Способ прокатки сортовых профилей


 


Владельцы патента RU 2492007:

Трайно Александр Иванович (RU)

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении стальных профилей из непрерывнолитых заготовок. Способ включает многопроходное обжатие заготовок в вертикальных и горизонтальных валках с вытяжными калибрами, где в первых двух-четырех проходах обжатие осуществляют при рассогласовании угловых скоростей валков, образующих калибр, на 2-8%, и коэффициенте вытяжки в калибре равном 1,2-1,5, что обеспечивает расширение размерного сортамента прокатываемых сортовых профилей. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении стальных профилей из непрерывно литых заготовок.

Известны способы прокатки сортовых профилей, включающие последовательное обжатие заготовки в горизонтальных и вертикальных валках с вытяжными калибрами [1, 2].

Недостатки известных способов состоят в том, что они не позволяют получить высококачественный сортовой прокат с большим поперечным сечением из непрерывно литых заготовок.

Ближайшим аналогом к предлагаемому изобретению является способ прокатки сортовых профилей из шарикоподшипниковой стали, включающий нагрев непрерывно литых заготовок и их многопроходное обжатие в вертикальных и горизонтальных валках с вытяжными калибрами [3].

Недостаток известного способа состоит в том, что получение качественных сортовых профилей из шарикоподшипниковой стали достигается при суммарном коэффициенте вытяжки λΣ≥15. Это сужает размерный сортамент производимых сортовых профилей. В частности, при использовании стандартной непрерывно литой заготовки квадратного сечения 150×150 мм с площадью поперечного сечения S0=150·150=22500 мм2 возможно получение качественного сортового проката из шарикоподшипниковой стали с максимальной площадью поперечного сечения, равной:

S max = S 0 λ = 22500 15 = 1500  мм 2 ,

что соответствует прутку круглого сечения диаметром Dmax=43,7 мм. Прутки большего диаметра из шарикоподшипниковой стали будут иметь несоответствующее качество и отбраковываются.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в расширении размерного сортамента сортовых профилей.

Для решения поставленной технической задачи в известном способе прокатки сортовых профилей из непрерывно литых стальных заготовок, включающем их многопроходное обжатие в вертикальных и горизонтальных валках с вытяжными калибрами, согласно изобретению обжатие в первых двух-четырех проходах осуществляют с рассогласованием угловых скоростей валков, образующих калибр, на 2-8%, и с коэффициентом вытяжки в калибре 1,2-1,5.

Сущность изобретения состоит в следующем. Непрерывно литая заготовка из шарикоподшипниковой стали имеет неравномерную макро и микроструктуру, ликвацию химических элементов и пористость. Для получения высококачественного сортового профиля необходима полная механическая проработка литой структуры при обжатии заготовки в калибрах. Эксперименты показали, что при сочетании рассогласования угловых скоростей горизонтальных и вертикальных валков, образующих вытяжные калибры в первых двух-четырех проходах и коэффициенте вытяжки в каждом из этих калибров 1,2-1,5, в очаге деформации происходит увеличение сдвиговой компоненты деформации, что повышает эффективность разрушения литой структуры, приводит к дополнительному измельчению структурных составляющих, неметаллических включений, устранению карбидной сетки. Интенсификация проработки структуры непрерывно литой заготовки при рассогласовании угловых скоростей валков в первых двух-четырех проходах позволяет снизить минимально допустимую вытяжку, при которой сортовой прокат имеет высокое качество по микроструктуре и свойствам. Для шарикоподшипниковой стали в этом случае допустимая вытяжка становится равной λΣ≥13. Это позволяет получать из непрерывно литой заготовки квадратного сечения 150×150 мм высококачественные прутки круглого сечения диаметром Dmax=47,0 мм и менее (против прутков диаметром Dmax=43,7 мм, полученных в соответствии со способом - ближайшим аналогом [3]).

