Способ производства холоднокатаной листовой стали


 


Владельцы патента RU 2493924:

Трайно Александр Иванович (RU)

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке холоднокатаных полос из низкоуглеродистой стали на непрерывных станах с последующим отжигом в садочных печах. Способ включает завалку в последнюю клеть непрерывного стана насеченных рабочих валков с шероховатостью 3÷5 мкм Ra, прокатку полос с регламентированным обжатием в этой клети, смотку полос в рулоны и последующий их рекристаллизационный отжиг в садочной печи, в котором после завалки рабочих валков относительное обжатие в последней клети устанавливают равным 2÷5% и к концу кампании рабочих валков увеличивают до 18÷22% при одновременном соответствующем снижении обжатий в предыдущих клетях и устанавливают исходя из соотношения: ε=(2÷5)+0,106·L, где L - суммарная длина прокатанных полос от начала кампании рабочих валков последней клети, км, что позволяет повысить качество листовой стали. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке холоднокатаной полос из низкоуглеродистой стали на непрерывных станах с последующим отжигом в садочных печах.

Известен способ производства холоднокатаной листовой стали, включающий прокатку полосы в насеченных валках с шероховатостью 0,7-1,2 мкм Ra, смотку в рулон и рекристаллизационный отжиг рулонов в колпаковой садочной печи [1].

Известен также способ производства листовой стали, включающий завалку в клеть реверсивного стана насеченных рабочих валков с шероховатостью 2÷3 мкм Ra, холодную прокатку полос, смотку в рулоны, рекристаллизационный отжиг рулонов в садочной печи [2].

Недостатки известных способов [1, 2] состоят в том, что в процессе прокатки происходит интенсивный износ шероховатости валков, что приводит к свариванию витков рулонов при рекристаллизационном отжиге, появлению дефектов типа «излом», порывам полосы, нестабильности шероховатости поверхности. Это ухудшает качество листовой стали.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ производства холоднокатаной листовой стали, включающий завалку насеченных рабочих валков с шероховатостью 3÷4,5 мкм Ra в последнюю клеть непрерывного стана, прокатку полос с регламентированным относительным обжатием в этой клети 30%, смотку полос в рулоны и последующий их рекристаллизационный отжиг в садочной колпаковой [3].

Недостатки данного способа состоят в том, что в процессе холодной прокатки в результате износа микрорельефа валков происходит непрерывное снижение шероховатости поверхностей полос. Это приводит к нестабильности шероховатости по длине полос, свариванию и слипанию витков рулонов при рекристаллизационном отжиге в садочной печи, образованию дефекта «излом». Все это ухудшает качество листовой стали.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении качества листовой стали.

Для решения технической задачи в известном способе производства холоднокатаной листовой стали, включающем завалку насеченных рабочих валков с шероховатостью 3÷5 мкм Ra в последнюю клеть непрерывного стана, прокатку полос с регламентированным обжатием в этой клети, смотку полос в рулоны и последующий их рекристаллизационный отжиг в садочной печи, согласно изобретению после завалки рабочих валков относительное обжатие в последней клети устанавливают равным 2÷5%, которое увеличивают к концу кампании до 18÷22% при одновременном соответствующем снижении обжатий в предыдущих клетях. Кроме того, обжатие в последней клети устанавливают исходя из соотношения:

ε=(2÷5)+0,106·L,

где L - суммарная длина прокатанных полос от начала кампании рабочих валков последней клети, км.

Сущность изобретения состоит в следующем. Для исключения сваривания и слипания витков при рекристаллизационном отжиге рулонов в последнюю клеть непрерывного стана заваливают рабочие валки с шероховатостью 3÷5 мкм Ra, которая переносится (отпечатывается) на полосе. Вследствие контактного скольжения металла по поверхности валка происходит износ микровыступов шероховатости, что приводит к нестабильности шероховатости полос, свариванию и слипанию витков рулонов при отжиге. Увеличение относительного обжатия в последней клети стана с 2-5% до 18-22% по мере износа шероховатости валков приводит к увеличению коэффициента отпечатываемости микровыступов валков на полосу, что компенсирует износ микровыступов. В результате в течение всей кампании валков последней клети на полосе формируется равномерная оптимальная шероховатость с величиной 1,4 мкм Ra.

