Способ горячей прокатки полос



Способ горячей прокатки полос

 


Владельцы патента RU 2492005:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) (RU)

Изобретение предназначено для стабилизации ширины горячекатаных полос. Способ включает горячую прокатку полос в клетях чистовой группы широкополосных станов, оборудованных устройствами изгиба рабочих валков в вертикальной плоскости. Перераспределение удельных натяжений во входном и выходном сечениях очага деформации, приводящее к уменьшению разноширинности готовых горячекатаных полос, обеспечивается за счет того, что производят измерение отклонения ширины прокатываемой полосы за последней клетью чистовой группы ΔВ=Вфакт - Взадан от заданной и воздействие на усилия изгиба рабочих валков клетей чистовой группы в вертикальной плоскости в соответствии с математической зависимостью, учитывающей эмпирически определяемый коэффициент передачи «усилие изгиба - ширина». 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к горячей прокатке полос в непрерывных группах широкополосных станов горячей прокатки, чистовые клети которых оборудованы устройствами изгиба рабочих валков в вертикальной плоскости.

Известно, что заданную ширину готовых горячекатаных полос формируют с помощью вертикальных валков клетей черновой группы (Рудской А.И. Теория и технология прокатного производства: учеб. пособие / А.И. Рудской. - С.-Пб.: Наука, 2008. - 527 с.), если измеренная ширина готовой полосы отличается от заданной, то корректируют позицию вертикальных валков клетей черновой группы. В рабочих клетях непрерывной чистовой группы широкополосового стана горячей прокатки воздействовать на ширину готовых полос таким способом невозможно из-за отсутствия вертикальных валков.

Известно, что с помощью устройств изгиба в вертикальной плоскости рабочих валков клетей чистовой группы формируют заданную выпуклость профиля поперечного сечения и плоскостность готовых горячекатаных полос (Бейнфест Б.Я. Развитие конструкций листовых станов для прокатки полосы точного профиля в СССР и за рубежом / Б.Я.Бейнфест, С.Е.Рокотян // НИИИнформтяжмаш (металлургическое оборудование). - М.: 1976. - №1 - 76-30. - 52 с.). Однако при этом не учитывают влияния перераспределения межклетевых удельных натяжений на выходную ширину готовых полос.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение качества прокатываемых полос за счет уменьшения их разноширинности.

Поставленная техническая задача решается тем, что в предлагаемом способе горячей прокатки полос с минимальной разноширинностью на широкополосном стане, у которого клети чистовой группы оборудованы устройствами изгиба рабочих валков в вертикальной плоскости, осуществляется измерение отклонения фактической ширины прокатываемых полос за последней клетью чистовой группы ∆B=Вфакт - Взадан от заданной ширины и воздействие на усилия изгиба рабочих валков одной или нескольких клетей чистовой группы в вертикальной плоскости в соответствии с формулой:

Δ F i и з г и б а = K i Δ B ,

где Δ F i и з г и б а - изменение усилия изгиба рабочих валков, причем знак «+» соответствует увеличению усилия противоизгиба или уменьшению усилия дополнительного изгиба, а знак «-» соответствует уменьшению усилия противоизгиба или увеличению усилия дополнительного изгиба; коэффициент Ki - эмпирически определяемый коэффициент передачи «усилие изгиба - ширина», равный величине изменения усилия изгиба рабочих валков i-й клети, при которой ширина полосы на выходе стана изменяется на 1 мм.

На чертеже представлена схема воздействия усилий изгиба рабочих валков на распределение удельных натяжений на входе и выходе очага деформации.

В предлагаемом способе горячей прокатки с помощью усилий изгиба F1 и F2 устанавливают величину прогиба рабочих валков в зависимости от отклонения измеренной ширины прокатываемой полосы на выходе стана.

При прокатке по предлагаемому способу распределение удельных натяжений по ширине полосы во входном и выходном сечениях очага деформации изменяют таким образом, что если измеренная ширина готовой полосы меньше заданной, то растягивающие напряжения в прикромочных областях уменьшаются - для этого уменьшают усилия противоизгиба F1 или увеличивают усилия дополнительного изгиба F2 рабочих валков. Если же измеренная ширина полосы больше заданной, то растягивающие напряжения в прикромочных областях увеличивают - для этого увеличивают усилия противоизгиба F1 или уменьшают усилия дополнительного изгиба F2 рабочих валков.

