Способ производства углеродистой конструкционной листовой стали

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к изготовлению холоднокатаной листовой стали с глянцевой поверхностью. Для повышения потребительских свойств листвой стали с содержанием углерода 0,07…0,14 мас.% проводят холодную прокатку полос на непрерывном стане в насеченных рабочих валках последней клети со средней высотой микронеровностей поверхности их бочек Ra≤3 мкм с получением листа толщиной 2,0…2,5 мм и глянцевой поверхности, отжиг холоднокатаных рулонов в колпаковых печах с защитной водородной атмосферой без подъема температуры наиболее отстающей по нагреву точки рулона, с запуском водоохлаждения при температуре 280°С и без воздушного охлаждения, принимая время выдержки под нагревательным колпаком с отключенными горелками не менее 4 час и дрессировку отожженных полос на шлифованных рабочих валках с Ra≤1 мкм.

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении листовой холоднокатаной стали с глянцевой поверхностью.

Обязательными операциями технологического процесса производства тонколистовой холоднокатаной стали являются прокатка полосовой заготовки на непрерывном (например, широкополосном) стане, отжиг холоднокатаных рулонов (обычно - в колпаковых печах) и последующая дрессировка отожженных полос. Все эти операции необходимы и для производства листов с глянцевой поверхностью, пользующихся повышенным потребительским спросом. Технология изготовления холоднокатаной полосовой стали достаточно подробно описана в справочнике «Технология прокатного производства». /Под ред. В.И.Зюзина и А.В.Третьякова. Кн.2, М.: «Металлургия», 1991, с.640-644, 683-688 и 694-698.

Известен способ производства металлической ленты, включающий обжатие заготовки на 50-75% холодной прокаткой, термообработку прокатанной ленты и ее последующую правку после каждых 15-25% обжатия (см. а.с. СССР №480457, кл. B21D 1/05, опубл. 10.10.75 г.). Однако этот способ непригоден для получения листовой стали с глянцевой поверхностью.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология производства холоднокатаной углеродистой стали, приведенная в книге В.Ф.Зотова и В.И.Елина «Холодная прокатка металла». М.: «Металлургия», 1988, с.168-172, 188-189 и 193-196.

Эта технология включает холодную прокатку полос на непрерывном стане, отжиг холоднокатаных рулонов и дрессировку отожженных полос и характеризуется тем, что величину суммарных обжатий для полос толщиной 2,0…2,5 мм принимают в пределах 43…57%, отжиг состоит из трех стадий (нагрева, выдержки и охлаждения металла), а дрессировку ведут с относительным обжатием в пределах 0,25…3,5%. Данная технология также непригодна для производства листов с глянцевой поверхностью, поскольку не оговаривает состояние поверхности рабочих валков станов, а также не конкретизирует режимы отжига.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение потребительских свойств углеродистой конструкционной листовой стали с глянцевой поверхностью.

Для решения этой задачи в способе, включающем холодную прокатку ролос на непрерывном стане, отжиг холоднокатаных рулонов и дрессировку отожженных полос, прокатку стали толщиной 2,0…2,5 мм с содержанием углерода 0,07…0,14 мас.% осуществляют на стане в насеченных рабочих валках последней катающей клети со средней высотой микронеровностей поверхности их бочек Ra≤3 мкм, отжиг ведут в колпаковых печах с защитной водородной атмосферой без подъема температуры наиболее отстающей по нагреву точки рулона, с запуском водоохлаждения при температуре 280°С и без воздушного охлаждения, принимая время выдержки под нагревательным колпаком с отключенными горелками не менее 4 час, а дрессировку отожженных полос ведут на шлифованных рабочих валках с Ra≤1 мкм.

Приведенные параметры технологического процесса получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в использовании при холодной прокатке и дрессировке валков с конкретной микрогеометрией поверхности их бочек, а также в оптимизации режимов отжига холоднокатаной рулонной стали. В результате этого достигается максимальный выход листов с заданной глянцевой поверхностью.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при производстве листовой стали марки 10сп с глянцевой поверхностью толщиной 2,0…2,5 мм, содержащей 0,07…0,14 мас.% углерода, варьировали величины Ra валков последней катающей клети прокатного стана, а также параметры отжига рулонов в колпаковых печах. Результаты опытов оценивали по выходу листов с требуемой глянцевой поверхностью.

Наилучшие результаты (выход качественных листов с глянцевой поверхностью в пределах 99,6…100%) получены с использованием заявляемой технологии. Отклонения от рекомендуемых ее параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, например, прокатка на стане, валки чистовой клети имели насечку бочек с Ra>3 мкм, снизила выход листового проката с требуемой поверхностью до 87…98%. Уменьшился выход глянцевых качественных листов и при использовании во время отжига азотно-водородной и азотной защитной атмосферы, а также при подъеме температуры наиболее отстающей по нагреву точки рулона, с запуском водоохлаждения. Уменьшение выхода глянцевых листов наблюдалось при выдержке под нагревательным колпаком с отключенными горелками менее 4 час и при дрессировке отожженных полос на рабочих валках с Ra>1 мкм.

Технология, выбранная в качестве ближайшего аналога, в опытах не проверялась ввиду заведомой ее непригодности для получения качественного листового проката с требуемой поверхностью. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономические исследования показали, что использование настоящего изобретения для производства углеродистой конструкционной листовой стали с глянцевой поверхностью повысит выход проката с улучшенными потребительскими свойствами, что увеличит прибыль от его реализации не менее чем на 15%.

Пример конкретного выполнения

На непрерывном широкополосном стане прокатывается полоса толщиной 2,2 мм, содержащая 0,11 мас.% углерода. Рабочие валки чистовой клети стана выполнены с насеченными поверхностями их бочек с Ra=2 мкм.

Отжиг холоднокатаных рулонов - в колпаковых печах с защитной водородной атмосферой и без подъемам температуры наиболее отстающей по нагреву точки рулона, с запуском водоохлаждения при температуре 280°С и без воздушного охлаждения. Время выдержки под нагревательным колпаком с отключенными горелками - 4,5 часа.

Отожженные полосы дрессируются в шлифованных рабочих валках с Ra=0,8 мкм. Выход качественных листов с глянцевой поверхностью 99,8%.

Способ производства углеродистой конструкционной листовой стали, включающий холодную прокатку полос на непрерывном стане, отжиг холоднокатаных рулонов и дрессировку отожженных полос, отличающийся тем, что осуществляют прокатку листовой стали с содержанием углерода 0,07…0,14 мас.%, толщиной 2,0…2,5 мм с глянцевой поверхностью в насеченных рабочих валках чистовой клети стана со средней высотой микронеровностей поверхности их бочек Ra≤3 мкм, отжиг ведут в колпаковых печах с защитной водородной атмосферой без подъема температуры наиболее отстающей по нагреву точки рулона, с водоохлаждением с температуры 280°С, при этом проводят выдержку рулонов под нагревательным колпаком с отключенными горелками в течение не менее 4 ч, а дрессировку отожженных полос ведут на шлифованных рабочих валках с Ra≤1 мкм.