Способ намотки на барабан моталки полосы при холодной прокатке для последующего отжига в колпаковой печи

 

Использование: изобретение может быть использовано при холодной прокатке стальных полос. Сущность изобретения: для исключения сваривания слитков при отжиге в колпаковых печах путем снижения термических межвитковых напряжений в центральных частях рулона, после заправки полосы на барабан моталки, снижение натяжения производят до величины равной 0,8-0,9 от технологического натяжения до намотки рулона диаметром равным 0,10-0,14 от конечного диаметра, последующую намотку до диаметра равного 0,87-0,90 от конечного диаметра ведут с периодическим чередованием наматываемых частей с увеличением натяжения по линейному закону до 1,1-1,2 величины технологического и последующего уменьшения до 0,8-0,9 величины технологического, с толщиной намотки равной 0,035-0,05 величины конечного диаметра рулона на каждом участке увеличения и уменьшения напряжения.

Изобретение относится к листопрокатному производству и совершенствует режим намотки на барабан моталки полосы при холодной прокатки для последующего отжига в колпаковой печи.

Известен ряд способов намотки [1] заключающихся в изменении начального периода намотки рулона с целью предотвращения потери его устойчивости, при этом величину намотки (50-100 витков, 1/3 рулона) ведут с натяжением, превышающим технологическое. Недостаток этих способов заключается в том, что они направлены на повышение устойчивости рулона и не решают задачу уменьшения сваривания витков при отжиге рулонов в колпаковых печах, т.к. величина технологического натяжения при этом составляет 30-3 Н/мм².

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому, является способ намотки на барабан моталки при холодной прокатке для последующего отжига рулона в колпаковой печи [2] заключающийся в снижении натяжения после заправки до величины технологического до намотки рулона диаметром, равным от 0,07 до 0,1 от конечного диаметра рулона, намотку с натяжением, равным технологическому, производят до намотки рулона диаметром, равным от 0,9 до 0,93 от конечного диаметра, а намотку оставшейся части рулона производят с натяжением от двух до пяти раз большим величины технологического натяжения. Недостаток способа заключается в том, что при низкой шероховатости полос, их неплоскостности, различных режимах отжига, не исключается сваривание витков вследствие неравномерного распределения температуры по сечению рулона в процессе отжига.

Кроме того, по мере увеличения массы наматываемых рулонов (до 40-45 тонн) устойчивость смещению средней части намотки рулона недостаточна при его кантовании, транспортировке краном, особенно отожженных рулонов. Поэтому величину технологического натяжения необходимо повышать и при величине его 24-26 Н/мм² и более существенно возрастает сваривание витков.

Цель изобретения исключение сваривания витков при отжиге за счет уменьшения термических межвитковых напряжений, действующих в центральных частях рулона при его нагреве и охлаждении в колпаковой печи.

Способ заключается в заправке полосы на барабан с натяжением от двух до пяти раз большим значения технологического, последующей намотке со снижением натяжения по линейному закону до величины равной 0,8-0,9 от технологического натяжения до намотки рулона диаметром равным 0,10-0,14 от конечного диаметра. Намотку до диаметра, равного 0,87-0,90 от конечного диаметра ведут с периодическим чередованием наматываемых частей с увеличением натяжения по линейному закону до 1,1-1,2 величины технологического и последующего уменьшения его до 0,8-0,9 величины конечного диаметра рулона на каждом участке увеличения и уменьшения натяжения.

При намотке по предлагаемому способу уровень технологического натяжения намотки можно понизить до 2,2-2,3 Н/мм². Чередование периодически наматываемых частей рулона с увеличением натяжения до 1,1-1,2 технологического и уменьшения до 0,8-0,9 технологического делают всю центральную часть рулона в виде спиральной маятниковой пружины. Участки намотки с увеличением натяжения (1,1-1,2 технологического) создают жесткость рулона по его сечению и высоте, предотвращая возможность смещения средних частей рулона при его кантовании, транспортировке в вертикальном положении. Участки с низким уровнем намотки (0,8-0,9 технологического) позволяют производить устойчивую намотку без смещения витков и обеспечивают радиальное деформационное перемещение плотносмотанных частей, вследствие неравномерности равномерности температуры при нагреве и охлаждении рулона в колпаковой печи. Учитывая, что особую опасность свариванию витков представляет период охлаждения рулона вследствие резкого охлаждения наружных и внутренних витков и длительного охлаждения средних частей рулона с неравномерным распределением температуры по его сечению, чередующиеся участки с увеличением и уменьшением натяжения намотки позволяют диффpенцировать температурные деформационные перемещения по сечению рулона на всей толщине намотки рулона.

Способ реализуется следующим образом.

Прокатываемую полосу на стане заправляют на барабан моталки с натяжением в 2-5 раз превышающим технологическое, затем производят снижение натяжения по линейному закону до величины равной 0,8-0,9 от технологического натяжения до намотки рулона диаметром 0,10-0,14 от конечного диаметра. Последующую намотку до диаметра 0,87-0,90 от конечного диаметра с периодическим чередованием наматываемых частей с увеличением до 1,1-1,2 и уменьшением до 0,8-0,9 величины технологического натяжения по линейному закону. Оставшуюся часть рулона наматывают с увеличением натяжения по линейному закону от двух до пяти раз большим технологического. При намотке технологическое напряжение принимают равным 21-23 Н/мм².

Нижний предел величины натяжения 0,8-0,9 технологического установлен экспериментально. Он ограничен устойчивостью полосы на участке клеть моталка и исключением возможности проскальзывания витков в рулоне. Верхний предел 1,1 1,2 технологического выбран из условия исключения сваривания витков при отжиге. Исследованиями установлено, что сваривание витков в рулоне при отжиге происходит при намотке с натяжением 26 Н/мм², т.е. намотку всей средней части рулона, кроме начала и конца, ведут с натяжением, не приводящим к свариванию витков при последующем отжиге, а минимальное значение натяжения обеспечивает устойчивость процесса намотки. Наличие чередующихся плотно и низко намотанных частей рулона повышают жесткость средней части рулона от возможности смещения ее и отдельных витков. Рулон представляет собой как бы плоскую спиральную пружину, витки которой плотно намотанные части диаметра рулона, а промежутки намотанные с низким натяжением, которые исключают сжатие витков средней части рулона в результате неравномерных скоростей нагрева и охлаждения наружных и внутренних частей рулона относительно средних его частей.

Пример.

Намотку по предлагаемому способу проводили на 5 кл. стане 2030 бесконечной холодной прокатки на стали 08Ю, толщиной 0,8 мм и шириной 1680 мм. Диаметр барабана моталки 600 мм. Конечный диаметр рулона 2100 мм. Технологическое натяжение намотки изменяли от 20 до 25 Н/мм². Последующий отжиг проводили в колпаковых печах фирмы "Эбнер" на НЛМК. При размотке рулонов в процессе последующей дрессировки установлено, что сваривания витков по всей длине разматываемых полос нет.

Способ позволяет наматывать рулоны с низким уровнем технологического натяжения намотки, при этом повышает устойчивость рулона и одновременно устраняет влияние неравномерности температуры по сечению рулона на свариваемость витков при отжиге. Экономический эффект от применения способа за счет снижения отбраковки по дефекту "излом" в условиях АО "НЛМК" составит 53-59 млн. руб.

Формула изобретения

Способ намотки на барабан моталки полосы при холодной прокатке для последующего отжига в колпаковой печи, заключающийся в заправке полосы на барабан моталки с натяжением в 2 5 раз большим значения технологического натяжения, последующей намотке со снижением натяжения по линейному закону, намотку конечной части рулона с увеличением натяжения по линейному закону в 2 5 раз большим технологического, отличающийся тем, что при намотке рулона до диаметра 0,1 0,14 конечного диаметра рулона снижение натяжения производят до величины, равной 0,8 0,9 технологического натяжения, а последующую намотку рулона до диаметра, равного 0,87 0,90 конечного диаметра рулона ведут с периодическим чередованием наматываемых частей с увеличением натяжения по линейному закону до 1,1 1,2 величины технологического и последующего уменьшения его до 0,8 0,9 величины технологического с толщиной намотки, равной 0,035 0,05 величины конечного диаметра рулона на каждом участке увеличения и уменьшения натяжения.