Для анализа различных явлений при прокатке, в частности процесса уширения металла в очаге деформации, успешно применяют энергетический метод, основанный на принципе возможных изменений деформированного состояния. Его разновидностью для деформируемых сред с пластическим очагом деформации является вариационный принцип Журдена. Уравнение в соответствии с этим принципом для пластического очага деформации записывается следующим образом:

δ ( Ω П ν H d Ω S σ n ν d s + i = 1 n S i τ S | Δ ν i | d s ) = 0, ( 1 )

где П ν = 0 H T d H - скоростной потенциал; Т и Н - интенсивности касательных напряжений и скоростей сдвиговых деформаций; σ n , ν - полное напряжение на поверхности S с единичной внешней нормалью n и соответствующая скорость перемещения; ∆νi - скачок скоростей на i-й поверхности среза Si; δ - символ варьирования; τS - предел текучести на сдвиг.

При использовании метода Ритца вариационноое уравнение Журдена для случая прокатки с натяжением в развернутом виде записывается следующим образом:

a j ( N 1 + N 2 + N 3 N 4 + N 5 ) = 0, ( 2 )

где N1 - мощность внутренних сопротивлений; N2 - мощность сил трения скольжения; N3 - мощность сил среза; N4 - мощность переднего натяжения; N5 - мощность заднего натяжения; aj - коэффициенты при подходящих функциях по методу Ритца.

В уравнение (2) с разными знаками входят N4 - мощность переднего натяжения и N5 - мощность заднего натяжения. В соответствии с этим уравнением величина уширения при такой комбинации толщин и натяжений, когда эти мощности компенсируют друг друга, должна совпадать с величиной уширения при прокатке без натяжения. Однако многочисленные экспериментальные исследования свидетельствуют, что величина уширения при прокатке с передним и задним натяжением меньше, чем при прокатке без натяжений или с только с передним или только с задним натяжением. Это объясняется появлением в уравнении (2) мощностей дополнительных сил, действующих во входном и выходном сечениях очага деформации, которые вызываются приложением к прокатываемой полосе натяжений. Эти силы действуют как в продольном, так и в поперечном направлениях, и их распределение во входном и выходном сечениях очага деформации зависит от величины натяжений и практически не зависит от расстояния до места приложения натяжений.

Таким образом, перераспределение удельных натяжений во входном и выходном сечениях очага деформации влияет на величину уширения полосы при прокатке с натяжением.

Пример выполнения способа

С целью изучения влияния величины усилий противоизгиба рабочих валков чистовой группы на ширину прокатываемых полос был проведен следующий эксперимент. Во время горячей прокатки полосы из стали марки 08пс типоразмером 3,08×1531 мм усилие противоизгиба рабочих валков чистовой группы клети №10 стана 2000 ОАО «НЛМК» увеличили с 200 до 700 кН. При этом фактическая ширина полосы на выходе стана уменьшилась на 2 мм.

Таким образом, величина коэффициента передачи «усилие противоизгиба - ширина» клети №10 стана 2000 при прокатке данного типоразмера равна:

K 10 = Δ F 10 и з г и б а Δ B = 700 200 2 = 250   к Н / м м

Предлагаемый способ позволяет уменьшить разноширинность готовой горячекатаной полосы.

Способ горячей прокатки полос, включающий прокатку на широкополосном стане, клети чистовой группы которого оборудованы устройствами изгиба рабочих валков в вертикальной плоскости, отличающийся тем, что за последней клетью чистовой группы осуществляют измерение отклонения фактической ширины прокатываемых полос от заданной ширины ΔВ=Вфактзадан и воздействуют на усилия изгиба рабочих валков одной или нескольких клетей чистовой группы в вертикальной плоскости в соответствии с зависимостью
Δ F i и з г и б а = K i Δ B ,
где Δ F i и з г и б а - изменение усилия изгиба рабочих валков,
Кi - эмпирически определяемый коэффициент передачи «усилие изгиба - ширина», равный величине изменения усилия изгиба рабочих валков i-й клети, при которой ширина полосы на выходе стана изменяется на 1 мм, при этом знак «+» соответствует увеличению усилия противоизгиба или уменьшению усилия дополнительного изгиба, а знак «-» соответствует уменьшению усилия противоизгиба или увеличению усилия дополнительного изгиба.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при горячей прокатке полос на комбинированном полунепрерывном стане. .

