Способ производства полос с односторонним чечевичным рифлением


 


Владельцы патента RU 2482930:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при горячей прокатке рифленых полос на непрерывных широкополосных станах. Способ включает нагрев слябов из углеродистой стали, многопроходную горячую прокатку полос с заключительным проходом при температуре полосы 800-950°С в паре рабочих валков, на поверхности бочки одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок, при котором прокатку в заключительном проходе ведут с рассогласованием окружных скоростей рабочих валков и относительном обжатии 8-25%, а охлаждение в последнем межклетевом промежутке ведут подачей воды на полосу с удельным расходом 10-80 м32·ч, при этом окружную скорость рабочего валка с чередующимися рядами лунок на бочке устанавливают больше окружной скорости парного с ним рабочего валка на 0,2-1,8%. Способ обеспечивает повышение стойкости валков и качество полос. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при горячей прокатке рифленых полос из углеродистых сталей на непрерывных широкополосных станах.

Известен способ производства рифленых полос, включающий многопроходную прокатку, согласно которому прокатку в последнем проходе ведут в паре рабочих валков, на бочке одного из которых выполнены многозаходные винтовые ручьи левого и правого направлений, образующие ромбические калибры. Ромбические калибры вытянуты вдоль оси валка и образуют в диаметральных плоскостях тупые углы, которые в 2,9-3,0 раза больше углов ромбических калибров по оси валка [1].

Недостатки известного способа состоят в низкой стойкости рабочего валка, бочка которого ослаблена многозаходными винтовыми ручьями. Низкая стойкость рабочего валка является причиной ухудшения качества рифленых полос.

Известен также способ производства полос из углеродистой стали марки Ст3сп с односторонним чечевичным рифлением на непрерывном широкополосном стане, включающий многопроходную горячую прокатку с относительным обжатием полосы в последнем проходе 27% в паре рабочих валков, на бочке одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок, при этом диаметр рабочего валка с лунками превышает диаметр бочки другого рабочего валка в 1,005-1,015 раза [2].

Недостатки известного способа состоят в низких стойкости рабочего валка с чередующимися рядами лунок и качестве полос с односторонним рифлением.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ производства полос с односторонним чечевичным рифлением из углеродистой стали марки БСт2сп, включающий нагрев слябов до температуры 1190-1220°С, многопроходную горячую прокатку полос с заключительным проходом при температуре 800-950°С в паре рабочих валков, на поверхности бочки одного из которых выполнены ряды лунок для рифления [3].

Недостатки известного способа состоят в том, что асимметрия условий контактного взаимодействия валков на разных сторонах полосы приводит к увеличению пути скольжения металла по бочке рабочего валка с лунками. Следствием этого является разрушение его поверхности, искажение формы рифов, снижение стойкости валка и качества полосы.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении стойкости валков и качества полос. Для этого в известном способе производства полос с односторонним чечевичным рифлением из углеродистой стали, включающем нагрев слябов, многопроходную горячую прокатку полос с заключительным проходом при температуре полосы 800-950°С в паре рабочих валков, на поверхности бочки одного из которых выполнены ряды лунок, согласно предложению прокатку в заключительном проходе ведут с рассогласованием окружных скоростей рабочих валков и относительным обжатием 9-25% и подачей на полосу в последнем межклетевом промежутке воды с удельным расходом 10-80 м32·ч, при этом окружную скорость рабочего валка с рядами лунок на бочке устанавливают меньше окружной скорости парного с ним рабочего валка на 0,2-1,8%.

Сущность предложенного технического решения состоит в следующем. При деформировании полосы в последнем проходе металл затекает в лунки на бочке рабочего валка, в результате чего вытяжка полосы и скорость ее скольжения относительно этого рабочего валка (опережение) резко снижается. Следствием проявления деформационной асимметрии является увеличение касательных контактных напряжений, действующих на лунки, их ускоренный износ, ухудшение качества полос с односторонним рифлением.

Введение рассогласования скоростей рабочих валков (скоростной асимметрии) путем снижения окружной скорости рабочего валка с рядами лунок на бочке относительно окружной скорости парного с ним рабочего валка с гладкой бочкой на 0,2-1,8% обеспечивает компенсацию негативного влияния деформационной асимметрии, вызванной наличием лунок на его поверхности. Однако, как показали эксперименты, эта компенсация имеет место лишь в прокатке углеродистых сталей с относительным обжатием, ограниченным диапазоном 9-25%, при температуре полосы 800-950°С. Подача воды на полосу в последнем межклетевом промежутке с удельным расходом 10-80 м32·ч обеспечивает подстуживание тонкого поверхностного слоя, компенсацию асимметрии процесса, уменьшение разгара рифленого рабочего валка и улучшение отпечатываемости рифов.