Экспериментально установлено, что при рассогласовании угловых скоростей валков, образующих калибр, менее 2%, и коэффициенте вытяжки в этом калибре менее 1, 2, сдвиговые деформации малы, что не позволяет улучшить проработку литой структуры и расширить размерный сортамент сортовых профилей в сторону увеличения. Увеличение рассогласования угловых скоростей более 8% или коэффициента вытяжки более 1,5 не ведет к дальнейшему повышению эффективности проработки литой структуры стали, а лишь увеличивает износ ручьев калибров, что нецелесообразно.

Как показали эксперименты, наиболее эффективно механически изначально литая структура стали измельчается за счет рассогласования угловых скоростей вращения валков на 2-8% в первых двух-четырех проходах. Рассогласование угловых скоростей валков в пятом и последующих проходах к расширению размерного сортамента сортовых профилей не приводит.

Примеры реализации способа

Непрерывно литую заготовку квадратного сечения 150×150 мм из шарикоподшипниковой стали марки ШХ15СГ-В нагревают до температуры 1150°С и подают к сортовому стану 350. В первом проходе заготовку обжимают между верхним и нижним горизонтальными валками с ящичным калибром с вытяжкой λ=1,4. За счет изменения скоростей электродвигателей главного привода угловую скорость вращения верхнего валка поддерживают на 5% выше, чем нижнего (величина рассогласования угловых скоростей φ=5%). Выходящую из первой клети заготовку задают во вторую клеть с вертикальными валками и обжимают в ящичном калибре с вытяжкой λ=1,4 при рассогласовании угловых скоростей валков φ=5%. Затем заготовку вновь обжимают в валках с ящичным калибром третьей клети с горизонтальными валками с вытяжкой λ=1,4 при рассогласовании угловых скоростей верхнего и нижнего валков φ=5%.

Полученную полосу в дальнейшем обжимают в системе вытяжных калибров «овал»-«круг» за 12 проходов в пруток круглого сечения диаметром D=46 мм. Коэффициент суммарной вытяжки λΣ при этом составляет: λΣ=13,54.

Благодаря использованию в первых трех проходах рассогласований угловых скоростей валков и оптимальных вытяжек готовые прутки имеют следующие свойства:

σв δ5 НВ Карбидная сетка Структурная полосчатость Оксиды
МПа % ед. балл балл балл
700 22 200 1 2 1

Таким образом, прутки с увеличенным диаметром D=46 мм полностью удовлетворяют требованиям потребителей и пригодны для производства тел качения подшипников.

Варианты реализации способа прокатки сортовых профилей представлены в таблице.

Таблица
Режимы прокатки и максимально допустимый диаметр прутков
Кол-во проходов с рассогл. угловых скоростей валков
№ п/п φ, % λ λΣ, не менее Dmax, мм
1. 1 1 1,1 15 43,7
2. 2 2 1,2 13 46,9
3. 3 5 1,4 13 47,0
4. 4 8 1,5 13 47,0
5. 5 9 1,6 15 43,7
6. -- -- 1,5 15 43,7

Как следует из данных, приведенных в таблице, при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается снижение минимально допустимого коэффициента суммарной вытяжки λΣ и расширение размерного сортамента сортовых профилей, прокатываемых из непрерывно литых заготовок, в сторону увеличения допустимого диаметра прутков. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты №1 и №3), а также реализации известного способа [3] (вариант №6) минимально допустимый коэффициент суммарной вытяжки возрастает, а размерный сортамент сортовых профилей сужается.

Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в том, что обжатие в первых двух-четырех проходах в вытяжных калибрах с рассогласованием угловых скоростей валков 2-8% и коэффициентом вытяжки за проход 1,2-1,5 приводит к появлению в очаге деформации между катающими поверхностями более быстрого и более медленного валков дополнительных сдвиговых деформаций, что интенсифицирует проработку изначально литой структуры стали, приводит к ее диспергированию, разрушению карбидной сетки, строчечных неметаллических включений, измельчению оксидов, сульфидов, глобулей, снижению карбидной ликвации. По этой причине снижается минимально допустимый коэффициент суммарной вытяжки и расширяется размерный сортамент прокатываемых сортовых профилей.