Изобретение относится к области металлургии. .

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.

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 черной металлургии. .

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

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 прокатному производству и может быть использовано при изготовлении горячекатаной широкополосной (полосовой) стали. .

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке со смазкой стальных полос и жести на непрерывных и реверсивных листовых станах. Способ холодной прокатки стальных полос с натяжением и подачей к валкам и полосе технологической смазки, включает предварительную установку межвалкового зазора при прокатке полосы на заправочной скорости и последующую прокатку на скорости, превышающей заправочную, при этом при прокатке удельные переднее и заднее натяжения поддерживают на уровне 0,2-0,4 и 0,3-0,5 от предела текучести полосы соответствующего участка полосы, а в процессе прокатки межвалковый зазор устанавливают равным: S=S0+k·10-3·V, где S0 - межвалковый зазор, установленный на заправочной скорости, мм; k=3,5÷5,5 - коэффициент пропорциональности, зависящий от степени наклепа полосы; V - окружная скорость валков, м/с, причем меньшее значение коэффициента k относится к полосам с наклепом менее 55%, а большее - к полосам с наклепом более 75%, что обеспечивает уменьшение продольной разнотолщинности полос. 1 табл., 1 пр.

Изобретение предназначено для повышения вытяжных свойств горячекатаной листовой стали толщиной 1,0 мм и менее из низкоуглеродистых и сверхнизкоуглеродистых (IF) сталей. Способ включает аустенитизирующий нагрев слябов, многопроходную черновую прокатку полос, чистовую прокатку и смотку в рулоны. Возможность обжатия стали в двухфазном аустенитно-ферритном состоянии обеспечивается за счет того, что черновую прокатку ведут в температурном интервале 1290-800°C, после чего полосы подстуживают и подвергают чистовой прокатке в температурном интервале 620-750°C с суммарным относительным обжатием не менее 50%, а смотку полос в рулоны ведут при температуре 400-740°C. Возможен вариант реализации способа, по которому 3-10 внешних и внутренних витков рулонов сматывают при температуре на 30-70°C выше, чем у средних витков. Кроме того, горячекатаные полосы дополнительно подвергают рекристаллизационному отжигу при температуре 600-770°C. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении толстых листов и штрипсов с применением контролируемой прокатки. Для повышения прочностных свойств листа толщиной 30-40 мм до уровня DNV 485 IFD при сохранении достаточной пластичности и хладостойкости выплавляют сталь со следующим соотношением элементов, мас.%: С 0,04-0,08, Si 0,1-0,25, Mn 1,2-1,6, Ni 0,3-0,5, Mo 0,15-0,25, Cr≤0,12, Cu 0,15-0,45, Al≤0,05, V 0,03-0,06, Nb 0,02-0,05, Ti 0,01-0,03, остальное - железо и примеси при содержании каждого менее 0,03% и с параметром стойкости против растрескивания, составляющем Pcm<0,23%, разливают сталь на заготовки, нагревают и производят черновую прокатку при температуре ее начала не ниже 970°C с переходом от продольной к поперечной прокатке с разбивкой ширины и с относительными обжатиями за проход не менее 10%. до толщины, составляющей 3,5-5,2 толщины готового листа, затем проводят чистовую прокатку при температуре ее начала не ниже 740°C, на первых проходах которой осуществляют разбивку ширины с обжатием не более 10% и заканчивают чистовую прокатку проглаживающим проходом при температуре не ниже 720°C, после чего производят ускоренное охлаждение листа до температуры, определяемой из соотношения T=(717°C-0,11*h2)±15°C, где 0,11 - эмпирический коэффициент, °C/мм2; h - толщина готового листа, мм. 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к производству горячекатаной полосы толщиной 4-9 мм повышенной прочности, предназначенной для изготовления деталей автомобиля методом штамповки и профилирования. Для повышения прочностных характеристик при сохранении штампуемости выплавляют сталь, содержащую, мас.