A roll’s wear during hot rolling of high-silicon steel and its impact on the quality of a strip’s profile

• Autorzy: Ścibisz Kamila , Kaźmierski Tomasz , Krawczyk Janusz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0053.9440

Warianty tytułu

PL

Zużycie walców roboczych w procesie walcowania stali wysokokrzemowych i jego wpływ na jakość walcowanej blachy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Hot rolling of grain-oriented high silicon steel is related to technical problems such as high temperature and long rolling campaigns with strips of the same width. Numerous methods may be carried out as a solution to these problems. Before the rolling campaign, all rolls of finishing stands are exchanged. The campaign is scheduled with additional exchanges of rolls on two last stands in two stages. A roll’s wear increases with the quantity of rolled material and may lead to strip profile deformation. Exchanging the rolls ensures the required steel quality and prevents losses caused by quality defects. This work identifies factors affecting the work roll's wear and refers to the material from which rolls are made. This work aimed to determine the wear of work rolls of the finishing group rolling mills during the rolling of high-silicon steel. The work presents wear analyses of 30 rolls. It was analysed depending on roll type and high silicon steel rolled material quantity. Compared wear of rolls after rolling high-silicon steel and black sheet. By analysing the distribution of roll wear along the length of the roll, it was found that the wear of working rolls directly affects the geometry of the rolled sheet, which may affect the quality of the strip profile of the rolled sheet.

PL

Walcowanie stali wysokokrzemowych o zorientowanym ziarnie wiąże się z problemami technologicznymi takimi jak: wysoka temperatura walcowania i bardzo długa sekwencja walcowania blachy o tej samej szerokości. Rozwiązanie tych problemów prowadzone jest wieloaspektowo. Przed rozpoczęciem procesu walcowania stali wysokokrzemowych następuje wymiana walców roboczych we wszystkich walcarkach wykańczających. Walcowanie planowane jest z przebudową pośrednią walców roboczych, w dwóch ostatnich walcarkach. Po odwalcowaniu określonej ilości materiału konieczne jest wycofanie narzędzi do regeneracji z uwagi na postępujące zużycie walców roboczych. Przebudowa pośrednia walców ma na celu zapewnienie wymaganej jakości blachy i niedopuszczenie do strat związanych z powstawaniem wad jakościowych. Niniejsza praca określa czynniki wpływające na zużycie walców, odnosząc je również do materiału, z którego wykonane są narzędzia. Celem pracy było określenie zużycia walców roboczych walcarek grupy wykańczającej podczas walcowania stali wysokokrzemowej. W pracy przedstawiono analizę zużycia 30 walców roboczych. Analizowano zużycie w zależności od rodzaju walca podczas walcowania stali wysokokrzemowej, porównano zużycie walców na poszczególnych klatkach walcowniczych w zależności od ilości przewalcowanej stali wysokokrzemowej, dokonano porównania zużycia walców po walcowaniu stali wysokokrzemowej i walcowaniu blachy czarnej. Obserwowany nierównomierny rozkład zużycia walców na ich długości może wpływać na kształt walcowanej blachy, co może przekładać się na jakość profilu poprzecznego.

Słowa kluczowe

EN

hot rolling; high silicon steel; work roll wear; quality defect; strip profile deformation

PL

walcowanie na gorąco; stal wysokokrzemowa; zużycie walców; wady jakościowe

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 3
• Strony: 95--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab, wykr.

Twórcy

autor

Ścibisz Kamila

• ArcelorMittal Poland S.A. Unit in Krakow, Tadeusza Sendzimira 1 Street, 31-752 Krakow; AGH Doctoral School, A. Mickiewicza 30 Ave., 30-059 Krakow, Poland.
• AGH Doctoral School, A. Mickiewicza 30 Ave., 30-059 Krakow, Poland.

• https://orcid.org/0000-0002-1669-7637

autor

Kaźmierski Tomasz

• ArcelorMittal Poland S.A. Unit in Krakow, Tadeusza Sendzimira 1 Street, 31-752 Krakow
• AGH Doctoral School, A. Mickiewicza 30 Ave., 30-059 Krakow, Poland.

