Способ прокатки толстолистовой стали

 

Изобретение относится к реверсивной прокатке толстолистовой стали из полуфабриката в несколько проходов, следующих друг за другом. Задача изобретения - исключение возникновения в последних проходах при сравнительно малых окончательных толщинах больших различий в усилиях прокатки между началом полосы и концом полосы. Предлагается осуществить прокатку, начиная с определенного прохода прокатки, с более высоким обжатием за проход в начале полосы по сравнению с концом полосы. Разница в уменьшении обжатий регламентируется. Изобретение обеспечивает расширение спектра производимой продукции, уменьшение энергоемкости процесса. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу прокатки толстолистовой стали из полуфабриката в несколько рабочих операций, следующих друг за другом, с числом "n" проходов, различающимся в зависимости от желаемого конечного продукта, в одной или нескольких прокатных клетях, предпочтительно, в реверсивной клети горячей прокатки.

При прокатке толстолистовой стали из полуфабриката в черновой прокатной клети, предпочтительно, в реверсивной клети горячей прокатки, тенденции реверсирования исходят из достижения максимальной производительности и стремления прокатывать как можно более длинные листы (с минимальными потерями на отходы по сторонам и концам). При обычном проведении процесса, в этом случае, при реверсивной горячей прокатке и сравнительно небольшой окончательной толщине - особенно на последних проходах - между началом и концом полосы возникают очень большие различия в усилиях прокатки, которые могут составлять, например, 25 000 кН. Причиной является более низкая температура прокатки на конце полосы в случае длинных полос из-за происходящего охлаждения, вследствие чего работа или усилие прокатки возрастает. Для противодействия происходящему охлаждению во время прокатки в проходах, следующих друг за другом, в патентной заявке WO-A-89/11 363 предлагается повторный нагрев прокатываемого материала, по меньшей мере, после первой операции деформационной обработки, предпочтительно, с помощью индукционного нагрева, и только после этого проведение второй операции деформационной обработки. Но этот способ требует больших расходов, так как для этой цели необходимо оборудовать соответствующую печь и необходимо применение дополнительной энергии. Кроме того, этот способ очень трудно применять при реверсивной прокатке.

Задачей изобретения является создание способа, в котором могут быть исключены или значительно снижены вышеописанные недостатки при прокатке несколькими проходами, следующими друг за другом, без дополнительных инвестиционных расходов.

Поставленная задача решается в способе прокатки толстолистовой стали из полуфабриката в несколько рабочих операций, следующих друг за другом с числом "n" проходов, различающимся в зависимости от желаемого конечного продукта, в одной или нескольких прокатных клетях, предпочтительно в реверсивной клети горячей прокатки, причем прокатку осуществляют с более высокими обжатиями за проход в начале полосы по сравнению с концом полосы, отличающийся тем, что уменьшение обжатия за проход, составляющее от 1 до 5% для каждого прохода по отношению к соответствующей толщине полосы, осуществляют при сравнительно малых толщинах, начиная с прохода n-k, где n - число проходов, k - порядковое число, лежащее в диапазоне от 4 до 1, причем уменьшение обжатия за проход заканчивают при последнем проходе n.

Согласно предпочтительным формам выполнения способа уменьшение обжатий за проход или увеличение толщины материала осуществляют от начала полосы к концу полосы линейно по всей длине полосы; уменьшение обжатий за проход или увеличение толщины материала от начала полосы к концу полосы осуществляют не линейно, а согласно другой заранее заданной математической функции, по всей длине полосы; разница толщин материала перед началом полосы и концом полосы убывает с увеличением числа проходов в соответствии с уменьшающейся средней толщиной полосы.

За счет признаков согласно изобретению характеристики толщины листа, начиная с прохода n-k к последующим проходам, имеют такой вид, что более высокие, по сравнению с концом полосы, обжатия в начале полосы приводят к тому, что усилия прокатки в начале полосы возрастают, однако на конце полосы в последующем проходе снижаются. За счет этого при тех проходах, с которыми осуществляется процесс, получится выравнивание разницы усилия прокатки за один проход. Кроме того, снижаются пиковые значения усилия прокатки, так как на конце полосы одного прохода прокатывается только "более тонкое" начало полосы после предыдущего прохода. Уменьшение разницы в усилии прокатки, а также снижение абсолютных пиковых значений усилия прокатки создает преимущества, заключающиеся в том, что - достигается снижение требований к исполнительным системам воздействия на допуски по толщине, профилю и плоскостности материала; - улучшаются сами значения допусков, так как установленные ранее границы более не достигаются; - расширяется спектр производимой продукции, т.к. исключены пиковые значения усилий прокатки, которые ранее приводили к тому, что некоторые продукты не могли получаться.

Согласно предпочтительной форме выполнения изобретения уменьшение обжатия за проход от начала полосы к концу полосы - соответствующее росту толщины прокатываемого материала от начала полосы к концу полосы - происходит постоянно, то есть линейно. Таким образом, становится возможным регулирование требуемой толщины материала особенно простым образом, с помощью исполнительных систем.

Однако согласно изобретению становится также возможным осуществлять другое нелинейное уменьшение обжатия полосы или увеличение толщины прокатываемого материала от начала до конца полосы, например, в форме другой, заранее заданной математической функции, если это создает преимущество для проведения процесса с учетом требуемого конечного продукта.

Разница в толщинах между началом полосы и концом полосы регулируется согласно изобретению с каждым следующим проходом на меньшую величину таким образом, что в соответствии с обжатием средней толщины материала по мере проведения прокатки разница толщин остается, приблизительно, постоянной относительно толщины материала листа и лежит, приблизительно, в диапазоне 1-5% от толщины материала.

Признаки согласно изобретению, позволяющие увеличить толщину материала от начала полосы к концу полосы, начинаются с прохода n-k, причем k - порядковое число от 1 до n-1. По такому способу можно начинать работать с первого прохода (k=n-1) или, соответственно, позже, то есть со второго, третьего или четвертого прохода и т.д. Обработка заканчивается с последним проходом, при котором выравнивается еще имеющаяся разница толщин после предыдущего прохода и получается плоскопараллельная полоса, являющаяся конечным продуктом.

Ниже изобретение поясняется более подробно с помощью примера выполнения, представленного на диаграмме.

На фиг. 1 схематически показан план проходов при прокатке в одиннадцать проходов согласно уровню техники; на фиг.2 - схематический план проходов при прокатке в одиннадцать проходов в соответствии со способом согласно изобретению.

На фиг. 1 показан весь процесс прокатки, состоящий из одиннадцати проходов в системе координат, где по оси ординат откладываются усилия прокатки (RF) в 1000 кН, а по оси абсцисс - время прокатки (t).

На фиг.1 видно, что с девятого прохода (9) отмечается значительный рост усилий прокатки от начала полосы к концу полосы, вызываемый охлаждением прокатываемого продукта, которое во время десятого (10) прохода вызывает разницу усилий прокатки, составляющую 25000 кН, а в одиннадцатом проходе (11) - разницу усилий прокатки 24000 кН. Абсолютное пиковое значение усилия прокатки, равное 76000 кН, достигается в десятом проходе (10) на конце полосы.

На фиг.2 показан результат процесса прокатки в соответствии со способом согласно изобретению, при тех же условиях, как и в процессе прокатки согласно фиг.1.

В этом примере выполнения согласно фиг.2, начиная с седьмого прохода (7), что соответствует числу k, равному 4, увеличивалось обжатие за проход в начале полосы, и, соответственно, уменьшалось к концу полосы, вследствие чего толщина материала увеличивалась к концу полосы. Результирующая разница толщин материала к концу полосы составляла 0,6 мм. В восьмом проходе (8) разница толщин материала за счет более высокого обжатия за проход в начале полосы (при в общей сложности, меньшей толщине материала) составляла 0,4 мм, во время девятого прохода (9) - 0,2 мм, и во время десятого прохода (10) - 0,1 мм. В последнем проходе (11), при котором в качестве готового продукта прокатывалась плоскопараллельная полоса, разница толщин, соответственно, равная 0,1 мм (после десятого прохода), была выровнена за счет более высокого обжатия за проход в начале полосы. Характеристика роста толщин от начала полосы к концу полосы во всех проходах была линейной.

Как следует из фиг.2, обусловленная температурой разница в усилиях прокатки между началом полосы и концом полосы, значительно уменьшается за счет увеличения обжатия за проход в начале полосы. Так, эта разница для десятого прохода (10) составляет всего лишь 10000 кН, а для последнего прохода (11) - только 12000 кН, то есть достигается уменьшение разницы усилий прокатки, приблизительно, на 50% по сравнению с ранее известным способом.

Максимальные значения усилий прокатки в последних проходах также значительно меньше, чем в ранее известном способе, как это следует из таблицы.

С помощью изобретения во время последних проходов полосу прокатывают с различной толщиной, а именно в начале полосы с меньшей толщиной, которая затем линейно или нелинейно снова растет к концу полосы по определенной, заранее заданной математической функции, уменьшаются не только разница усилий прокатки между началом полосы и концом полосы, но и максимальные усилия прокатки за проход. Наряду с преимуществами при регулировании с помощью имеющихся исполнительных систем за счет этого оказывается также благоприятное воздействие на срок службы изнашивающихся деталей прокатного стана, а также потребность в энергии.

Изобретение не ограничивается примером выполнения, приведенном на чертежах, и прокаткой в реверсивных клетях, а может применяться с преимуществом при прокатке в несколько проходов, осуществляемых друг за другом, а также при прокатке в черновых и чистовых линиях прокатки.

Формула изобретения

1. Способ прокатки толстолистовой стали из полуфабриката в несколько рабочих операций, следующих друг за другом с числом n проходов, различающимся в зависимости от желаемого конечного продукта, в одной или нескольких прокатных клетях, предпочтительно в реверсивной клети горячей прокатки, причем прокатку осуществляют с более высокими обжатиями за проход в начале полосы по сравнению с концом полосы, отличающийся тем, что обжатие за проход составляет от 1 до 5% для каждого прохода по отношению к соответствующей толщине полосы и осуществляют при сравнительно малых толщинах, начиная с прохода n-k, где n - число проходов, k - порядковое число, лежащее в диапазоне от 4 до 1, причем уменьшение обжатия за проход заканчивают при последнем проходе n.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уменьшение обжатий за проход или увеличение толщины материала осуществляют от начала полосы к концу полосы линейно по всей длине полосы.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уменьшение обжатий за проход или увеличение толщины материала от начала полосы к концу полосы осуществляют не линейно, а согласно другой заранее заданной математической функции, по всей длине полосы.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что разница толщин материала перед началом полосы и концом полосы убывает с увеличением числа проходов в соответствии с уменьшающейся средней толщиной полосы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3