Экспериментальные исследования показали, что полная компенсация износа микровыступов валков и получение заданной стабильной шероховатости полосы за счет увеличения обжатия в последней клети достигается в случае, когда относительное обжатие устанавливают прямо пропорционально длине прокатанных полос, что определяется эмпирической зависимостью ε=(2÷5)+0,106·L. При этом увеличение обжатия в последней клети для обеспечения заданной толщины полосы должно сопровождаться соответствующим снижением относительных обжатий в предыдущих клетях непрерывного стана.

В процессе экспериментов установлено, что при шероховатости рабочих валков последней клети менее 3 мкм Ra и величине относительного обжатия менее 2% ухудшается перенос шероховатости с валков на полосу, нагартованную в предыдущих клетях, что ведет к свариванию витков рулонов при отжиге, снижению качества листовой стали. Увеличение шероховатости более 5 мкм Ra или относительного обжатия более 5% ведет к росту шероховатости полосы и ее загрязненности технологической смазкой, которая полимеризуется при отжиге рулонов, что ухудшает чистоту поверхности и снижает качество листовой стали.

При увеличении относительного обжатия в последней клети к концу кампании менее чем на 18%, не достигается улучшения переноса микрорельефа валков на полосу. В результате имеет место сваривание витков рулонов при отжиге. В случае увеличения относительного обжатия в последней клети более чем на 22%, возрастает усилие прокатки и прогиб валков, что влечет за собой появление неплоскостности, снижение качества листовой стали.

Примеры реализации способа

Пару рабочих валков непрерывного четырехклетевого стана кварто 1700 подвергают насечке колотой чугунной дробью до шероховатости 4 мкм Ra. Насеченные рабочие валки заваливают в последнюю, 4-ю клеть.

Горячекатаную травленую полосу сечением 2,5×1500 мм из стали марки 08Ю, смотанную в рулон массой 24 т, устанавливают на разматывателе стана. Передний конец полосы задают в валки всех клетей и закрепляют на барабане моталки.

С помощью нажимных механизмов устанавливают следующие обжатия по клетям непрерывного стана 1700:

№ клети 1 2 3 4
Относительное обжатие, % 52,0 41,70 25,70 3,8

и осуществляют холодную прокатку полос толщиной 0,5 мм с подачей к валкам и полосе смазочно-охлаждающей жидкости. При этом полоса, сматываемая в рулон, приобретает шероховатость 1,4 мкм Ra.

После прокатки в 4-й клети полос с суммарной длиной 60 км (15 рулонов) и частичного износа шероховатости валков, осуществляют корректировку обжатий по клетям. Относительное обжатие ε4 в 4-й клети увеличивают с 3,8% до 10,36% с одновременным снижением относительного обжатия в предыдущих клетях:

№ клети 1 2 3 4
Относительное обжатие, % 51,2 40,98 22,5 10,36

Благодаря увеличению обжатия в последней клети ε4 с 3,8% до 10,36% улучшается отпечатываемость микрорельефа валка на полосе, ее шероховатость, несмотря на износ выступов микрорельефа валка, остается стабильной и равной 1,4 мкм Ra.

Для прокатки последней партии рулонов в кампании рабочих валков относительное обжатие ε4 в 4-й клети увеличивают с 10,36% до 20% с одновременным снижением относительного обжатия в предыдущих клетях:

№ клети 1 2 3 4
Относительное обжатие, % 56,8 42,0 23,9 20,0

Увеличение обжатия ε4 в 4-й клети компенсирует износ вершин микровыступов шероховатости валка, при этом шероховатость полосы остается равной 1,4 мкм Ra.

Текущее значение величины обжатия ε4 может быть определено для любого периода кампании рабочих валков последней клети стана по предложенному соотношению. В частности, после прокатки первых 15 рулонов, или L=60 км полосы, прокатанной в 4-й клети, относительное обжатие в ней необходимо установить равным:

ε4=(2÷5)+0,106·L=4+0,106·60=10,36%.

