Способ производства тонколистовой стали для плоских эмалированных изделий

Изобретение предназначено для производства тонколистовой стали 08ЮР толщиной 0,38±0,01 мм для плоских эмалированных изделий. Способ включает холодную прокатку, отжиг рулонных полос по заданному режиму и дрессировку отожженной стали. Возможность получения изделий требуемой плоскостности обеспечивается за счет того, что холодную прокатку осуществляют за четыре прохода с величиной суммарного относительного обжатия ε_ε=80,5...81,5% и с обжатиями по проходам: ε₁=41...42%, ε₂=39...40%, ε₃=38...39% и ε₄=12...13%, принимая величину удельного натяжения между разматывателем и I клетью стана Т₀=35 н/мм², после I...III проходов соответственно T₁=120 н/мм², Т₂=100...80 н/мм², Т₃=120...100 н/мм² и между моталкой и последней клетью - Т=58 н/мм², отжиг при температуре 620°...630°С с выдержкой при этой температуре 19...21 час, а отожженную сталь дрессируют с обжатием ε=1,0...1,3%.

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении плоских эмалированных изделий, например классных учебных досок.

Тонколистовую холоднокатаную сталь (в том числе - для эмалирования) производят путем прокатки на соответствующих станах с последующим отжигом и дрессировкой рулонных полос. Технология производства такой стали достаточно подробно описана, например, в книге П.И.Полухина и др. «Прокатное производство», М., «Металлургия», 1982, с.511-514 и с.529-534. Как правило, для изготовления эмалированных изделий используется низкоуглеродистая сталь (ст.08, 10 и др.). Режимы обработки стали для эмалирования зависят от ее конкретного предназначения.

Известен способ производства холоднокатаных полос с высокой способностью к формовке, при котором после холодной прокатки должен применяться рекристализационный отжиг с нагревом металла в нейтральной атмосфере до 750°С и с выдержкой при температуре 700°...710°С не более 4 час (см. пат. США № 3806373, кл. В22D 25/06, опубл. 23.04.74 г.).

Однако эта технология непригодна для производства эмалированной стали, в частности - из-за неопределенности режимов холодной прокатки и дрессировки.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ производства стального листа для эмалирования по пат. РФ №2165809, кл. В21В 1/22, опубл. в БИ № 12, 2001 г.

Этот способ включает холодную прокатку с заданными режимами, отжиг рулонных полос и дрессировку отожженной стали и характеризуется тем, что суммарное относительное обжатие при прокатке делают не менее 65%, а при дрессировке - в пределах 0,4...0,6%, увеличивая его в указанных пределах (0,4...0,6%) с повышением содержания углерода в стали.

Известный способ непригоден для производства тонколистовой стали для изготовления плоских эмалированных изделий, в том числе - из-за отсутствия указаний на конкретный режим отжига.

Технической задачей настоящего изобретения является производство стали для плоских эмалированных изделий, например классных учебных досок.

Для решения этой задачи в способе, включающем холодную прокатку с заданными величинами обжатий и натяжений, отжиг рулонных полос по заданному режиму и дрессировку отожженной стали, при производстве стали 08ЮР толщиной 0,38±0,1 мм холодную прокатку осуществляют за четыре прохода с величиной суммарного относительного обжатия ε_ε=80,5...81,5% и с обжатиями по проходам: ε₁=41...42%, ε₂=39...40%, ε₃=38...39% и ε₄=12...13%, принимая величину удельного натяжения между разматывателем и I клетью стана Т₀=35 Н/мм², после I...III проходов соответственно Т₁=120 Н/мм², Т₂=100...80 н/мм², Т₃=120...100 Н/мм² и между моталкой и последней клетью - Т=58 Н/мм², отжиг холоднокатаных полос ведут при температуре 620°...630°С с выдержкой при этой температуре 19...21 час, а отожженную сталь дрессируют с обжатием ε=1,0...1,3%.

Приведенные параметры технологического процесса получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации режимов холодной прокатки рулонной полосовой стали, ее отжига и дрессировки. В результате этого полученная сталь может быть использована при производстве тонких эмалированных листов для изготовления плоских изделий.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

По требуемой толщине холоднокатаной стали h, используя известную величину ε_ε, определяется толщина исходной полосовой заготовки Н из зависимости: Н=100R/(100-ε_ε), мм. Зная величины частных обжатий ε_i, определяют толщину полосы после каждого прохода по формуле: h_i=h_i-1(1-ε_i/100), мм, где h_i и h_i-1 - толщина полосы соответственно после и до данного прохода.