В качестве базового объекта принят известный способ [3]. Использование предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства сортовых профилей за счет увеличения числа заказов и объемов производства на 7-10%.

Источники информации

1. Грудев А.П. и др. Технология прокатного производства. М., Металлургия, 1994, с.273.

2. Патент Российской Федерации №2291205, МПК В21В 1/08, 2007 г.

3. Патент Российской Федерации №2243834, МПК В21В 1/46 2005 г.

Способ прокатки сортовых профилей из непрерывнолитых стальных заготовок, включающий многопроходное обжатие заготовок в вертикальных и горизонтальных валках с вытяжными калибрами, отличающийся тем, что в первых двух-четырех проходах обжатие осуществляют при рассогласовании угловых скоростей валков, образующих калибр, на 2-8% и коэффициенте вытяжки в калибре, равном 1,2-1,5.



 

Похожие патенты:

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

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке сортовых профилей из труднодеформируемых сталей для изделий ответственного назначения.

Изобретение относится к изготовлению горячекатаных полуфабрикатов в совмещенной установке разливки и прокатки. .

Изобретение относится к области металлургии, и может быть использовано при производстве листов из высокопрочных термически упрочняемых алюминиевых сплавов, легированных скандием и цирконием.
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству горячекатаной сортовой полосовой стали. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению листа из электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой. .

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве непосредственно из расплава холоднокатаных лент из алюминия и его сплавов на литейно-прокатных агрегатах.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве непосредственно из расплава горячекатаных лент из алюминия и его сплавов на литейно-прокатных агрегатах.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве непосредственно из расплава горячекатаных лент из алюминия и его сплавов на литейно-прокатных агрегатах.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве непосредственно из расплава горячекатаных лент из алюминия и его сплавов на литейно-прокатных агрегатах, включающем непрерывное литье заготовки из расплава, прокатку заготовки в подкат, затем в готовую ленту на нескольких клетях с приложением к раскату усилий его переднего и заднего натяжений по клетям, измерение усилий прокатки в последней клети, подачу на подкат охлаждающей жидкости, холодную прокатку ленты в последней клети и намотку готовой ленты в бунт, при этом при прокатке переднего конца ленты заднее натяжение, создаваемое перед валками последней клети, поддерживают равным нулю, а холодную прокатку ленты в последней клети производят при толщине ленты, определяемой по математическому выражению.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к изготовлению горячекатаной полосы из свободной от превращений ферритной стали. Для создания в горячекатаной полосе мелкозернистой структуры расплав, полученный из стали, содержащей, мас.%: <1,5 С, <30 Cr, >2 Al, <30 Mn, <5 Si, остальное железо и неизбежные примеси разливают в горизонтальной установке для непрерывной разливки с успокоенным течением и без изгибов в полосовую заготовку толщиной 6-20 мм, а затем осуществляют прокатку заготовки в горячекатаную полосу со степенью деформации, по меньшей мере, 50%. 2 н. и 14 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способу восстановления поверхности непрерывно-литого сляба (1), в частности из стали, перед его прокаткой и устройству для его осуществления. Литой сляб (1) направляют через печь (2), подвергают операции удаления окалины. По меньшей мере на одном участке (3) печи (2) поверхность сляба (1) подвергают восстановлению тем, что на участке (3) печи (2) поддерживают атмосферу, которая состоит из инертного газа и водорода (Н2) или из чистого водорода. При этом в направлении (F) транспортировки перед и/или после по меньшей мере одного участка (3) печи (2) с восстановительной атмосферой расположен примыкающий участок (4) печи (2), в котором поверхность сляба (1) подвергают окислению. Технический результат заключается в уменьшении окалины на поверхности сляба. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано при производстве мелкосортных прокатных профилей на металлургическом мини-заводе. Сталепрокатный комплекс включает сталеплавильный и прокатный участки. Сталеплавильный участок содержит дуговую сталеплавильную печь, установку внепечной обработки «печь-ковш» и радиальную машину непрерывного литья заготовок. Передаточный рольганг машины непрерывного литья заготовок введен в прокатный участок, содержащий печь для нагрева заготовок под прокатку, полунепрерывный прокатный стан, непрерывную группу клетей, установку ускоренного охлаждения проката, холодильник прокатного стана с подводящим рольгангом, неподвижным упором и отводящим рольгангом, ножницы для резки проката и устройство для формирования пачек готовой продукции. Печь для нагрева заготовок под прокатку расположена перпендикулярно оси прокатки прокатного стана и параллельно передаточному рольгангу. Отводящий рольганг установлен вдоль холодильника на противоположной стороне относительно подводящего рольганга и направлен противоположно относительно него. Повышается эффективность использования производственных площадей и эффективность производства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии. Жидкий металл подают в промежуточную кольцевую емкость, установленную в кольцевую полость вращающегося кристаллизатора, образованную двумя горизонтально сопряженными консольными валками с вогнутыми торцевыми поверхностями, с зонами формирования и раскатки слитка. Промежуточная кольцевая емкость состоит из двух частей в виде кольцевых вставок из теплоизолирующего материала. Через кольцевой канал-дозатор промежуточной кольцевой емкости, ширину которого изменяют перемещением вдоль оси вращения кристаллизатора нижней части емкости, металл подают в зону формирования кольцевого слитка под действием центробежных сил. Требуемый уровень жидкого металла hм в зоне формирования определяют по математическим зависимостям и поддерживают его во время разливки постоянным. Кристаллизующиеся участки кольцевого слитка направляют в зазор, образованный перемещением и поворотом одного консольного валка относительно другого. В зоне раскатки слиток обжимают до сваривания и раскатывают до получения заготовки требуемых размеров, и отделяют заготовку от кольцевого слитка. Обеспечивается повышение качества и точности размеров заготовки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 пр., 4 ил.

