Способ производства холоднокатаной полосовой низкоуглеродистой стали

Изобретение предназначено для производства холоднокатаной полосовой низкоуглеродистой стали толщиной до 0,5 мм. Способ включает горячую, холодную прокатку и дрессировку полос с заданными технологическими параметрами. Повышение выхода листовой стали требуемых потребительских свойств за счет улучшения механических свойств и отделки поверхности обеспечивается тем, что при горячей прокатке ее температуру в шестой клети непрерывного стана принимают равной 1080±20°С, температуру смотки - 560±15°С, а температуру конца прокатки при конечной толщине полос h=1,5 мм - не менее 830°С и при h=1,8...2,0 мм - 870±15°С, холодную прокатку в два прохода осуществляют на двухклетевом стане с насеченными валками первой его клети, начиная после предварительной прокатки 90×10³...100×10³ м металла другого сортамента, при этом величину суммарного относительного обжатия принимают в пределах ε=70...74%, а при дрессировке ε=1,1±0,1%; в первом проходе на реверсивном стане величины относительных обжатий могут быть в первой клети ε₁=35...37% и во второй - ε₂=19...20%, а во втором проходе ε₁=4,0...4,5% и ε₂=12,0...12,6%. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении холоднокатаной полосовой (листовой) низкоуглеродистой стали с толщиной до 0,5 мм.

Такую сталь получают из горячекатаной заготовки, прокатываемой обычно на непрерывных полосовых станах. После холодной прокатки полосы подвергают отжигу, а затем - дрессировке (прокатке с весьма малыми обжатиями). Производство холоднокатаной стали, а также основные параметры горячей, холодной прокатки и дрессировки достаточно подробно описаны, например, в книге С.П.Ефименко и В.П.Следнева «Вальцовщик листопрокатных станов», М., «Металлургия», 1980, с.114-118. Конкретные параметры прокатки (температура, обжатие и натяжение) определяются типом стана, материалом прокатываемых полос и их размерами.

Известен способ производства низкоуглеродистой холоднокатаной полосовой стали, включающий горячую прокатку и последующую холодную, при котором температуру конца прокатки варьируют в зависимости от содержания углерода в стали, принимая величину суммарного относительного обжатия при холодной прокатке в пределах 71...73%. Однако этот способ неприемлем для получения полос толщиной менее 0,5 мм, а диапазон суммарного обжатия при холодной прокатке сужает сортамент проката.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология производства холоднокатаной полосовой стали, описанная в книге В.Ф.Зотова и др. «Прокатка металла», М., «Металлургия», 1979, с.170-171 и 175-182.

Эта технология включает горячую, холодную прокатку и дрессировку полос с заданными технологическими параметрами и характеризуется тем, что горячекатаную заготовку подвергают травлению, а холоднокатаные полосы - отжигу и дрессировке. Известная технология также не пригодна для получения конкретной тонколистовой стали из-за неопределенности параметров прокатки и дрессировки.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение выхода годной листовой стали требуемого качества.

Для решения этой задачи в способе производства холоднокатаной полосовой низкоуглеродистой стали преимущественно толщиной до 0,5 мм, включающем горячую, холодную прокатку и дрессировку полос с заданными технологическими параметрами, при горячей прокатке ее температуру в шестой клети непрерывного стана принимают равной 1080±20°С, температуру смотки - 560±15°С, а температуру конца прокатки при конечной толщине полос h=1,5 мм - не менее 830°С и при h=1,8...2,0 мм - 870±15°С, холодную прокатку в два прохода осуществляют на двухклетевом реверсивном стане с насеченными валками первой его клети, начиная после предварительной прокатки 90×10³...100×10³ м металла другого сортамента, при этом величину суммарного относительного обжатия принимают в пределах ε=70...74%, в первом проходе на реверсивном стане величины относительных обжатий могут быть в первой клети ε₁=35...37% и во второй - ε₂=19...20%, а во втором проходе ε₁=4,0...4,5% и ε₂=12,0...12,6%; удельное натяжение на барабане моталки реверсивного стана в последнем проходе может составлять τ=50 Н/мм², при добавочном τ=10 Н/мм².

Приведенные технологические параметры получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в конкретизации вышеприведенных параметров горячей и холодной прокатки (а также дрессировки), что обеспечивает получение полосовой низкоуглеродистой стали толщиной 0,42...0,49 мм категории вытяжки ВГ с отделкой поверхности не ниже II-й группы (по ГОСТ 9045-93).

Опытами (см. ниже) было установлено, что при горячей прокатке данной стали на непрерывном широкополосном стане определяющими температурами, кроме конца прокатки и смотки полос, являются температуры прокатки в шестой клети - последней в черновой группе стана.

При реализации предлагаемого способа холодную прокатку производят на реверсивном двухклетевом стане в два прохода, т.е. осуществляется четырехкратное обжатие металла с заданной величиной удельного натяжения на барабане моталки в последнем проходе, причем при необходимости эту величину повышают на 20%. Рабочие валки первой клети стана обязательно должны быть с определенной насеченной поверхностью их бочек, которая достигается предварительной прокаткой в этих валках конкретного количества металла. Большое значение для обеспечения требуемых категорий вытяжки и чистоты поверхности полосовой стали имеет и величина их обжатия при дрессировке после отжига.

Опытную проверку предлагаемой технологии осуществляли при горячей прокатке полос на стане 2000 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», холодной прокатке и дрессировке на соответствующих станах этого комбината с получением стали с h=0,42...0,49 мм.

Наилучшие результаты (выход листовой стали заданного сортамента и качества до 99,5%) получены при реализации заявляемого технического решения. Отклонения от вышеприведенных ее параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, при температурных режимах горячей прокатки, отличных от предлагаемых, не удалось получить требуемые мехсвойства стали (категорию вытяжки ВГ) из-за несоответствия ее микроструктуры. Использование величин обжатий при прокатке на реверсивном стане и при дрессировке, отличных от заявляемых, отрицательно сказались как на мехсвойствах проката, так и на качестве его поверхности. Не получилась требуемая поверхность листов и при прокатке на валках без насечки в первой клети реверсивного стана, а также при меньшем количестве предварительно прокатанного металла. Геометрия холоднокатаных полос была неудовлетворительной при τ<50 Н/мм², а при τ>60 Н/мм² наблюдались случаи недопустимого упрочнения (наклепа) стали, а слишком высокая плотность смотки (при τ>60 Н/мм²) вызывала «слипание» витков рулонов при отжиге.

При дрессировке полос после их отжига с величиной ε<1,0% не достигалось требуемое упрочнение стали, а при ε>1,2% это упрочнение было излишним, т.е. в обоих случаях не обеспечивалась категория вытяжки ВГ.

Технология производства тонколистовой холоднокатаной стали, выбранная в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не использовалась, ввиду ее непригодности для получения данной листовой стали. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

По данным экономических исследований, выполненных в Центральной лаборатории ОАО «ММК», внедрение предлагаемой технологии при производстве вышеуказанной холоднокатаной стали на комбинате позволит повысить выход листового проката с заданными свойствами не менее, чем на 2%, что соответственно повысит прибыль от реализации холоднокатаной стали.

Пример конкретного выполнения

На непрерывном стане горячей прокатки получают полосы размером 1,8×1100 мм из стали 08 пс.

Температура прокатки в 4-й клети стана 1080°С, температура ее конца - 870°С, а температура смотки - 560°С.

Полученную заготовку прокатывают на двухклетевом реверсивном стане до толщины h=0,46 мм с насеченными валками в первой клети и после предварительной прокатки 95×10³ м полос из стали 08 пс на конечную толщину 0,6 мм.

Суммарная величина относительного обжатия при холодной прокатке ε=72%, при этом в первом проходе величина обжатия в первой клети - ε₁=36% и во второй - ε₂=19,5%, а во втором проходе: ε₁=4,2% и ε₂=12,3%.

Величина удельного натяжения на барабане моталки реверсивного стана в последнем проходе τ=50 Н/мм², а добавочного (при необходимости) - 10 Н/мм².

Величина обжатия при дрессировке полос после их отжига - ε=1,1%.

Свойства данного металлопроката соответствуют требованиям ГОСТ 9045-93, 99,5% готовых листов имеют механические свойства по категории вытяжки ВГ и II группу отделки поверхности (ГОСТ 9045-93).

1. Способ производства холоднокатаной полосовой низкоуглеродистой стали, преимущественно толщиной до 0,5 мм, включающий горячую прокатку, смотку, холодную прокатку и дрессировку полос с заданными технологическими параметрами, отличающийся тем, что горячую прокатку производят на непрерывном широкополосном стане при температуре в шестой - последней клети черновой группы стана 1080±20°С, температура смотки равна 560±15°С, а температура конца прокатки при конечной толщине полос h=1,5 мм - не менее 830°С и при h=1,8...2,0 мм - 870±15°С, холодную прокатку осуществляют в два прохода на двухклетевом реверсивном стане с валками первой клети с насеченной поверхностью, достигаемой предварительной прокаткой 90·10³...100·10³ м металла другого сортамента, при этом величина суммарного относительного обжатия ε при холодной прокатке равна 70...74%, а при дрессировке 1,1±0,1%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в первом проходе на двухклетевом реверсивном стане величины относительных обжатий в первой клети принимают ε₁=35...37% и во второй - ε₂=19...20%, а во втором проходе ε₁=4,0...4,5% и ε₂=12,0...12,6%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что удельное натяжение на барабане моталки реверсивного стана в последнем проходе составляет τ=50 Н/мм² при добавочном τ=10 Н/мм².