По заданным величинам удельных натяжений полосы Т в соответствующем промежутке стана определяются величины полных натяжений; Т_n=ThB, Н, где h и В - соответственно толщина и ширина полосы, мм, в данном промежутке.

После прокатки рулонная полоса передается в термическое отделение цеха холодной прокатки для отжига, а после него - подвергается дрессировке с ε=1,0...1,3%.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли в цехе холодной прокатки широкополосной стали ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью на двухклетевом реверсивном стане прокатывали ст. 08ЮР, которую затем подвергали рекристализационному отжигу и дрессировке на этом же стане. В ходе опытов варьировали величины обжатий и натяжений при холодной прокатке, режимы отжига рулонной стали и величину обжатий при последующей дрессировке.

Наилучшие результаты (до 99,8% листов после порезки полос на мерные длины соответствовали требуемой плоскостности) получены с использованием предлагаемой технологии. Отклонения от рекомендуемых ее параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, увеличение суммарного обжатия ε_ε приводило к излишнему упрочнению металла при холодной прокатке, что вызывало необходимость удлинения процесса отжига и приводило к увеличению дефектов, связанных с этим (в основном - «слипание» витков в рулонах). При ε_ε<80,5% не достигались необходимые прочностные характеристики металла. Снижение числа проходов до трех привело к необходимости увеличения частных (за проход) обжатий, что в отдельных случаях вызывало разрывы кромок прокатываемых полос, а при пяти проходах качество полос не улучшилось, но возросли производственные затраты.

Величины частных обжатий ε_1...4, рекомендуемые в способе, признаны оптимальными, так как при ε_ε=const увеличение обжатий в отдельных проходах (при их уменьшении в других) неизбежно приводило к вышеописанным дефектам кромок полос. Так же оптимальны в этом аспекте и величины принятых удельных натяжений при прокатке.

При температуре отжига t<620°С, равно как и при t>630°С качество полос ухудшалось: в первом случае из-за неполной рекристаллизации металла (с недостаточным снятием упрочнения), во втором - из-за появления «слипания» витков полос. Аналогичные последствия наблюдались при уменьшении и увеличении выдержки металла на заданной температуре отжига (620°...630°С).

Дрессировка с обжатием ε<1% не давала необходимых прочностных характеристик металла, а при ε>1,3% ухудшалась его плоскостность.

Технология, выбранная в качестве ближайшего аналога, в опытах не проверялась ввиду заведомой ее непригодности для данного производства (см. выше). Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономические исследования, проведенные в Центральной лаборатории ОАО «ММК», показали, что использование заявляемого изобретения позволит получать тонколистовую сталь необходимого качества для изготовления плоских эмалированных изделий, реализация которых увеличит прибыль от продажи потребителям данного вида проката.

Пример конкретного выполнения

На стане холодной прокатки получают полосовую сталь 08ЮР толщиной 0,38 мм из исходной горячекатаной заготовки толщиной 2 мм за четыре прохода.

Величина ε_ε=100(2-0,38):2=81%; толщина полосы по проходам: 2,0→1,172→0,705→0,435→0,38 мм, т.е. величины ε составляют: ε₁=41,4%; ε₂=39,8%; ε₃=38,3%; ε₄=12,6%.

Величины удельных натяжений при прокатке: Т₀=35, Т₁=120, Т₂=90, Т₃=110 и Т=58 н/мм².

Отжиг после прокатки - при t=625°С и с выдержкой в течение 20 час.

Обжатие при дрессировке ε=1,2%.

Способ производства тонколистовой стали для плоских эмалированных изделий, включающий холодную прокатку с заданными величинами обжатий и натяжений, отжиг рулонных полос и дрессировку отожженной стали, отличающийся тем, что при производстве полосовой стали 08ЮР толщиной 0,38±0,01 мм холодную прокатку осуществляют за четыре прохода с величиной суммарного относительного обжатия ε_ε=80,5...81,5% и обжатиями по проходам: ε₁=41...42%, ε₂=39...40%, ε₃=38...39% и ε₄=12...13%, принимая величину удельного натяжения между разматывателем и I клетью стана Т_о=35 Н/мм², после I...III проходов соответственно Т₁=120 Н/мм², Т₂=100...80 Н/мм², Т₃=120...100 Н/мм² и между моталкой и последней клетью Т=58 Н/мм², отжиг проводят при температуре 620°...630°С с выдержкой 9...21 ч, а дрессировку - с обжатием ε=1,0...1,3%.