%: углерод 0,06-0,15, кремний 0,1-0,50, марганец 1,35-2,0, серу не более 0,012, фосфор не более 0,020, хром 0,01-0,30, никель 0,01-0,30, медь 0,01-0,30, алюминий 0,01-0,06, ниобий 0,01-0,10, азот 0,002-0,010 и один или несколько элементов из группы: ванадий 0,02-0,15, титан 0,01-0,15, молибден 0,003-0,35, кальций 0,0003-0,005, бор 0,0001-0,005, олово не более 0,015 железо и неизбежные примеси - остальное, при этом суммарное содержание ниобия, ванадия и титана не превышает 0,22%, разливают сталь и проводят горячую прокатку. Горячую прокатку в чистовой группе клетей осуществляют при температуре входа раската не более 1020°С с суммарной степенью деформации не менее 78% и температурой конца прокатки в диапазоне 770-850°С, затем полосу охлаждают водой и сматывают при 480-560°С. Полученная полоса класса прочности 500-550 имеет преимущественно феррито-перлитную структуру, а класса прочности 600-650 - феррито-бейнитно-перлитную структуру. 4 з.п. ф-лы, 5 табл.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения в толстолистовой стали низкого соотношения между пределом текучести и пределом прочности, высокой прочности, ударной вязкости и стойкости к последеформационному старению, эквивалентной классу API 5L Х60 и менее, толстолистовая сталь содержит, мас.%: от 0,03% до 0,06% C, от 0,01 до 1,0 Si, от 1,2 до 3,0 Mn, 0,015 и менее Р, 0,005 и менее S, 0,08 и менее Al, от 0,005 до 0,07 Nb, от 0,005 до 0,025 Ti, 0,010 и менее N, 0,005% и менее О, остальное Fe и неизбежные примеси, имеет трехфазную микроструктуру, состоящую из бейнита, мартенсито-аустенитного компонента (М-A) и квазиполигонального феррита, при этом доля площади бейнита составляет от 5% до 70%, доля площади компонента М-А - от 3% до 20%, остальную долю площади составляет квазиполигональный феррит, а эквивалентный диаметр круга для компонента М-А составляет 3,0 мкм и менее. Толстолистовая сталь характеризуется соотношением между пределом текучести и пределом прочности, равным 85% и менее, и поглощенной энергией в испытании на ударную вязкость по Шарли при -30°C, равной 200 Дж и более, до и после проведения обработки в виде последеформационного старения при температуре, равной 250°C и менее, в течение 30 минут и менее. 2.н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл., 1 пр.
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения листовой стали на толстолистовых реверсивных станах. Для повышения производительности процесса способ включает нагрев слябов, черновую прокатку в раскат промежуточной толщины, охлаждение раската и последующую его многопроходную чистовую прокатку с регламентированной температурой начала и конца прокатки в лист конечной толщины, при этом охлаждение раската осуществляют путем возвратно-поступательного перемещения по водоохлаждаемым роликам, внутренняя полость бочки которых предварительно заполнена шариками из теплопроводящего материала. Амплитуду возвратно-поступательного перемещения раската устанавливают не менее длины окружности водоохлаждаемых роликов, охлаждение раската ведут до температуры его поверхности на 50-100°С ниже температуры начала чистовой прокатки и выдерживают на воздухе в течение 5-10 с. Раскат охлаждают до температуры, равномерно возрастающей от его начала к концу по ходу прокатки на 20-50°С. Диаметр шариков, которыми заполняют концевые участки полости бочек, устанавливают превышающим диаметр шариков, заполняющих ее среднюю часть, в 1,3-1,5, или теплопроводность материала шариков, которыми заполняют внутреннюю полость бочки, устанавливают возрастающей от краев бочки к ее середине. 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на непрерывном широкополосном стане при изготовлении горячекатаных полос из хромоникелевых сталей мартенситного класса для бронезащитных конструкций. Способ включает многопроходное обжатие заготовки в непрерывной группе клетей с охлаждением полос водой в межклетевых промежутках, с регламентированной температурой конца прокатки и ускоренным охлаждением прокатанных полос водой на отводящем рольганге, температуру конца прокатки поддерживают равной 950-1050°C и по меньшей мере в одном из межклетевых промежутков производят увеличение продолжительности охлаждения путем отклонения полосы от оси прокатки, ускоренное охлаждение ведут до температуры 150-450°C, а отклонение полосы от оси прокатки осуществляют с помощью пустотелого водоохлаждаемого ролика, на поверхности которого выполнены спиральные канавки, расходящиеся от середины его бочки к краям, что обеспечивает повышение бронезащитных свойств горячекатаных полос. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к производству конструкционных сталей нормальной прочности улучшенной свариваемости для применения в строительстве, машиностроении и др. отраслях. Техническим результатом изобретения является разработка технологии производства проката толщиной 60-90 мм с гарантированным пределом текучести не менее 275 МПа и повышенной ударной вязкостью при температуре испытания -60°С. Для достижения технического результата получают непрерывнолитые заготовки определенного химического состава, осуществляют их аустенизацию при температуре 1180-1210°С, затем черновую прокатку при температуре 940-1180°С с относительными обжатиями за один проход не менее 12%, охлаждение деформированной заготовки до температуры 720-780°С на воздухе, чистовую прокатку в интервале температур 750-790°С с суммарным обжатием 50-60% и ускоренное охлаждение готового проката с интервале температур 730-770°С до интервала температур 580-620°С со скоростью охлаждения 15-20°С/сек. 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу горячей прокатки металлической ленты (1) или металлического листа и к стану (2) горячей прокатки для горячей прокатки металлической ленты или металлического листа (1). Плоскую заготовку подвергают формованию в стане (2) горячей прокатки для создания однородной, мелкозернистой, рекристаллизованной аустенитной структуры. Между по меньшей мере двумя прокатными клетями (3, 4, 5, 6) стана (2) горячей прокатки плоскую заготовку или, соответственно, ленту или лист (1) подвергают разогреву. Затем плоскую заготовку или, соответственно, ленту или лист (1) подвергают охлаждению для создания мелкозернистой структуры. Стан (2) горячей прокатки включает, по меньшей мере, две размещенных по направлению (W) прокатки последовательно друг за другом прокатных клети (3, 4, 5, 6, 7). В клетях в каждом случае плоская заготовка или, соответственно, лента или лист (1) может подвергаться формованию, в частности, для исполнения соответствующего изобретению способа. Между, по меньшей мере, двумя из, по меньшей мере, двух прокатных клетей (3, 4, 5, 6) размещено нагревательное устройство (8, 9, 10) для нагревания прокатываемого материала. Техническим результатом изобретения является улучшение структуры и механических свойств готовой стальной ленты или стального листа. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству горячекатаного широкополосного рулонного проката. Для повышения потребительских свойств и прочностных свойств проката последний производят из стали, содержащей, мас.%: 0,07 углерода, 0,03 кремния, 0,4÷1,6 марганца, 0,03 хрома, 0,03 никеля, 0,012 серы, 0,014 фосфора, 0,047 алюминия, 0,04 меди, 0,018 титана, 0,007 азота, 0,02÷0,09 ниобия, 0,003 ванадия, которую подвергают прокатке, ускоренному охлаждению и смотке полос в рулон, при этом при толщине полосы до 5 мм включительно используют сталь с фактическим содержанием марганца и ниобия, при толщине проката от 5,01 мм до 12 мм включительно - сталь с содержание марганца большим в 1,5 раза и содержанием ниобия в 1,2 раза большим, чем при производстве проката толщиной до 5 мм, при толщине проката от 12,01 мм до 16 мм включительно - сталь с содержанием марганца большим в 1,9 раза и содержанием ниобия в 1,5 раза большим, чем при производстве проката толщиной до 5 мм, при этом температуру конца прокатки выдерживают ниже температуры Ar3÷(Ar3-30)°C, температуру смотки обеспечивают ниже Ar1 на 100÷150°C, вычисляя величины Ar3 и Ar1 по формулам: Ar3=879,2-94,24[C]-21,13[Si]-25,56[Mn]+47,71[Cr]+16,44[Ni]; Ar1=729,2-9,24[C]+12,13[Si]-15,56[Mn]+17,71[Cr]-46,44[Ni]. 5 пр.
Наверх