СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ Российский патент 2000 года по МПК B21B1/28 

Описание патента на изобретение RU2147943C1

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении низкоуглеродистой полосовой стали на непрерывных станах холодной прокатки.

Для получения такой стали в настоящее время используются четырех-шестиклетевые станы кварто, прокатывающие из горячекатаной заготовки полосы различной толщины и ширины. Применяемые режимы холодной прокатки характеризуются, прежде всего, величинами относительных обжатий за один проход и суммарными обжатиями за все проходы, а также величинами межклетевых натяжений (чаще всего - удельных, т.е. на 1 мм2 площади поперечного сечения прокатываемой полосы в соответствующем межклетевом промежутке). Современная технология непрерывной холодной прокатки углеродистой стали достаточно подробно описана, например, в книге С.П. Ефименко и В.П. Следнева "Вальцовщик листопрокатных станов", М., "Металлургия", 1980, с. 230 - 241.

Для каждого стана холодной прокатки и его сортамента существуют нормы величин обжатий (за проход и суммарных) и абсолютных (либо удельных) межклетевых натяжений.

Завершающей операцией производства холоднокатаной полосовой стали является обрезка боковых кромок, которая обычно осуществляется с помощью дисковых ножниц на агрегатах резки.

Известен способ холодной прокатки тонких полос (жести) на непрерывном стане с равномерным обжатием по клетям, при котором полосу между 1-й и 2-й клетями растягивают с удельным натяжением, равным 0,7 - 0,9 предела текучести (σт) металла (см. а.с. СССР N 1044347, кл. B 21 B 1/26, от 10.07.81 г., опубл. в БИ N 36, 1983 г.). Известен также способ производства холоднокатаных полос, в котором прокатку и дрессировку металла ведут с рассогласованием скоростей валков, зависящим от величины относительного обжатия в клети (см. а.с. СССР N 1093369, кл. B 21 B 1/28, от 11.04.83 г., опубл. в БИ N 19, 1984 г.).

Недостатком этих способов является невозможность получения с их применением на широкополосном стане качественных холоднокатаных полос с минимальным для его сортамента поперечным сечением.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология производства холоднокатаной полосовой стали, описанная в книге В.Ф. Зотова и В. И. Елина "Холодная прокатка металла", М., "Металлургия", 1988, с. 64, 65, 70, 71, 165 - 172.

Эта технология включает непрерывную холодную прокатку с заданными обжатиями по проходам и межклетевыми натяжениями полосы и обрезку ее боковых кромок и характеризуется тем, что регулирование процесса прокатки осуществляется натяжением прокатываемой полосы с учетом константы непрерывного стана. Недостатком известной технологии является отсутствие конкретных параметров (величин обжатий, натяжений и др.), необходимых для получения качественной низкоуглеродистой стали минимального поперечного сечения на широкополосном непрерывном стане (например, стане 2500).

Действительно, для листовых станов холодной прокатки всегда наибольшие трудности вызывает производство полос минимальных толщины и ширины, так как при этом происходит увеличение относительного прогиба рабочих валков, ограничивается величина абсолютных межклетевых натяжений, становятся неприемлемыми режимы обжатий для более широких полос, в результате чего ухудшаются плоскостность металла и его механические свойства. Смотка же таких полос (в особенности - низкоуглеродистых) после обрезки их кромок на агрегате резки нередко приводит к получению эллипсовидных рулонов (после снятия их с моталки).

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение технологических возможностей непрерывных станов холодной прокатки за счет повышения качества низкоуглеродистой полосовой стали минимальных поперечных сечений.