• https://orcid.org/0000-0002-2477-5324

autor

Krawczyk Janusz

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Computer Science, A. Mickiewicza 30 Ave., 30-059 Krakow, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-7893-1177

Bibliografia

• 1. Si-qian Bao, Yang Xu, Gang Zhao, Xiang-bin Huang, Huan Xiao, Chuan-long Ye, Na-na Song, Qingming Chang: Microstructure, texture and precipitates of grain-oriented silicon steel produced by thin slab casting and rolling process, Journal of Iron and Steel Reaserch, International 2017, 24, pp. 91–96.
• 2. Hai-Tao Liu, Sheng-Jie Yao, You Sun, Fei Gao, Hong-Yu Song, Guo-Huai Liu, Lei Li, Dian-Qiao Geng, Zhen-Yu Liu, Gou-Dong Wang; Evolution of microstructure, texture and inhibitor along the processing route for grain-oriented electrical steels using strp casting, Materials Characterization 2015, 106, pp. 273–282.
• 3. Wodzyński A., Suliga M., Chwastek K.: Blachy elektrotechniczne o ziarnach zorientowanych-wybrane zagadnienia, Prace Instytutu Elektrotechniki 2014, zeszyt 267, Politechnika Częstochowska.
• 4. Zhenguang Liu, Peng Fu, Jiazhu Zhao, Fang Ji, Youde Zhang, Hiromi Nagaumi, Xiaonan Wang, Yong Zhao, Pinfeng Jia, Wenbin Li: Corrosion and high-temperature tribological behavior of carbon steelcladdings by additive manufacturing technology, Surface& Coatings Technology 2020, 384, p. 125325.
• 5. Denis Benasciuut: On thermal stress and fatigue life evaluation in work rolls of hot rolling mill, Journal of Strain Analysis for Engineering Design 2012, 47 (5), pp. 297–312.
• 6. David Bombac, Boštjan Markoli, Milan Tercelj: Hot work roller surface layer degradation progress during thermal fatigue in the temperature range 500–700˚C, International Journal of Fatigue 2017, 104, pp. 355–365.
• 7. Atilla Özgür, Yilmaz Uyguna, Marc-Thorsten Hütt: A review of planning and scheduling methods for hot rolling mills in steel production, Computers & Industrial Engineering 2021, 151, p. 1066606.
• 8. Camille Bataille, Emilie Luc, Maxence Bigerelle, Raphael Deltombe, Mirentxu Dubar: Rolls wear characterisation in hot rolling process, Tribology International 2016, 100, pp. 328–337.
• 9. JianGuo Cao, HaiTao Xiong, QiuFang Zhao, YanLin Li, ShiQuan Liu: Work Roll Shifting Strategy of Uneven “Cat Ear” Wear Control for Profile and Flatness of Electrical Steel in Schedule-Free Rolling. Steel Research international 2020, 91, p.1900662.
• 10. Cao Jian-guo, Liu Si-jia, Zhang Jie, Song Ping, Yan Tan-li, Zhou Yi-zhong: ASR work roll shifting strategy for schedule-free rolling in hot wide strip mills, Journal of Materials Processing Technology 2011, 211, pp. 1768–1775.
• 11. Sunghak Lee, Do Hyung Kim, Jae Hwa Ryu, Keesam Shin: Correlation of Microstructure and Thermal Fatigue Property of Three Work Rolls, Metallurgical and Materials Transactions, Volume 28A, Decmber pp. 1997–2595.
• 12. Liang Hao, Hui Wu, DongbinWei, Xiawei Cheng, Jingwei Zhao, Suzhen Luo, Laizhu Jiang, Zhengyi Jiang: Wear and friction behaviour of high-speed steel and indefinite chill material for rolling ferritic stainless steels, Wear 2017, 376-377, pp. 1580–1585.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).