Экспериментально установлено, что снижение окружной скорости рабочего валка с рядами лунок на бочке более 1,8% приводит к «перекомпенсации» - пробуксовкам парного валка с гладкой бочкой, его повышенному износу и снижению качества рифленых полос. Снижение окружной скорости рабочего валка с чередующимися рядами лунок на бочке менее 0,2% вызывает увеличение износа рабочего валка с лунками и ухудшение качества прокатываемых полос.

Увеличение относительного обжатия более 25% приводит к искажению формы рифов на поверхности полосы из углеродистой стали и сокращает срок службы рабочего валка с лунками вследствие увеличения интенсивности продольного течения металла в очаге деформации. Снижение относительного обжатия менее 9% приводит к невыполнению профиля чечевичных рифов.

Если температура полосы из углеродистой стали в последнем проходе будет ниже 800°С, то из-за недостаточных пластических свойств металла не обеспечивается полного заполнения лунок на поверхности бочки рабочего валка, что ведет к невыполнению формы рифов. Увеличение температуры полосы в последнем проходе выше 950°С приводит к росту термических напряжений на поверхности бочки рабочего валка, ослабленной лунками. Это способствует образованию трещин на бочке, снижению стойкости валка и качества полос.

При удельном расходе охлаждающей воды в последнем межклетевом промежутке менее 10 м32·ч снижается стойкость валков и качество полос. Увеличение удельного расхода охлаждающей воды более 80 м32·ч нецелесообразно, так как при этом повышения стойкости валков и качества полос не происходит.

Примеры реализации способа

В последнюю, 7-ю клеть кварто чистовой группы непрерывного широкополосного стана 2000 (НШС 2000) заваливают пару чугунных рабочих валков. На бочке верхнего рабочего валка выполнены ряды лунок с максимальной глубиной h=3,0 мм. Нижний рабочий валок имеет гладкую бочку.

В методическую печь загружают непрерывнолитые слябы толщиной 250 мм из углеродистой стали марки Ст3сп и производят их нагрев до температуры аустенитизации Та=1230°С. Очередной нагретый сляб прокатывают в черновой группе клетей НШС 2000 в раскат с промежуточной толщиной 40 мм. Затем раскат задают в непрерывную 7-клетевую чистовую группу клетей кварто с приводными рабочими валками и производят его прокатку до конечной толщины 5,0 мм.

В процессе прокатки полосы в заключительном проходе рабочие валки 7-й клети чистовой группы вращают с помощью электродвигателей главного привода с рассогласованием окружных скоростей, а именно: нижний рабочий валок, имеющий гладкую бочку, вращают с большей окружной скоростью V1=8,00 м/с, тогда как верхний рабочий валок, на бочке которого выполнены ряды лунок, вращают с меньшей окружной скоростью V2=8,08 м/с. Таким образом, окружная скорость нижнего рабочего валка V1 превышает окружную скорость верхнего рабочего валка V2 на величину А, равную:

Относительное обжатие полосы при ее рифлении в заключительном проходе в 7-й клети устанавливают равным εр=17%, а температуру полосы в этом проходе поддерживают равной Тр=870°С. В последнем межклетевом промежутке на полосу подают охлаждающую воду с удельным расходом Q=45 м32·ч.

В заключительном проходе верхний рабочий валок формирует на верхней стороне полосы чечевичное рифление. Благодаря рассогласованию окружных скоростей валков и охлаждению поверхностного слоя полосы водой в межклетевом промежутке в этом проходе достигается выравнивание вытяжек по сторонам полосы, снижаются контактные касательные напряжения на рабочем валке с лунками на бочке. В результате достигается повышение стойкости рабочих валков и качества полос с односторонним чечевичным рифлением.

Прокатанную полосу с односторонним чечевичным рифлением охлаждают водой и сматывают в рулон.

Варианты реализации способа производства полос с односторонним чечевичным рифлением и показатели их эффективности приведены в таблице.

Таблица.
Режимы производства полос чечевичным рифлением из углеродистой стали и их эффективность
№ п/п А, % εp, % Tp, °C Q, м32·ч Стойкость рабочего валка (тонн прокатанных полос) Дефекты полос
1. 0,1 8 790 9 8350 нарушение формы
2. 0,2 9 800 10 12300 отсутствуют
3. 1,0 17 870 45 12700 отсутствуют
4. 1,8 25 950 80 12300 отсутствуют
5. 1,9 26 960 83 11150 невыполнение профиля
6. -- 27 990 -- 3636 нарушение формы,
невыполнение профиля

Из данных, представленных в таблице, следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается повышение стойкости валков и качества полос. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты №1 и №5), а также в случае реализации способа-прототипа (вариант №6) имеет место снижение стойкости валков и ухудшение качества полос из углеродистой стали с односторонним чечевичным рифлением.

Технико-экономические преимущества предложенного способа производства полос из углеродистой стали с односторонним чечевичным рифлением состоят в том, что введение рассогласования окружных скоростей рабочих валков с превышением скорости рабочего валка без лунок на 0,2-1,8% относительно парного валка с лунками на бочке и подачей на полосу в последнем межклетевом промежутке воды с удельным расходом 10-80 м32·ч при одновременном выполнении температурного и деформационного режимов рифления обеспечивает выравнивание кинематических и силовых условий взаимодействия обоих рабочих валков с прокатываемой полосой, наиболее полный перенос рифления на полосу, исключение переполнения и незаполнения лунок, снижение контактных нагрузок на лунки и исключение преждевременного разрушения бочки валка. В результате достигается повышение стойкости валков и качества полос с односторонним чечевичным рифлением.

В качестве базового объекта принят известный способ [3]. Использование предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства горячекатаных полос с односторонним чечевичным рифлением на 17-22%.

Литературные источники

1. Авт. свид. СССР №706145, В21В 27/02, 1979.

2. RU 2121402 C1, B21B 27/02, 10.11.1998.

3. А.М.Мелешко и др. Производство листа с рифленой поверхностью. М.: Металлургия, 1985, с.49, 70-71.

1. Способ производства полос с односторонним чечевичным рифлением, включающий нагрев слябов из углеродистой стали, многопроходную горячую прокатку полос с заключительным проходом при температуре полосы 800-950°С в паре рабочих валков, на поверхности бочки одного из которых выполнены чередующиеся ряды лунок, и охлаждение, отличающийся тем, что прокатку в заключительном проходе ведут с рассогласованием окружных скоростей рабочих валков при относительном обжатии 9-25%, а охлаждение в последнем межклетевом промежутке ведут подачей воды на полосу с удельным расходом 10-80 м3/(м2·ч).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что окружную скорость рабочего валка с чередующимися рядами лунок на бочке устанавливают меньше окружной скорости парного с ним рабочего валка на 0,2-1,8%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве холоднокатаной ленты, применяемой, например, для холодной вырубки. .
Изобретение относится к области металлургии, именно к производству низкоуглеродистой холоднокатаной стали, применяемой для изготовления деталей особо сложной формы.

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к производству высокопрочной толстолистовой стали для машиностроения и бронезащитных конструкций. .

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для горячей и холодной прокатки листовой стали на непрерывных станах. .
Изобретение относится к способу загрубления поверхности металлического листа, используемого в качестве подложки электрода в промышленных электрохимических применениях, и электроду, изготовленному с помощью такого способа.

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано для получения металлических холоднокатаных и горячекатаных листов с повышенными механическими свойствами.
Изобретение относится к области металлургии, конкретно к горячей прокатке стальных полос на непрерывных широкополосных станах, обеспечивающей получение качественной полосы без дефектов поверхности, таких как «прокатная плена».

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к полунепрерывному прокатному стану. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологии и оборудованию листовой прокатки на реверсивном толстолистовом стане. .

Изобретение относится к изготовлению ленты из алюминия или алюминиевого сплава

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к производству проката на толстолистовых одноклетевых реверсивных станах горячей прокатки с индивидуальным приводом рабочих валков

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к способу прокатки толстых листов в интервале толщин 300-80 мм на одноклетьевом реверсивном стане, включающем разбивку ширины, кантовку, прокатку в горизонтальных и вертикальных валках, при этом прокатку листов в горизонтальных валках проводят с относительными обжатиями при соблюдении определенных соотношений, приведенных в описании, что позволяет предотвратить трещинообразование боковых граней, уменьшить величину смещения трещин от кромок раската к его центру и снизить норму боковой обрези

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения холоднокатаной полосы из листовой низкоуглеродистой стали, стабилизированной алюминием, для изготовления изделий методом глубокой вытяжки. Способ включает холодную прокатку горячекатаных полос, рекристаллизационный отжиг и дрессировку с передним и задним натяжениями, при котором величины удельные переднее и заднее натяжения поддерживают в пределах величин 20-40 Н/мм2 и 25-60 Н/мм2 соответственно, а величину относительного обжатия при дрессировке εдр устанавливают по соотношению ε д р = 0 , 0 4 + 0 , 0 8 7 ⋅ ε п р 2 − 0 , 1 0 6 ⋅ ε п р , где εдр - относительное обжатие при холодной прокатке, что обеспечивает увеличение выхода годного. 1 табл., 1 пр.

Транспортное судно содержит металлическое изделие, поверхность которого имеет ребристый рельеф, включающий множество соседних, непрерывно прокатанных продольных ребер, проходящих вдоль поверхности. Ребра расположены с одинаковым интервалом между ними. Первый органический слой грунтового покрытия нанесен на ребристый рельеф. Второй финишный слой нанесен сверху первого органического слоя грунтового покрытия. Первый органический слой грунтового покрытия и второй финишный слой обеспечивают постоянную толщину покрытия. Способ изготовления металлического изделия содержит следующие этапы: получают плоский металлический лист или пластину; пропускают через прокатный стан, который включает валок, на внешней поверхности которого выгравирован ребристый рельеф, и валок с плоской внешней поверхностью. Выполняют анодирование поверхностного ребристого профиля, чтобы нанести на него покрытие из пленки оксида алюминия. Наносят органический слой грунтового покрытия на пленку оксида алюминия. Наносят слой финишного покрытия поверх органического слоя грунтового покрытия и получают металлическое изделие. Группа изобретений направлена на одновременное обеспечение коррозийной стойкости и самостоятельного очищения ребристого рельефа. 2 н.. и 18 з.п. ф-лы, 29 ил.

Изобретение предназначено для повышения потребительских свойств холоднокатаного полосового проката, получаемого на широкополосном пятиклетевом стане 2000. Снижение продольной разнотолщинности стальных полос толщиной 1,6…2,8 мм, прокатываемых до конечной толщины 0,36…0,7 мм при их ширине 1100…1282 м, обеспечивается за счет того, что прокатку ведут при обеспечении неравенств: Δ Q P ≤0,32 или Δ Q P ≥0,44, где величина ΔQ по абсолютному значению определяется по формуле: ΔQ=|Qзад-Qпер|, где Qзад - заданное заднее натяжение, Н; Qпер - заданное переднее натяжение, Н; Р - усилие прокатки, Н. 3 табл.

Изобретение предназначено для повышения точности по ширине горячекатаных полос, прокатываемых на непрерывных широкополосных станах. Способ включает нагрев стальных заготовок и их многопроходное обжатие по толщине и ширине в горизонтальных и вертикальных валках. Повышение устойчивости полосы при ее обжатии по ширине обеспечивается за счет того, что в процессе прокатки при достижении отношения толщины полосы к ширине не более 0,20 полосу изгибают вокруг ролика, длина бочки которого не превышает 0,9 от ширины полосы, с одновременном ее обжатием по ширине в изогнутом состоянии, при этом угол охвата ролика полосой составляет не менее 10°. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве колюще-режущих заградительных лент, используемых для сооружения барьеров безопасности, предназначенных для предотвращения неправомерного проникновения на режимные объекты. Колюще-режущая лента имеет зубцы, образованные надрезанными загнутыми краями ленты, и образует по меньшей мере одно продольное ребро жесткости в центральной части. Способ изготовления колюще-режущей ленты включает ее прокат через набор фальцевых роликов, при котором формируют по меньшей мере одно продольное ребро жесткости в центральной части, выполняют надрезы по краям ленты и отгибают надрезы краев ленты с образованием зубцов. При прокате через набор фальцевых роликов формируют боковые грани. Повышается поперечная прочность ленты, упрощается процесс изготовления и повышается технологичность производства колюще-режущей ленты. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 36 ил.
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке стальных полос толщиной 0,3-1,5 мм на реверсивных и непрерывных станах. Способ включает обжатие заготовки в рабочих валках, образующие бочек которых имеют профилировку в виде выпуклой кривой линии. Исключение порывов стальных полос в линии стана обеспечивается за счет того, что прокатку ведут с относительным обжатием 7-30% в рабочих валках, на участках бочек которых, обращенных к кромкам полосы, выполнены конические скосы. Угол при основании конуса скосов равен 89,5-87,5 градусов. Изобретение обеспечивает возможность увеличения выхода годного и снижение расхода рабочих валков. 1 ил. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве толстолистового металла. Способ включает нагрев заготовки, прокатку ее в рабочих валках разного диаметра и пластическую гибку отгибающим роликом. Повышение качества толстолистового металла за счет исключения колебаний радиуса кривизны по его длине обеспечивается посредством того, что предварительно задают длину переднего и заднего участков заготовки, равную межосевому расстоянию между отгибающим роликом и рабочими валками, а прокатку указанных участков заготовки осуществляют с рассогласованием угловых скоростей рабочих валков в диапазоне 1,0-20,0%. Способ позволяет создать такое деформированное состояние, при котором удлинение слоев металла по всей длине заготовки становится одинаковым. 1 ил., 1 табл.
Наверх