Для решения указанной задачи в способе, включающем холодную прокатку с заданными обжатиями по проходам и межклетевыми натяжениями полосы и обрезку ее боковых кромок дисковыми ножницами, при прокатке полос минимальных поперечных сечений с исходным пределом текучести σт = 215 - 415 МПа и суммарным относительным обжатием 68 - 72% обжатие в первом проходе принимают равным 32 - 33% и после него ограничивают поперечное смещение прокатываемых полос вогнутой поверхностью валков, а межклетевые натяжения устанавливают, в зависимости от средней расчетной величины предела текучести МПа, после n-го прохода, равным при этом натяжение полос при обрезке кромок принимают равным а дисковые ножи устанавливают с радиальным перекрытием Δ = 0,5h, где ε - суммарное относительное обжатие в n-м проходе, % коэффициент пропорциональности, средняя величина предела текучести обрезаемого металла, МПа, h - толщина полосы, мм.

Приведенные математические зависимости получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения состоит в определении некоторых параметров процессов холодной прокатки и подрезки полос, обеспечивающих получение качественной листовой стали с минимальными для стана размерами.

В ходе исследований, выполненных при опытной прокатке (см. ниже) такой стали было установлено:
1) максимальное обжатие (выше обычно применяемых величин для стана 2500: ε1 = 15 - 20% - см. Ю.В.Коновалов "Справочник прокатчика", М., "Металлургия", 1977, с. 105) должно быть в первом проходе;
2) рабочие валки в последующих проходах должны иметь вогнутую образующую их бочек;
3) межклетевые натяжения устанавливаются с уменьшением величины их отношения "К" к изменяющемуся (т.е. после деформации) среднему пределу текучести σт стали, причем величина К = 0,38 - 0,22;
4) для получения рулона требуемой формы и с надлежащим качеством кромок полосы необходимо устанавливать определенное радиальное перекрытие дисковых ножей и создавать натяжение между ножницами и моталкой в зависимости от величины предела текучести подрезаемой стали.

Опытную проверку предлагаемого способа провели на 4-клетевом непрерывном стане холодной прокатки 2500 ОАО "Магнитогорский меткомбинат" при производстве низкоуглеродистой полосовой стали марок 08Ю и 08пс сечением 0,6х1030 мм2 (после обрезки кромок ширина полос - 1000 мм). С этой целью при холодной прокатке и на агрегате резки варьировали отдельные параметры процессов, фиксируя отсортировку проката и его выход по точности прокатки и категории вытяжки (после соответствующих испытаний). Величины брали по средним их значениям для полос одной плавки и одной партии (т.е. с одинаковым химсоставом стали).

Наилучшие результаты (выход проката повышенной точности А по ГОСТ 19904 - до 94%, остальное - Б; до 65% полос высокой плоскостности ПВ по ГОСТ 19904, остальное - ПУ и ПН; категорий вытяжки ОСВ и СВ по ГОСТ 9045 - около 90%, остальное - ВГ; количество эллипсовидных рулонов - не более 1%) получены при использовании заявляемой технологии. Отклонения от оптимальных параметров ухудшали уровень качества.

Так, например, снижение величины обжатия в 1-м проходе (ε1) до 20 - 30% уменьшило выход стали ОСВ и СВ. Применение во II...IV проходах цилиндрических и валков с выпуклой образующей привело к появлению на значительной части полос односторонней волнистости.

Применение других натяжений при прокатке, например для всех проходов см. упомянутую книгу Ю.В.Коновалова, с III - ухудшило точность и плоскостность прокатки. Снижение величины σo на агрегате резки повысило выход дефектных рулонов, а ее повышение за рекомендуемые пределы привело к необходимости изменения величины Δ, что ухудшило качество реза (заусенцы и волнистость по кромкам).

Технология, выбранная в качестве ближайшего аналога (см. выше), не опробовалась из-за отсутствия в ней конкретных рекомендаций по параметрам прокатки низкоуглеродистых полос минимальных размеров на 4-клетевом широкополосном стане и обрезки ее кромок.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для реализации поставленной задачи. Заявляемый объект может быть использован на любом стане, аналогичном стану 2500.

Технико-экономическая эффективность заявляемого способа заключается в повышении прибыли от реализации на внутреннем и внешнем рынках более дорогой тонкой и качественной листовой стали. По данным Центральной лаборатории контроля ОАО "ММК" использование предлагаемой технологии для производства вышеуказанной полосовой стали позволит повысить общую прибыль от реализации проката со стана 2500 комбината не менее чем на 8%.

