Установка для изготовления горячекатаного плоского материала и способ изготовления ферритной катаной ленты

 

Использование: изобретение относится к изготовлению горячекатаного плоского материала. Сущность: установка для изготовления горячекатаной плоской продукции, состоящая из многоклетьевой линии прокатки, отводящего рольганга с устройствами для охлаждения горячей ленты и расположенными за ними устройствами для намотки ленты, выполнена для ферритной прокатки горячей ленты таким образом, что, если смотреть в направлении прокатки, за намоточными устройствами расположена компактная линия превращений в форме одно- или многоклетьевого прокатного стана для прокатки тонких лент. При этом для прокатки плоского материала в аустенитной и ферритной области части горячекатаной ленты находятся одновременно в обеих клетях, т. е. и в клети для прокатки в аустенитной области, и в клети для прокатки в ферритной области. Изобретение позволяет без проблем проводить окончательную прокатку горячей полосы в ферритной зоне. 2 с. и 4 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к установке для изготовления горячекатаного плоского материала, состоящей из многоклетьевой линии прокатки, отводящего рольганга и устройства для охлаждения горячекатаного материала с расположенными за ними моталками.

Установки для проката горячекатаных лент в настоящее время налаживаются и работают таким образом, что в отдельных клетях осуществляется аустенитная деформация, а значит, гарантируется, что температура прокатки в отдельных прокатных клетях лежит выше GOS-линии диаграммы железо-углерод. Только после последнего прохода, который для достижения мелкозернистой окончательной структуры должен осуществляться как можно ближе к GOS-линии, происходит охлаждение до температуры намотки со структурным превращением на участке охлаждения или в рулоне.

Для стали с содержанием углерода менее 0,2% при прокатке по вышеописанному способу температура окончательной прокатки, т. е. температура в последней клети линии прокатки, составляет, в зависимости от содержания углерода, от 840 до 920^oC. Соблюдение температуры окончательной прокатки осуществляется выбором скорости окончательной прокатки, с помощью которой может регулироваться естественное охлаждение ленты в линии прокатки и подвод тепла за счет мощности привода. Этот способ может применяться без проблем для лент, имеющих толщину выше минимальной, которая составляет, в зависимости от типа линии, величину порядка 1,3 мм. Если эта толщина ленты превышена, то необходимая скорость прокатки со значением выше 12 м/с достигает величины, которая не может больше применяться при свободном выходе на рольганг за линией прокатки.

Не учитывающая этой проблематики тенденция развития в направлении все более уменьшающейся окончательной толщины приводит к тому, что делались попытки снизить температуру окончательной прокатки и тем самым обеспечить возможность работы с более низкими скоростями прокатки. Такие процессы прокатки известны под названием ферритной прокатки, т. к. она осуществляется при температуре ниже GOS-линии, а значит, в зоне α,γ- смешанных кристаллов или GPS-линии в ферритной зоне.

Согласно предпочтительному способу предварительная прокатка осуществляется в аустенитной зоне до промежуточной толщины от 2 до 8 мм, а окончательная прокатка - в ферритной зоне до минимальной окончательной толщины ниже 1,3 мм. Между обеими стадиями процесса прокатываемый материал должен охлаждаться перед температурой окончательной прокатки в аустенитной зоне до температуры прокатки в ферритной зоне. Это означает охлаждение от температурного интервала от 840 до 920^oC до температурного интервала от 600 до 780^oC.

Температура окончательной прокатки после второй стадии деформации также лежит в диапазоне от 600 до 780^oC и является поэтому величиной того же порядка, при которой в намотанном рулоне после намотки происходит рекристаллизация структуры. Получается структура, позволяющая применять изделие без дополнительной холодной деформации или термообработки.

Существенной предпосылкой для хорошего результата является соблюдение минимальной длительности охлаждения для охлаждения из аустенитной зоны в ферритную зону. Для того чтобы превращение аустенита в феррит могло произойти наиболее полно, должна соблюдаться эта минимальная длительность охлаждения. В зависимости от выбранной температуры входа в первое ферритное превращение она составляет от 10 до 200 с.

