Способ производства горячекатаной полосовой стали

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к технологии производства горячекатаной полосовой стали. Задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении потребительских свойств изделий. Способ включает непрерывную горячую прокатку и охлаждение полученного раската водой на отводящем рольганге. Околокромочные участки движущейся полосы изгибают на рольганге вверх на заданную высоту в пределах (2...5)S, а ширину изгибаемого участка с каждой стороны полосы принимают в пределах (0,25...0,33)В, где S и В - соответственно толщина и ширина полосы. Изобретение обеспечивает выравнивание механических характеристик по ширине полосового проката.

 

Предлагаемое изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве горячекатаной полосовой стали.

Такую сталь в настоящее время производят на непрерывных широкополосных станах горячей прокатки из слябов путем последовательного их обжатия в нескольких клетях до заданной конечной толщины. Современная технология горячей прокатки полос описана, например, в справочнике под ред. В.И.Зюзина и А.В.Третьякова "Технология прокатного производства", кн. 2, М., Металлургия, 1991, с.569-571. На потребительские свойства горячекатаной полосовой стали (в том числе когда она служит подкатом для последующей холодной прокатки) значительное влияние оказывает равномерность ее механических характеристик (определяемых микроструктурой металла) по ширине полосы.

Известен способ производства горячекатаных полос, в котором полосу перед смоткой в рулон разделяют по длине на четыре участка заданной протяженности, устанавливая для каждого из них свою температуру смотки (см. а.с. СССР №1425225 кл. С 21 D 8/00, 1/02, опубл. в БИ №35, 1988 г.). Недостатком способа является возможность получения неравномерных свойств по ширине рулонной полосы.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ производства углеродистой листовой стали по патенту РФ №2116359 кл. С 21 D 8/02, опубл. в БИ №21, 1998 г.

Этот способ включает непрерывную горячую прокатку и охлаждение полученного раската водой на отводящем рольганге и характеризуется тем, что прокатку и охлаждение полос осуществляют в два этапа с заданными скоростями и при заданных температурах, зависящих от величины углеродного эквивалента данной стали, а скорости этих операций варьируют от величин температуры конца прокатки и углеродного эквивалента.

Недостатком известного способа также является возможность получения неравномерных свойств по ширине рулонной полосы.

Действительно, при движении раската по отводящему рольгангу его кромки остывают быстрее, чем середина, имеющая большую толщину (чечевицеобразное сечение). Кроме того, после смотки горячей полосы в рулон торцы его охлаждаются более интенсивно, чем средняя (по ширине) часть с плотно прилегающими друг к другу витками, имеющими достаточно высокую температуру даже после водяного охлаждения на рольганге. Это приводит к неоднородности (анизотропии) структуры остывшего полосового металла (в частности к ухудшению его водородного показателя) и как следствие к различным его свойствам по ширине, что отрицательно сказывается при дальнейшей переработке горячекатаного листового проката.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение потребительских свойств горячекатаной полосовой стали.

Для решения этой задачи в способе производства такой стали, включающем непрерывную горячую прокатку и охлаждение полученного раската водой на отводящем рольганге, околокромочные участки движущейся полосы изгибают на этом рольганге вверх на заданную высоту в пределах (2...5) S, а ширину изгибаемого участка с каждой стороны полосы принимают в пределах (0,25...0,33) В, где S и В - соответственно толщина и ширина полосы.

Сущность заявляемого технического решения заключается в образовании желобчатого поперечного сечения полосы при ее охлаждении, вышеприведенные параметры которого позволяют создать большее количество охлаждающей воды именно на дольше остывающем участке полосы. При этом диапазон параметров изгиба позволяет, как показали опыты (см. ниже), достигать желаемого результата для разных марок сталей.

Наиболее целесообразно изгиб поперечного сечения полосы осуществлять парами роликов, установленными в одной вертикальной (осевой) плоскости, нижний из которых имеет вогнутую образующую, а верхний может быть цилиндрическим, но с меньшей длиной бочки (соответствующей длине цилиндрической части нижнего ролика).

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли на непрерывном широкополосном стане 2000 горячей прокатки ОАО "Магнитогорский меткомбинат", оценивая результаты по микроструктуре горячекатаной стали различных марок и толщин, а также по выходу листовой стали после холодной прокатки на стане 2500 ММК.

Наилучшие результаты (практически однородная микроструктура по ширине горячекатаных полос и выход холоднокатаных листов по категории ОСВ ГОСТ 9045 в пределах 95...98,5%) получены при использовании заявляемой технологии.

При высоте подгибки вверх околокромочных участков движущихся полос менее 2S, а также при ширине этих участков более 0,33В выход холоднокатаных листов категории ОСВ не превышал 89% при явной неоднородности микроструктуры горячекатаных полос, обусловленных более быстрым остыванием их околокромочных участков. Напротив, при высоте подгибки более 5S и ширине подгибаемых участков менее 0,25В быстрее остывали срединные части полос, что также увеличивало неоднородность микроструктуры металла, а выход листов категории ОСВ был около 85%.

Контрольная прокатка по способу, выбранному в качестве ближайшего аналога (см. выше) с последующей холодной прокаткой полученных полос дала выход тонколистовой стали категории ОСВ в количестве 88-90%. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом.

По данным Центральной лаборатории контроля ОАО "ММК", использование заявляемой технологии при производстве горячекатаной полосовой стали на стане 2000 комбината и ее последующая переработка на холоднокатаный лист увеличит выход проката категории ОСВ не менее чем на 5-7% с соответствующим ростом прибыли от реализации металла с улучшенными потребительскими свойствами.

Пример конкретного выполнения

Полосы из ст. 08 кп сечением 6×1200 мм после горячей прокатки охлаждают водой на отводящем рольганге с изгибом околокромочных участков вверх.

Высота подгибки Н=3,5S=3,5·6=21 мм, а ширина подгибаемых участков с каждой стороны полос - ΔВ=0,29В=0,29·1200≈350 мм.

Способ производства горячекатаной полосовой стали, включающий непрерывную горячую прокатку и охлаждение раската водой на отводящем рольганге, отличающийся тем, что околокромочные участки движущейся полосы изгибают на этом рольганге вверх на заданную высоту в пределах (2...5)S, а ширину изгибаемого участка с каждой стороны полосы принимают в пределах (0,25...0,33)В, где S и В - соответственно толщина и ширина полосы.