Изобретение относится к металлургии. Способ предназначен для получения полосы толщиной от 0,7 мм до 20 мм из сортов стали, позволяющих производить тонкие слябы толщиной от 30 мм до 140 мм. Прокатный агрегат (10) содержит устройство (11) непрерывной разливки, туннельную печь (15) для поддержания или выравнивания температуры и возможного нагрева, прокатную линию, состоящую из линии терновой прокатки, содержащей от 1 до 4 клетей (18а, 18b, 18с) прокатного стана, и линии чистовой прокатки, содержащей от 3 до 7 клетей (21а-21е) прокатного стана. Между линией черновой прокатки и линией чистовой прокатки расположен агрегат (20) быстрого нагрева, который содержит элементы, обеспечивающие его выборочное включение. Для каждой компоновки прокатного агрегата (10) положение агрегата (20) быстрого нагрева, определяющего число клетей (18а, 18b, 18с) черновой группы и число клетей (21а-21е) чистовой группы, рассчитывают в зависимости от произведения толщины тонкого сляба и скорости его движения, является функцией требуемой часовой производительности (т/ч). Способ осуществляют либо в порулонном режиме, либо в полунепрерывном режиме, либо в непрерывном режиме. Предусматривается возможность временной остановки прокатного агрегата, не прерывая процесса разливки, и не снижая производительность процесса. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к производству мелкосортного проката из металлолома в литейно-прокатных агрегатах. Жидкую сталь получают переплавкой металлолома в плавильной печи. Разливку стали производят во вращающийся с угловой скоростью 10-100 сек-1 водоохлаждаемый кольцевой кристаллизатор машины литья с получением исходной литой кольцевой заготовки, толщину и ширину сечения которой определяют предварительно. По окончании кристаллизации кольцевую заготовку при температуре 115-1250°C удаляют из кристаллизатора, не останавливая его вращение. В правильно-деформирующей машине заготовку разрезают на ножницах и разгибают на гидравлическом разгибе с величиной деформации изгиба поперечного сечения кольцевой заготовки не более 0,5-0,9%. Полученную заготовку С-образной формы правят в прямолинейную полосу между двух валков прокаткой в один проход. Величина относительного обжатия при этом составляет 12-15%. Полученную прямолинейную полосу задают в непрерывную группу прокатного стана и ведут прокатку с продольным разделением полосы с величиной суммарной вытяжки при прокатке 2,5-3,5 и получением на выходе из последней чистовой прокатной клети проката заданной длины. Обеспечивается формирование плотной мелкокристаллической структуры литой заготовки, а также снижение суммарной вытяжки при прокатке. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил., 3 пр.