Прокатанные рулоны загружают в садочную одностопную колпаковую садочную печь и производят их рекристаллизационный отжиг в водородной защитной атмосфере при температуре 740°C. Благодаря тому, что шероховатость всех полос оптимальна для отжига в садочной печи и равна 1,4 мкм Ra, отжиг происходит без сваривания и слипания витков рулонов. Загрязненность отожженных полос минимальна, изломы отсутствует, шероховатость полос стабильна.

Варианты реализации предложенного способа приведены в таблице.

Режимы производства и качество отожженных полос
№ п/п Период кампании валков Исходная шероховатость валков, мкм Ra ε4, % Сваривание витков Загрязненность Изломы
начало 1,0
1 середина 2 15,0 есть есть есть
конец 23,0
начало 5,0
2 середина 3 10,4 нет нет нет
конец 22,0
начало 3,8
3 середина 4 10,36 нет нет нет
конец 20,0
начало 2,0
4 середина 5 9,4 нет нет нет
конец 18,0
начало 17,0
5 середина 6 27,0 есть есть есть
конец 6,0

Из данных, приведенных в таблице, следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-4) на отожженных полосах полностью отсутствует сваривание витков рулонов, загрязненность и изломы, благодаря чему достигается улучшение качества листовой стали. При запредельных значениях заявленных параметрах (варианты №1 и №5) на отожженных полосах имеются дефекты, качество полос ухудшается.

Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в том, что увеличение относительного обжатия от 2÷5% до 18÷22% в период кампании рабочих валков последней клети непрерывного стана, изначально насеченных до шероховатости 3÷5 мкм Ra, позволяет скомпенсировать нарастающий износ микровыступов, формировать на холоднокатаных полосах оптимальную шероховатость, при которой исключается сваривание и слипание витков отжигаемых рулонов, образование дефектов «излом» при минимальной загрязненности поверхности. Обжатие в последней клети может быть установлено в соответствии с соотношением ε=(2÷5)+0,106·L. Это позволяет реализовать предложенный способ в автоматизированном режиме.

В качестве базового объекта при определении экономической эффективности предложенного способа принят ближайший аналог [3]. Использование предложенного способа позволит повысить рентабельность производства холоднокатаной листовой стали на 5-9%.

Литературные источники, использованные при составлении описания изобретения:

1. Патент Российской Федерации №2315118, МПК B21B 1/28, 2008 г.

2. Патент Российской Федерации №2375468, МПК C21B 8/04, 2009 г.

3. Беняковский М.А. и др. Производство автомобильного листа. М.: Металлургия, 1979, с.155, 171, 184.

Способ прокатки полос из холоднокатаной листовой стали, включающий завалку в последнюю клеть непрерывного стана насеченных рабочих валков с шероховатостью 3÷5 мкм с регламентированным обжатием в этой клети, смотку полос в рулоны и последующий их рекристаллизационный отжиг в садочной печи, отличающийся тем, что после завалки насеченных рабочих валков относительное обжатие в последней клети устанавливают равным 2÷5%, а затем относительное обжатие в ней увеличивают до 18÷22% к концу кампании рабочих валков при одновременном соответствующем снижении обжатий в предыдущих клетях исходя из соотношения:
ε=(2÷5)+0,106·L,
где L - суммарная длина прокатанных полос от начала кампании рабочих валков последней клети, км.



 

Похожие патенты:
Изобретение предназначено для снижения энергозатрат прокатного производства и может быть использовано при дрессировке стальных холоднокатаных отожженных полос в клети с по меньшей мере одним приводным валком.

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.
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении горячекатаного травленого листового проката как в виде товарной продукции, так и заготовки для последующей холодной прокатки.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке стальных полос на реверсивных и непрерывных станах. .
Изобретение относится к изготовлению тонколистовой холоднокатаной трубной стали, используемой для трубок амортизаторов автомобилей. .

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения холоднокатаной нагартованной полосы из листовой стали с покрытием или без него, для последующей обработки путем гибки или формовки, в частности кровельной металлочерепицы.
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в технологии производства холоднокатаных полос из низкоуглеродистых сталей с заданной чистотой поверхности и шероховатостью полосы, используемых в автомобильной промышленности.