Реализация вышеописанного процесса в существующих линиях горячей прокатки широкой полосы представляет значительные трудности. Переход от аустенитного к ферритному превращению должен происходить в диапазоне толщин от 2 до 8 мм, т. е. в том диапазоне толщин, при котором прокатываемый продукт находится, приблизительно, в середине обычной линии прокатки. Так как длительность прохода от одной клети к другой в этом месте составляет лишь несколько секунд, то хотя осуществление охлаждения, в принципе, и является возможным, но нельзя выдержать время, необходимое для превращений. Поэтому осуществление ферритной прокатки по описанному способу становится невозможным на обычных линиях горячей прокатки широкой полосы.

Кроме того, известна установка для изготовления горячекатаного плоского материала, содержащая многоклетьевую линию прокатки, отводящий рольганг, устройства для охлаждения горячекатаной ленты и расположенные за ними устройства для намотки ленты (WO 96/12573, B 21 B 1/46, 02.05.96).

Задача изобретения заключается в том, чтобы создать установку для ферритной прокатки горячей полосы, в которой исключены вышеуказанные недостатки и проблемы. Кроме того, задачей изобретения является создание способа, с помощью которого может без проблем проводиться окончательная прокатка горячей полосы в ферритной зоне.

Решение этой задачи на установке вышеуказанного типа осуществляется за счет того, что за устройством для намотки ленты, если смотреть в направлении прокатки, расположена дополнительная компактная линия превращений в виде одно- или многоклетьевого прокатного стана для непрерывной прокатки тонких лент, причем если смотреть в направлении прокатки, первая многоклетьевая линия предназначена для прокатки в аустенитной температурной области, а вторая одно- или многоклетьевая линия для прокатки в ферритной области и между обеими линиями прокатки в зонах охлаждающего рольганга расположено устройство для охлаждения горячекатаной ленты из аустенитной температурной области в ферритную температурную область, причем, кроме того, диаметр рабочих валков второй группы клетей составляет меньше чем 800 мм, предпочтительно меньше чем 400 мм и вторая группа клетей для прокатки горячекатаной ленты в ферритной температурной области оснащена установочно-регулировочными контурами для достижения установленных допусков на толщину ленты и плоскостность, достигаемых в клетях холодной прокатки.

Согласно предпочтительному варианту выполнения установки согласно изобретению непосредственно за компактной линией превращений расположены устройства для намотки тонких лент.

перед второй одно- или многоклетьевой линией прокатки расположено обогреваемое накопительное устройство; прокатные клети компактной линии превращений выполнены в виде кварто- или секстоклети; при применении рабочих валков с диаметром менее 400 мм рабочие валки приводятся через опорные валки или промежуточные валки; Кроме того, вышеупомянутая задача решается в способе изготовления горячекатаного плоского материала на установке согласно изобретению, содержащей многоклетьевую линию прокатки, отводящий рольганг, устройства для охлаждения горячекатаной ленты и расположенные вслед за ними устройства для намотки ленты за счет того, что с целью прокатки плоского материала в аустенитной и ферритной области за устройством для намотки расположена вторая группа клетей и что обе группы клетей непрерывно работают совместно друг с другом таким образом, что части горячекатаной ленты находятся одновременно в обеих клетях, причем в первой группе клетей горячекатаная лента находится в аустенитной температурной области и затем горячекатаная лента деформируется во второй прокатной клети в ферритной температурной области.

Таким образом, согласно изобретению предлагается дополнительное расположение одно-четырехклетьевой компактной линии прокатки за наматывающим устройством линии горячей прокатки, выполненной обычным образом (см. чертеж). Эта линия выполнена специально для превращений в ферритной области. Сюда же относится, кроме всего прочего, оснащение рабочими валками диаметром менее 500 мм, а также установочными и регулировочными контурами для достижения допусков на ленте по толщине и плоскостности, как это требуется для изделий, полученных холодной прокаткой.

