Способ производства тонкой горячекатаной листовой стали


 


Владельцы патента RU 2471580:

Трайно Александр Иванович (RU)

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к технологии изготовления листовой стали толщиной 0,6-2,0 мм на непрерывных широкополосных станах. Способ включает нагрев слябов, черновую прокатку, непрерывную многопроходную чистовую прокатку в полосу конечной толщины при регламентированной температуре конца прокатки, охлаждение полосы водой до температуры смотки и смотку в рулон, при этом чистовую прокатку проводят за два этапа, на первом из которых полосу прокатывают до толщины, в 1,2-4,5 раза превышающую конечную, а затем производят смотку полосы в рулон и выдержку в течение 5-50 сек, а на втором этапе осуществляют чистовую прокатку полосы до конечной толщины. Технический результат состоит в одновременном повышении пластических свойств и уменьшении разнотолщинности тонких полос, преимущественно толщиной 0,6-2,0 мм. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к технологии изготовления листовой стали толщиной 0,6-2,0 мм на непрерывных широкополосных станах.

Известны способы производства тонкой горячекатаной листовой стали на непрерывных широкополосных станах, включающие нагрев слябов, прокатку в черновой группе клетей в полосы промежуточной толщины, смотку полос в рулоны с помощью промежуточного перемоточного устройства Coilbox, перемещение рулонов в позицию размотки, последующую задачу в валки и прокатку в непрерывной чистовой группе клетей в полосы конечной толщины, охлаждение полос водой и смотку в рулоны [1, 2].

Недостатки известных способов состоят в том, что вследствие неравномерного температурного поля по длине и толщине полос и наклепа аустенита готовые тонкие стальные полосы имеют недостаточную пластичность и высокую продольную разнотолщинность.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, включающий нагрев слябов, черновую прокатку, свертывание «толстых» (толщиной 35-45 мм) полос в рулоны в установке Coilbox, развертывание и непрерывную многопроходную чистовую прокатку в полосы конечной толщины при регламентированной температуре конца прокатки, охлаждение полос водой до температуры смотки и смотку в рулоны [3].

Недостатки указанного способа состоят в том, что после черновых проходов температура заднего конца полосы превышает температуру переднего конца на 40-70°C, полоса имеет температурный градиент по толщине. Последующая непрерывная прокатка в чистовой группе клетей сопровождается формированием неоднородной аустенитной микроструктуры стали по длине и толщине полос толщиной 0,6-2,0 мм, ее неравномерному наклепу, что приводит к снижению пластических свойств тонкой горячекатаной листовой стали. Помимо этого перепад температуры по длине полос вызывает изменение усилия прокатки, что ведет к увеличению их продольной разнотолщинности.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в одновременном повышении пластических свойств и уменьшения продольной разнотолщинности полос толщиной 0,6-2,0 мм.

Для решения поставленной технической задачи в известном способе производства тонкой горячекатаной листовой стали, включающем нагрев слябов, черновую прокатку, непрерывную многопроходную чистовую прокатку в полосу конечной толщины при регламентированной температуре конца прокатки, охлаждение полосы водой до температуры смотки и смотку в рулон, согласно изобретению чистовую прокатку проводят за два этапа, причем на первом этапе полосу прокатывают до толщины, в 1,2-4,5 раза превышающей конечную, затем производят смотку полосы в рулон и после промежуточной выдержки в течение 5-50 с осуществляют второй этап чистовой прокатки полосы до конечной толщины.

Сущность изобретения состоит в следующем. В процессе прокатки сляба в полосу происходит накопление температурной неравномерности по толщине ее длине и толщине. Причем свертывание «толстой» полосы в рулон после черновой прокатки, как это предусмотрено в [3], не обеспечивает снижения градиентов температуры, которые только возрастают в процессе непрерывной чистовой прокатки, а в процессе непрерывной чистовой прокатки происходит нарастание наклепа аустенитной фазы.

Прерывание непрерывного процесса прокатки в момент, когда толщина полосы в 1,2-4,5 раза превышает конечную, смотка ее в рулон и выдержка в течение 5-50 с приводит к полному завершению процесса первичной рекристаллизации деформированной микроструктуры аустенита и устранению наклепа, повышению ее равномерности по длине и толщине полосы, что ведет к повышению пластических свойств готовой тонколистовой горячекатаной стали толщиной 0,6-2,0 мм. Теплообмен между отдельными витками рулона существенно более тонкой (чем в известном способе [3]) полосы обеспечивает снижение температурного градиента. При этом в процессе второго этапа непрерывной чистовой прокатки задний конец полосы, находящийся в рулоне, сохраняет свою температуру. В результате разница температур переднего и заднего концов полосы не превышает 7-9°C. Это снижает в ≈2 раза продольную разнотолщинность полос толщиной 0,6-2,0 мм.

Экспериментально установлено, что если первый этап непрерывной чистовой прокатки завершать при толщине полосы, превышающей конечную толщину более чем в 4,5 раза, то вследствие замедления прогрева более холодных участков полосы в рулоне не обеспечивается выравнивание температурного поля полосы, а при втором этапе прокатки наклеп аустенита избыточно высок. При толщине полосы, превышающей конечную толщину менее чем в 1,2 раза, повышается неравномерность микроструктуры стали, что ухудшает пластические свойства тонколистовой стали.

При продолжительности выдержки менее 5 с не достигается полное снятие наклепа аустенита и выравнивание температурного поля полосы, снижается пластичность листовой стали. Увеличение продолжительности выдержки более 50 с приводит к тому, что внешние витки рулона переохлаждаются. В результате возрастает продольная разнотолщинность полосы, в аустенитной фазе протекают процессы собирательной рекристаллизации, что снижает пластичность горячекатаной листовой стали.

Примеры реализации способа

Для производства тонких горячекатаных полос используют НШС 1680, содержащий расположенные в технологическую линию окалиноломатель, черновую группу из четырех клетей, промежуточное перемоточное устройство, первую непрерывную чистовую группу, включающую три клети кварто, устройство для намотки-размотки полосы, вторую непрерывную чистовую группу, содержащую четыре клети кварто, отводящий рольганг с системой ламинарного охлаждения, моталку для полос конечной толщины.

Непрерывно литые слябы толщиной 200 мм из стали марки 08Ю нагревают до температуры аустенитизации 1250°C и последовательно выдают на печной рольганг. Очередной сляб транспортируют к черновой группе НШС 1680, пропускают через окалиноломатель и прокатывают за 4 прохода в черновой группе клетей в полосу толщиной 40 мм. Затем полосу при температуре 1000°C свертывают в рулон, перемещают в позицию развертывания и подвергают первому этапу чистовой прокатки в трехклетевой непрерывной группе в полосу толщиной Н0=3,64 мм, что в k=2,8 раза превышает конечную толщину полосы Н1=1,30 мм.

Прокатанную на первом этапе полосу сматывают в рулон на барабан устройства намотки-размотки полосы. Смотанную в рулон полосу выдерживают в течение времени τ=27 с. За это время в полосе завершаются процессы рекристаллизации деформированного аустенита и достигается нагрев витков, имеющих пониженную температуру.

По завершению выдержки наружный конец полосы из устройства намотки-размотки полосы задают в непрерывную трехклетевую группу кварто и осуществляют второй этап чистовой прокатки до конечной толщины H1=1,30 мм при температуре конца прокатки Ткп=830°C, после чего полосу подвергают ускоренному охлаждению водой на отводящем рольганге до регламентированной температуры смотки Тсм=730°C и сматывают в рулон.

Готовая горячекатаная полоса имеет следующие механические свойства: σв=350 МПа; σ0,2=230 МПа; δ4=58%. Продольная разнотолщинность полосы составляет ΔН=±4%.

Варианты реализации способа производства тонкой горячекатаной листовой стали и показатели их эффективности представлены в таблице.

Таблица
Режимы производства горячекатаной листовой стали толщиной 0,6-2,0 мм и их эффективность
№ п/п Кол-во этапов при чистовой прокатке k, раз τ, с Механические свойства ΔН, %
σв, МПа σ0,2, МПа δ4, %
1 2 1,1 4 360 260 49 ±10
2 2 1,2 5 350 255 58 ±5
3 2 2,8 27 350 230 58 ±4
4 2 4,5 50 350 230 58 ±5
5 2 4,6 52 340 235 50 ±9
6 1 - - 360 286 48 ±10

Из данных, приведенных в таблице, следует, что реализация предложенного способа (варианты №2-№4) обеспечивает одновременное повышение пластических свойств и уменьшение продольной разнотолщинности полос толщиной 0,6-2,0 мм. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты №1 и №5), а также реализации известного способа [3] (вариант №6) имеет место снижение пластических свойств, характеризуемых величиной относительного удлинения δ4, а также увеличение продольной разнотолщинности полос ΔН.

Технико-экономические преимущества предложенного способа производства тонкой горячекатаной листовой стали состоят в том, что проведение чистовой прокатки за 2 этапа, когда на первом этапе полосу прокатывают до толщины, в 1,2-4,5 раза превышающей конечную, затем сматывают в рулон, выдерживают в течение 5-50 с и проводят второй этап чистовой прокатки полосы до конечной толщины, позволяет осуществить промежуточную рекристаллизацию деформированных аустенитных зерен микроструктуры стали, снизить температурный градиент по длине и толщине полос. Благодаря этому достигается одновременное повышение пластических свойств и уменьшение продольной разнотолщинности полос толщиной 0,6-2,0 мм, прокатываемых на НШС.

В качестве базового объекта принята известная технология производства тонколистовой горячекатаной стали [3]. Использование предложенного способа позволяет за счет увеличения пластических свойств и соответственно штампуемости использовать горячекатаную травленую листовую сталь взамен холоднокатаной, а также поставлять потребителям тонколистовой прокат по теоретической массе. Это обеспечивает повышение рентабельности производства тонкой горячекатаной листовой стали на 15-25%.

Литературные источники

1. Патент США №3803891, МПК В21В 1/26, В21В 15/00, 1974.

2. Патент США №4491006, МПК В21В 1/26, В21В 15/00, 1985.

3. Беняковский М.А., Масленников В.А. Автомобильная сталь и тонкий лист. Ч., Издательский Дом «Череповец», 2007, с.110.

Способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, включающий нагрев слябов, черновую прокатку, непрерывную многопроходную чистовую прокатку в полосу конечной толщины при регламентированной температуре конца прокатки, охлаждение полосы водой до температуры смотки и смотку в рулон, отличающийся тем, что чистовую прокатку проводят за два этапа, на первом из которых полосу прокатывают до толщины, в 1,2-4,5 раза превышающей конечную, а затем производят смотку полосы в рулон и выдержку в течение 5-50 с, а на втором этапе осуществляют чистовую прокатку полосы до конечной толщины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству проката из сложнолегированных конструкционных сталей повышенной прочности для применения в судостроении, топливно-энергетическом комплексе, транспортном и тяжелом машиностроении, мостостроении и др.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству штрипса из стали класса прочности К65-К70 толщиной до 35 мм для труб магистральных трубопроводов диаметром до 1420 мм.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов толщиной 20-23 мм класса прочности К60, предназначенных для изготовления труб для магистральных газопроводов.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов из стали класса прочности К56 для изготовления электросварных прямошовных труб сейсмостойкого исполнения С2 для магистральных нефтепроводов.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов из марок стали трубного сортамента, в основном, класса прочности Х70.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов из марок стали трубного сортамента, в основном, класса прочности К52-К60.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов из марок стали трубного сортамента, в основном, класса прочности К52-К60.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов из марок стали трубного сортамента, в основном класса прочности К52-К60.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов, преимущественно из низколегированных марок стали категории прочности 265-325.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении на непрерывном широкополосном стане горячекатаной листовой стали

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов из марок стали трубного сортамента, в основном класса прочности К60, предназначенного для изготовления труб большого диаметра для магистральных газопроводов

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении горячекатаной широкополосной (полосовой) стали

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству низколегированных сталей различных классов прочности, и может быть использовано для производства готовых листов, используемых в качестве исходной заготовки для прямошовных электросварных труб большого диаметра

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов, предназначенных для изготовления труб магистральных газопроводов

Изобретение относится к черной металлургии

Изобретение относится к области металлургии, в частности к прокатке металла на непрерывном широкополосном стане листовой прокатки, и может быть использовано при создании и совершенствовании непрерывных широкополосных станов горячей прокатки, в состав которых входят нагревательные печи

Изобретение относится к производству горячекатаных полос в черной металлургии, где для снижения охлаждения раската с его верхней поверхности на рольгангах полосовых станов горячей прокатки применяют установку экранирования, состоящую из ряда секций, на которых закреплены экранирующие панели, набираемые на поперечные стержни из прямоугольных труб, при этом трубы установлены с зазором между их боковыми стенками и в указанный зазор устанавливают на этом поперечном стержне стаканчатый колпак с плоским дном, охваченный по толщине U-образным элементом из листа, толщина и материал которого аналогичны примененным для труб экранирующей панели, что позволяет, независимо от длины роликов экранируемого рольганга, формировать панель из целого числа одинаковых труб, а образующуюся невязку компенсировать указанной установкой стаканчатых колпаков и U-образных элементов в зазор между трубами
Наверх