Изобретение относится к металлургии, конкретно к прокатному производству, и может быть использовано при получении холоднокатаной листовой стали с высоким качеством отделки поверхности.
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке стальных полос, сваренных встык, на непрерывных и дрессировочных станах.
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при дрессировке оцинкованной полосовой стали. .
Изобретение предназначено для снижения разнотолщинности тончайших полос и лент (толщиной не более 0,2 мм), получаемых холодной прокаткой из низкоуглеродистых сталей на непрерывных многовалковых станах. Способ включает многопроходное обжатие заготовки в валках непрерывного стана с приложением к ней межклетевых натяжений и подачей к валкам смазывающе-охлаждающей жидкости, с обжатием заготовки в валках, диаметр которых уменьшают по ходу прокатки. Стабильность температурного профиля валков, уменьшение их сплющивания и изгиба обеспечивается за счет того, что расход смазочно-охлаждающей жидкости в каждом последующем проходе увеличивают прямо пропорционально снижению диаметра валка, а диаметр валка в каждом проходе регламентирован математической зависимостью. 1 табл.

Изобретение относится к области черной металлургии, к прокатному производству, и может быть использовано при получении упаковочной ленты, используемой для автоматизированной обвязки грузов. Способ включает горячую прокатку полосы из стали, ее смотку, травление, холодную прокатку или холодную прокатку и термическую обработку. Горячую прокатку ведут с суммарным относительным обжатием не менее 70%. Температуру конца прокатки и смотки поддерживают в диапазонах 790-870°C и 540-620°C соответственно. Холодную прокатку ведут с суммарным относительным обжатием 55-80%. Обрабатывают полосу из стали, содержащей углерод, кремний, марганец, алюминий, хром, никель, медь, азот и железо. Термическую обработку осуществляют путем нагрева холоднокатаной полосы до температуры 360-450°C и выдержки при этой температуре в течение 10-30 ч. Техническим результатом изобретения является увеличение выхода годного за счет повышения механических свойств. 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 пр.