Пример конкретного выполнения.

Полосовая сталь 08пс размером 0,6х1030 мм2 прокатывается из горячекатаной заготовки 2х1030 мм2 на 4-клетевом стане. Величина σт = 315 МПа; режим обжатий: 2,0--->1,35--->0,95--->0,75--->0,6 мм.

Суммарное

а в первом проходе
После 1 прохода (в клетях II - IV) используются рабочие валки с вогнутой образующей: величина прогиба - 0,15 мм.

Величина после первого прохода: после II прохода: после III прохода:
Величины К: для n = 1

для n = 2 К = 0,27 и для n = 3 К = 0,23.

Величины σn после проходов I-III:

Абсолютные натяжения при прокатке:

217•1,35•1030 ≅ 301,7 кН≈30,6 тс;
T2=183•0,95•1030 ≅ 179,1 кН≈18,2 тс;
T3=164•0,75•1030 ≅ 126,7 кН≈12,9 тс.

Натяжение полос при обрезке их кромок ( после отжига и дрессировки - 185 МПа): 0,4•185=74 МПа, а
T0=74•0,6•1000=44,4 кН≈4,5 тс.

Радиальное перекрытие дисковых ножей: Δ = 0,5h=0,5•0,6=0,3 мм.

Похожие патенты RU2147943C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ 2004
  • Антипанов В.Г.
  • Распопов А.Л.
  • Корнилов В.Л.
  • Карпов Е.В.
RU2254944C1
СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ 2001
  • Виер И.В.
  • Антипанов В.Г.
  • Карпов Е.В.
  • Файзулина Р.В.
RU2191645C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОНКОЛИСТОВОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ СТАЛИ 2008
  • Лисичкина Клавдия Андреевна
  • Корнилов Владимир Леонидович
  • Горбунов Андрей Викторович
  • Кочнева Татьяна Михайловна
  • Антипанов Вадим Григорьевич
RU2360750C1
СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ НА НЕПРЕРЫВНОМ СТАНЕ 2010
  • Румянцев Михаил Игоревич
  • Горбунов Андрей Викторович
  • Дьяконов Александр Анатольевич
  • Ласьков Сергей Анатольевич
  • Яхонтов Валерий Дмитриевич
RU2433004C1
СПОСОБ ПРАВКИ ТОНКОЙ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ 2001
  • Виер И.В.
  • Антипанов В.Г.
  • Кушнарев А.В.
  • Файзулина Р.В.
RU2200068C1
СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ 2007
  • Корнилов Владимир Леонидович
  • Буданов Анатолий Петрович
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Дьяконов Александр Анатольевич
  • Иванова Лариса Сергеевна
RU2340415C1
КЛЕТЬ КВАРТО СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ 2004
  • Антипанов В.Г.
  • Распопов А.Л.
  • Корнилов В.Л.
  • Карпов Е.В.
RU2262999C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОФИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ 1999
  • Антипанов В.Г.
  • Карпов Е.В.
  • Афанасьев В.Ф.
  • Корнилов В.Л.
  • Кривоносов С.В.
RU2164185C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНОЙ ЛИСТОВОЙ НАГАРТОВАННОЙ СТАЛИ 2008
  • Лисичкина Клавдия Андреевна
  • Полецков Павел Петрович
  • Кочнева Татьяна Михайловна
  • Корнилов Владимир Леонидович
  • Антипанов Вадим Григорьевич
RU2369456C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛЬНЫХ ХОЛОДНОКАТАНЫХ ПОЛОС 2007
  • Степаненко Владислав Владимирович
  • Павлов Сергей Игоревич
  • Жиленко Сергей Владимирович
  • Тарасов Павел Александрович
  • Горелик Павел Борисович
  • Трайно Александр Иванович
  • Головко Владимир Андреевич
RU2351412C1

Реферат патента 2000 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к производству проката, в частности холоднокатаных рулонных полос из низкоуглеродистой стали. Предлагаемый способ включает холодную прокатку с заданными обжатиями по проходам и межклетевыми натяжениями полосы и обрезку ее боковых кромок дисковыми ножницами. При прокатке полос минимальных поперечных сечений с исходным пределом текучести σт= 215 - 415 МПа и суммарным обжатием за четыре прохода в пределах 68 - 72% обжатие в первом проходе принимают равным 32 - 33%. После первого прохода ограничивают поперечное смещение прокатываемых полос вогнутой поверхностью валков. Межклетевые натяжения устанавливают в зависимости от средней расчетной величины предела текучести МПа, после n-го прохода, равными при этом натяжение полос при обрезке кромок принимают равным Дисковые ножи устанавливают с радиальным перекрытием Δ = 0,5h, где ε - суммарное относительное обжатие в n-м проходе, %,
- коэффициент пропорциональности; средняя величина предела текучести обрезаемого металла, МПа; h - толщина полосы, мм. Изобретение позволяет расширить технологические возможности непрерывных станов холодной прокатки за счет повышения качества полос минимальных поперечных сечений.

Формула изобретения RU 2 147 943 C1

Способ производства низкоуглеродистой холоднокатаной полосовой стали, включающий холодную прокатку с заданными обжатиями по проходам и межклетевыми натяжениями полосы и обрезку ее боковых кромок дисковыми ножницами, отличающийся тем, что при прокатке полос минимальных поперечных сечений с исходным пределом текучести σт= 215 - 415 МПа и суммарным относительным обжатием за четыре прохода в пределах 68 - 72% обжатие в первом проходе принимают равным 32 - 33% и после него ограничивают поперечное смещение прокатываемых полос вогнутой поверхностью валков, а межклетевые натяжения устанавливают в зависимости от средней расчетной величины предела текучести МПа, после n-го прохода равными при этом натяжение полос при обрезке кромок принимают равным а дисковые ножи устанавливают с радиальным перекрытием Δ = 0,5h,
где ε - суммарное относительное обжатие в n-м проходе. %;

коэффициент пропорциональности;
средняя величина предела текучести обрезаемого металла, МПа;
h - толщина полосы, мм.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2147943C1

ЗОТОВ В.Ф
и др
Холодная прокатка металла
- М.: Металлургия, 1988, с
Нефтяной конвертер 1922
  • Кондратов Н.В.
SU64A1
Способ производства холоднокатаных полос 1983
  • Липухин Юрий Викторович
  • Пименов Александр Федорович
  • Скороходов Владимир Николаевич
  • Тамашевский Леонид Андреевич
  • Бутылкина Лариса Ильинична
  • Козыревич Нина Петровна
  • Верхорубов Алексей Алексеевич
  • Чурин Юрий Акиндинович
  • Мазур Тамара Карловна
SU1093369A1
Способ холодной прокатки полос на двухклетевом стане 1988
  • Василев Янаки Димитров
  • Бендер Евгений Александрович
  • Чернов Павел Павлович
  • Потаповский Савелий Иосифович
  • Сизов Сергей Владимирович
  • Матюха Леонид Григорьевич
  • Дементиенко Александр Викторович
  • Шувяков Владимир Георгиевич
SU1540880A1
Способ холодной прокатки тонких полос 1989
  • Василев Янаки Димитров
  • Якубовский Александр Иванович
  • Потаповский Савелий Иосифович
  • Бильдин Вадим Александрович
  • Дементиенко Александр Викторович
  • Иванцов Олег Викторович
  • Сизов Сергей Владимирович
  • Ниденс Андрей Артурович
  • Голкин Юрий Евгеньевич
SU1667956A1
US 3664166, 23.05.1972.

RU 2 147 943 C1

Авторы

Морозов А.А.

Тахаутдинов Р.С.

Антипенко А.И.

Спирин С.Ю.

Антипанов В.Г.

Краснов С.Г.

Лисичкина К.А.

Семихатский С.А.

Якименко В.Н.

Дудин В.П.

Даты

2000-04-27Публикация

1999-05-19Подача