В общем ходе процесса прокатки линия 3 горячей прокатки широкой полосы, выполненная обычным образом, берет на себя создание промежуточной толщины прокатки в аустенитной области, а компактная ферритная линия 6 - окончательную прокатку в ферритной области. Охлаждение ленты с промежуточной толщиной из аустенитной области в ферритную область осуществляется простейшим образом при прохождении через отводящий рольганг 4 между линией 3 аустенитного превращения и линией 6 ферритного превращения. Время прохождения, обусловленное длиной этого рольганга, которое рассчитывается для охлаждения аустенитных прокатанных лент до температуры прокатки, при ферритной прокатке в нормальных условиях обеспечивает необходимое охлаждение и превращение аустенита в феррит. Охлаждающие устройства 9, имеющиеся в аустенитном процессе, могут в случае необходимости применяться для достижения необходимой скорости охлаждения. Если длительность последнего аустенитного превращения 3.1, вплоть до первого ферритного превращения 6.1, недостаточна для превращения аустенита в феррит, то применяется обогреваемый накопитель (не показанный на чертеже), устанавливаемый непосредственно между обычной моталкой 5 и компактной ферритной линией 6 превращения.

Непосредственно за компактной линией 6 ферритного превращения расположена моталка 8, выполненная специально для намотки тонкой ленты. Так как в местных условиях не должны учитываться значения при более толстых лентах, конструкция таких устройств не вызывает проблем.

В представленной на чертеже установке для горячей прокатки изделий для аустенитной или ферритной прокатки перед первой многоклетьевой линией 3 прокатки расположена линия 12 предварительной прокатки, не показанная на чертеже более подробно, или печь для плоских слитков с разливочной машиной 13.

Изобретением создана общая концепция установки, которая оптимальным образом обеспечивает как аустенитный процесс, так и ферритный процесс прокатки.

Формула изобретения

1. Установка для изготовления горячекатаного плоского материала, содержащая многоклетьевую линию прокатки, отводящий рольганг устройства для охлаждения горячекатаной ленты и расположенные за ними устройства для намотки ленты, отличающаяся тем, что за устройством для намотки ленты, если смотреть в направлении прокатки, расположена дополнительная компактная линия превращений в виде одно- или многоклетьевого прокатного стана для непрерывной прокатки тонких лент, причем, если смотреть в направлении прокатки, первая многоклетьевая линия предназначена для прокатки в аустенитной температурной области, а вторая одно- или многоклетьевая линия - для прокатки в ферритной области и между обеими линиями прокатки, в зонах охлаждающего рольганга расположено устройство для охлаждения горячекатаной ленты из аустенитной температурной области в ферритную температурную область, причем диаметр рабочих валков второй группы клетей составляет меньше 800 мм, предпочтительно меньше 400 мм, и вторая группа клетей для прокатки горячекатаной ленты в ферритной температурной области оснащена установочно-регулировочными контурами для достижения установленных допусков на толщину ленты и плоскостность, достигаемых в клетях холодной прокатки.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что непосредственно за компактной линией превращений расположены устройства для намотки тонких лент.

3. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что перед второй одно- или многоклетьевой линией прокатки расположено обогреваемое накопительное устройство.

4. Установка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что прокатные клети компактной линии превращений выполнены в виде кварто- или секстоклети.

5. Установка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что при применении рабочих валков с диаметром менее 400 мм рабочие валки приводятся через опорные валки или промежуточные валки.

6. Способ изготовления горячекатаного плоского материала, включающий предварительную и чистовую прокатку на установке, включающей многоклетьевую линию прокатки, устройства для охлаждения горячекатаной ленты и расположенные вслед за ними устройства для намотки ленты, отличающийся тем, что для обеспечения прокатки плоского материала в аустенитной и ферритной области осуществляют дополнительную прокатку во второй группе клетей, размещенной за устройством для намотки, при этом прокатку осуществляют в обеих группах клетей таким образом, что они непрерывно работают совместно друг с другом, при этом части горячекатаной ленты находятся одновременно в обеих клетях, причем в первой группе клетей осуществляют прокатку ленты в аустенитной температурной области, а затем во второй группе клетей проводят деформацию горячекатаной ленты в ферритной температурной области.

РИСУНКИ

Рисунок 1