Изобретение предназначено для повышения производительности при производстве холоднокатаной широкополосной стали. Способ включает непрерывную прокатку на совмещенном агрегате непрерывного травления и стане непрерывной холодной прокатки при заданных режимах травления и прокатки. Оптимизация скоростного режима совмещенного агрегата непрерывного травления и стана непрерывной холодной прокатки обеспечивается за счет того, что выбор начальной скорости прокатки производят в зависимости от содержания в стали углерода, кремния, марганца и микролегирующих элементов титана, молибдена, ванадия, ниобия. Скоростной режим агрегата регламентирован математическими зависимостями, учитывающими такие факторы как скорость движения подката в травильных ваннах, длина травильных ванн, время травления, рассчитываемое в зависимости от массы окалины, скорость полосы перед первой клетью, учитывающая геометрические и физико-маханические свойства подката, а также параметры прокатного оборудования, 3 табл., 3 пр.
Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к технологии прокатки и термической обработки металлов, и может быть использовано при производстве высокопрочной холоднокатаной полосы из углеродистой стали в нагартованном состоянии толщиной 0,8-1,0 мм и массой 17-26 т для получения упаковочной ленты. Способ включает горячую прокатку, смотку полосы в рулоны, травление, холодную прокатку и термическую обработку. Температуру конца горячей прокатки и смотки поддерживают в диапазонах 830-870°C и 470-540°C соответственно. Термическую обработку осуществляют путем нагрева холоднокатаного проката до температуры 370-440°С и выдержки при этой температуре в течении времени τ=(m+h)/K, где m - масса максимального рулона в стопе, т; h - толщина полосы, мм; К=0,80-1,10 - эмпирический коэффициент, полученный опытным путем. Кроме этого, сталь имеет следующий химический состав, мас.%: 0,10-0,18 С; 0,30-0,80 Si; 1,1-1,8 Mn; не более 0,020 Р; не более 0,015 S; не более 0,06 Al; не более 0,06 Сr; не более 0,01 N; Fe, неизбежные примеси - остальное. Техническим результатом изобретения является увеличение выхода годного за счет повышения комплекса механических свойств. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на многоклетевых непрерывных станах при холодной прокатке полосы из стали или сплавов цветных металлов из горячекатаного подката. Сущность изобретения: при холодной прокатке полосы необходимо выдерживать допуски на продольную и поперечную разнотолщинность, при этом требования к точности прокатанной полосы по продольной разнотолщинности и поперечному профилю и форме постоянно ужесточаются. Современные технологии предполагают использование систем автоматического регулирования толщины по длине полосы (САРТиН) и по поперечному профилю и форме полосы (САРПФ) с учетом единого допуска на отклонение толщины полосы от номинального значения по всей ее площади. Отличительной особенностью способа согласно изобретению является то, что прокатку ведут с установкой различных допусков в САРТиН на отклонение толщины от номинальной в продольном направлении и в САРПФ на отклонение толщины от номинальной в поперечном направлении в зависимости от единого допуска на отклонение толщины от номинального значения по всей площади полосы, указанные зависимости описаны математическими выражениями. При этом горячекатаный подкат получен прокаткой с установкой допуска на поперечную разнотолщинность, а указанный допуск устанавливают в зависимости от единого допуска на отклонение от номинальной толщины по всей площади готовой холоднокатаной полосы, эта зависимость также описана математическим выражением. При использовании изобретения становится возможным получать более точную полосу, в этом заключается технический результат изобретения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на непрерывных станах для холодной прокатки полос и лент из высокопрочных сталей и сплавов. Способ включает многопроходное обжатие заготовки с приложением натяжений. Снижение продольной разнотолщинности полос и лент обеспечивается за счет того, что прокатку в первом проходе ведут с относительным обжатием 4-23% и при удельном переднем натяжении в этом проходе не более 20 МПа. 1 табл.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении бескремнистой листовой изотропной электротехнической стали толщиной 0,2-1,8 мм. Способ включает заправку горячекатаной травленой полосы в шестиклетевой непрерывный стан, распределение и установку обжатий по клетям и последующую холодную прокатку. Повышение плоскостности листовой стали обеспечивается за счет того, что обжатия по клетям устанавливают в соответствии со следующими значениями накопленных относительных обжатий: 1-я клеть - до 43%; 2-я клеть - 45-54%; 3-я клеть - 56-66%; 4-я клеть - 68-74%; 5-я клеть - 76-78% и 6-я клеть - не менее 80%. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении холоднокатаных листов толщиной 0,4-1,8 мм из низкоуглеродистой стали марки 08ЮТР для получения изделий методом глубокой вытяжки. Способ включает многопроходную холодную прокатку горячекатаных травленых полос, рекристаллизационный отжиг и дрессировку. Повышение выхода годных изделий при глубокой вытяжке обеспечивается за счет того, что суммарное относительное обжатие при холодной прокатке устанавливают в одном из следующих интервалов: 33-54%, 61-65% или 72-74%, при этом обжатие в первом проходе поддерживают равным 27-31%. 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления полосы с прочностными свойствами в 1,2-1,4 раза выше, чем у прототипа. Возможность получения фрагментированной структуры металла с высокой плотностью дислокаций обеспечивается за счет того, что холодную прокатку полосы осуществляют в валках с шероховатостью 6,0-12,0 мкм Ra, окружную скорость которых задают из условия: V1≥2V2, где V1 - окружная скорость первого валка, м/с; V2 - окружная скорость второго валка, м/с. При этом прокатку ведут с единичной степенью деформации не менее 50% до суммарной степени деформации 75-95%. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области прокатного производства металлической полосы. Снижение продольной и поперечной разнотолщинности полосы обеспечивается за счет того, что в способе обработки металлической полосы пластической деформацией, включающем прокатку с охватом передним концом полосы ведущего валка и охватом задним концом полосы ведомого валка с углом охвата в пределах π≤φ1 и φ0 < 2π радиан, соответственно, с рассогласованием окружных скоростей валков и обеспечением снижения натяжения концов полосы, снижают силы переднего и заднего натяжений на свободных концах полосы путем подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зазор между ведущим и ведомым валками и полосой на входе полосы в валки. В устройстве, содержащем станину рабочей клети, ведущий и ведомый валки, прижимные ролики, расположенные центрально-симметрично относительно очага деформации, закрепленные на станине рабочей клети верхнюю и нижнюю криволинейные проводки, на входе в верхнюю и нижнюю проводки установлены форсунки для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зазор между ведущим и ведомым валками и полосой. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх