °С и устанавливается вертикаль¬но в поддон наплавочной установки. Затем установка приводится в рабочее положение: кристаллизатор опускается в стартовое (нижнее) положение, зазор между затравочным кольцом и стенкой кристаллизатора закрывается асбестовым шнуром. В тигле-ковше, расположенном непосредственно у кристаллизатора, расплавляется порция флюса, которая заливается в кольцевой зазор между наплавляемым валком и стенкой кристаллизатора. При подаче на шлаковую ванну сварочного напряжения и прохождении через нее электрического тока последняя разогревается до 1500...1600 °С. Устанавливается стабильный электрошлаковий процесе.
После 5…10 минутного дополнительного подогрева шлаковой ванной бочки наплавляемого валка и очистки ее поверхности от окислов включается дозированная подача дроби и механизм подъема кристаллизатора.
Режим наплавки: Uхх = 65...35 В, Uр = 26...30 В, I = 9±0,5 кА, производительность наплавки 90...120 кг/ч. На один ва¬лок с диаметром бочки 520 мм и длиной 550…600 мм штрипсового стана расходуется от 200 до 250 кг дроби, время наплавки составляет примерно 2,0...2,5 ч, Толщина наплавляемого слоя - 30...40 мм.
При наплавке использовались флюс АН-75 и чугунная низколегированная хромоникелевая (0,4 % Cr и 1,8 % Ni ) или хромистая (18 % и 25 % Сr) дробь фракции 1,5…4,0 мм.
Процесс наплавки заканчивается при выходе шлаковой ванны за пределы верхнего торца бочки валка на водоохлаждаемое выводное кольцо.
Расход охлаждающей воды на все элементы установки (трансфор¬матор, секционный кристаллизатор, водоохлаждаемые кабели и выводное кольцо) составляет 120...150 л/мин.
После окончания наплавки валки помещаются в нагретую печь и охлаждаются вместе с нею.
После механической обработки (проточки и шлифовки) наплавленные валки испытывались в 9-й и 10-й клетях штрипсового стана. В процессе испытания чугунного валка, наплавленного высокохромистым чугуном (2,6 % C, 0,65 % Si, 0,78 % Мп, 24,5 % Сr, 1,23 % Ni, 0,98 % Мo и 0,66 % V ) установлено, что после прокатки 8841 т - полосы износ составил 0,25...0,60 мм, в то же время у ли¬того валка из СШХН-50 после прокатки 7648 т полосы износ составил 0,45...1,00 мм. Валок, наплавленный среднехромистым чугуном (3,4 % С, 1,25 % Si, 0,3 Mn, 18,3 % Cr, 0,80 Mo и 1,40 % V ) показал, лучшие результаты: после прокатки 12 300 т полосы износ равнялся 0,2...0,6 мм, а серийный чугунный валок перешлифовывался после прокатки 9500 т полосы.