Изобретение относится к изготовлению горячекатаной полосы из легированных кремнием сталей для дальнейшей обработки в электротехническую полосовую сталь с ориентированной зернистой структурой. Для повышения магнитных свойств и качества полосы способ, который выполняют в установке совмещенного процесса непрерывной разливки и прокатки, включает следующие стадии: а) плавление стали с химическим составом, мас.%: Si - 2-7, C - 0,01-0,1, Mn<0,3, Cu - 0,1-0,7, Sn<0,2, S<0,05, Al<0,09, Cr<0,3, N<0,02, P<0,1, остальное Fe и неизбежные примеси, b) отливку заготовки с толщиной 25-150 мм в установке непрерывной разливки металла, c) прокатку полосы с количеством проходов до 4 непосредственно после отливки заготовки, при этом по меньшей мере в одном проходе степень деформации составляет больше 30% или общая степень деформации всех проходов составляет больше 50%, d) нагрев полосы до конечной температуры 1050-1250°C, предпочтительно 1100-1180°C, e) чистовую прокатку полосы на втором прокатном стане, f) охлаждение и намотку полосы. 10 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при прокатке полосы на совмещенной литейно-прокатной установке. Совмещенная литейно-прокатная установка содержит литейную установку для разливки жидкой стали, ножницы для резки продукта литья, установленные после литейной установки, обжимную и чистовую группы прокатных клетей и моталку. Осуществление резки продукта литья толщиной 90 мм, предпочтительно 110 мм, при скорости транспортировки, равной 0,1 м/с, и выведение хвостовой части отрезка черновой полосы из обжимной группы клетей до вхождения головной части черновой полосы в чистовую группу клетей позволяют ускорить введение в эксплуатацию чистовой группы клетей. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ обжатия непрерывнолитой сортовой заготовки в жидко-твердом состоянии относится к металлургии, а точнее - к обработке металлов давлением и может быть использован при деформировании непрерывнолитых заготовок и блюмов в жидко-твердом состоянии. Непрерывнолитая заготовка получает деформацию в зоне вероятного остаточного затвердевания, когда она находится в двухфазном состоянии в обжимных клетях, расположенных по длине заготовки в этой зоне в несколько этапов. На первом этапе заготовку последовательно циклично обжимают валками первой клети, установленными с эксцентриситетом, а потом ликвидируют начальный гребень валками второй клети, которые имеют эксцентриситет противоположного знака. На втором этапе обжимают образованные остаточные цикличные наплывы валками третьей и четвертой клети со степенью деформации, которая не меньше или равна разнице между высотой, деформированной на первом этапе заготовки по выступам и впадинам. Предложенный способ обеспечивает достижение технической задачи - повышения однородности деформации с целью снижения осевой пористости и ликвации и снижения числа трещин, что обеспечит повышение качества непрерывнолитых заготовок. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, и может быть использовано при прокатке полосы на совмещенной литейно-прокатной установке. Совмещенная литейно-прокатная установка содержит литейную установку для разливки жидкой стали, обжимную группу прокатных клетей, ножницы для резки черновой полосы, установленные после обжимной группы прокатных клетей, чистовую группу прокатных клетей и моталку. Осуществление резки черновой полосы толщиной 18 мм, предпочтительно 20 мм, при скорости транспортировки, равной 0,5 м/с, и получение отрезка черновой полосы до вхождения головной части черновой полосы в чистовую группу клетей позволяет ускорить введение в эксплуатацию чистовой группы клетей. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх