СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ Российский патент 2000 года по МПК B21B1/26 

Описание патента на изобретение RU2152278C1

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в производстве электротехнических сталей, в частности при горячей прокатке непрерывно-литых слябов трансформаторной стали.

Известен способ горячей прокатки непрерывно-литых слябов электротехнической анизотропной (трансформаторной) стали на полосы толщиной 2,0 - 3,5 мм, включающий в себя прокатку слябов трансформаторной стали на непрерывных станах горячей прокатки и на полосовых станах типа Стеккеля. Температура горячей деформации в чистовой клети или чистовой группе клетей ≥ 900oC [см., например, Лифанов В.Ф. Прокатка трансформаторной стали. - М.: Металлургия, 1975, 190 с.].

Недостатком известного способа горячей прокатки электротехнической анизотропной стали является проведение заключительной стадии горячей прокатки в интервале температур 980 - 850oC, потому что горячая пластическая деформация в этом интервале температур стимулирует выделение из твердого раствора FeSi включений карбонитридных и нитридных фаз и последующую коагуляцию их [см. , например, Баранов А.А., Минаев А.А., Геллер А.Л., Горбатенко В.П. Проблемы совмещения горячей деформации и термической обработки стали. - М.: Металлургия, 1985, 125 с.].

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ горячей прокатки, по которому деформацию в чистовой клети или группе клетей проводят при максимально возможной температуре путем повышения температуры раската и исключения охлаждения водой в межклетевых промежутках, чтобы обеспечить условия протекания динамической и статической рекристаллизации аустенита стали после каждого пропуска в чистовой клети или группе клетей для повышения однородности формируемой структуры горячекатаного подката и, как следствие, повышение технологичности последующей обработки полос: травления и холодной прокатки [См., например, Лифанов В.Ф. Прокатка трансформаторной стали. - М.: Металлургия, 1975, с. 54-60].

Указанный способ также не обеспечивает получение горячекатаного подката кремнистой стали с заданной плотностью (1013 - 1014/шт./см3) мелкодисперсных (≤ 30 нм) включений фазы-ингибитора AIN, необходимой для обеспечения условий формирования остро выраженной текстуры (110) [001] при вторичной рекристаллизации электротехнической стали конечной толщины, так как в процессе прокатки при t = 980 - 850oC в кремнистой стали получают невысокую плотность включений нитридов AIN (1011 - 1012 шт./см2) размерами ≤ 30 - 100 нм, а выделившиеся включения нитридов AIN крупных размеров (> 100 нм) сохраняются при последующих технологических переделах и не могут обеспечивать роль сдерживающей фазы нормального роста зерен перед начальной стадией вторичной рекристаллизации.

Технический эффект при использовании предлагаемого изобретения заключается в повышении плотности мелкодисперсных включений фазы-ингибитора в кремнистой стали конечной толщины перед высокотемпературным отжигом путем предотвращения процессов выделения включений нитридов AIN в интервале температур 980 - 850oC при горячей деформации в последних пропусках в чистовой группе клетей стана.

Указанный технический эффект достигают тем, что способ горячей прокатки на непрерывном широкополосном стане включает в себя прокатку непрерывно-литых слябов в черновой группе клетей стана; охлаждение раската при транспортировке по рольгангу между черновой и чистовой группами клетей; горячую деформацию в первых клетях чистовой группы и воздушное охлаждение полосы в межклетевых промежутках; душирование водой полосы на входе в предпоследнюю клеть; прокатку в предпоследней и последней клетях чистовой группы.

Общий расход воды при душировании, регламентирующий скорость охлаждения поверхностных слоев полосы в предпоследнем межклетевом промежутке, устанавливают по зависимости:
Q=12,15 x (326 - tкп + 0,518 • t6 + 23,97 • h12),
где Q - общий расход воды на охлаждение, м3/ч;
h12 - толщина полосы за 12-ой (последней) клетью, мм;
t6 - температура раската на входе в 6-ю клеть чистовой группы, oC,
tкп - температура конца прокатки, oC.

Повышение эффективности процесса горячей прокатки для получения заданной плотности (≥ 1013 - 1014 шт./см3) мелкодисперсных ≤ 30 нм) включений AIN будет обусловлено путем снижения до ≤750oC температуры поверхностных слоев полосы перед входом в предпоследнюю клеть. Температура прокатываемой полосы в очаге деформации изменяется по толщине полосы. Например, при прокатке в 10-ой клети температура в очаге деформации порядка 980 - 900oC (в центральных слоях), а температура поверхностных слоев глубиной до 0,5 мм снижается до 800 - 700oC за счет теплоотвода от тонкой (4,0 - 3,0 мм) полосы к массивным прокатным валкам. После выхода полосы из 10-ой клети происходит разогрев поверхностных слоев до t ≅ 950 - 900oC за счет запасенного тепла внутренних центральных слоев, что приводит к выделению из раствора FeSi включений AIN в поверхностных слоях. Проведение горячей прокатки по предлагаемому изобретению предотвращает разогрев поверхностных слоев до t ≅ 950 - 900oC путем применения душирования полосы после выхода из 10-ой клети, причем удельный расход воды устанавливают по зависимости от температуры полосы за 10-ой клетью, конечной толщины горячекатаной полосы, задаваемой температуры конца прокатки и содержания кремния в стали.

Известное и предложенное технические решения имеют следующие общие признаки. Оба являются способами горячей прокатки на непрерывном широкополосном стане. В обоих предусмотрено проведение деформации в чистовой клети или группе клетей при максимально возможной температуре путем повышения температуры раската. В обоих осуществляют горячую прокатку в первых пяти клетях чистовой группы и охлаждение на воздухе полос в промежутках между пятью клетями.

Отличия предложенного способа заключаются в том, что душирование полос применяют на входе в предпоследнюю клеть чистовой группы непрерывного широкополосного стана горячей прокатки.

Указанный отличительный признак проявляет во всей совокупности новые свойства, не присущие ему в известных совокупностях признаков и состоящие в повышении плотности мелкодисперсных включений фазы - ингибитора AIN, тем самым в улучшении магнитных свойств электротехнической анизотропной стали в состоянии поставки. Это свидетельствует о соответствии предложенного технического решения критерию "существенных отличий".

Анализ научно-технической и патентной литературы показал отсутствие отличительных признаков заявляемого технического решения с признаками известных способов. На основе этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

Пример. Горячую прокатку слябов после нагрева их в методических печах толкательного типа или печах с шагающими балками осуществляют в черновой группе клетей непрерывного широкополосного стана 2000; раскаты при транспортировке по промежуточному рольгангу до чистовой группы клетей охлаждают на воздухе; горячую прокатку проводят в первых пяти клетях чистовой группы с охлаждением на воздухе полос между пятью клетями; душирование полос применяют на входе в предпоследнюю клеть; прокатывают полосы в предпоследней и последней клетях чистовой группы; охлаждают прокатанные полосы на отводящем рольганге перед смоткой их в рулоны. Общий расход воды при душировании, регламентирующий скорость охлаждения поверхностных слоев полосы в предпоследнем межклетевом промежутке, устанавливают по зависимости:
Q = 12,15 х (326 - tкп + 0,518; t6 + 23,97 • h12),
где Q - общий расход воды на охлаждение, м3/ч;
h12 - толщина полосы за 12-ой (последней) клетью, мм;
t6 - температура раската на входе в 6-ю клеть чистовой группы, oC;
tкп - температура конца прокатки.

В таблице 1 приведены примеры осуществления изобретения с различными технологическими параметрами.

В первом и втором примерах при горячей прокатке на конечные толщины 2,5 и 2,2 мм, а также в первом примере при прокатке на толщину 2,0 мм, потребуется чрезмерно большой расход воды при душировании в межклетевом промежутке, поэтому снижение до 870 - 860oC задаваемой температуры конца прокатки нецелесообразно.

В примерах 6-10 с применением душирования в межклетевом промежутке достичь заданные температуры конца прокатки > 900oC невозможно.

В оптимальных примерах 3 и 4 при горячей прокатке на конечные толщины 2,5; 2,2 и 2,0 мм, а также примере 2 (для горячей прокатки стали на толщину 2,0 мм), обеспечиваются наилучшие условия достижения технического эффекта. В случае запредельных значений заявляемого способа (примеры 1; 6-10) технический эффект не достигают.

Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в том, что применение изобретения позволяет повысить выход высших марок электротехнической анизотропной стали толщиной 0,30 - 0,27 мм на ~20% (табл. 2).

Похожие патенты RU2152278C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ 1999
  • Настич В.П.
  • Казаджан Л.Б.
  • Барятинский В.П.
  • Поляков М.Ю.
  • Тищенко А.Д.
  • Говоров С.М.
  • Долматов А.П.
  • Рындин В.А.
RU2166386C2
СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС 1995
  • Масленников В.А.
  • Дьяконова В.С.
  • Сергеев Е.П.
  • Попова Т.Н.
RU2086318C1
СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС 2009
  • Народицкис Александрс
  • Колодий Владимир Порфирьевич
  • Савочкин Андрей Геннадьевич
  • Коцарь Константин Сергеевич
RU2445178C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РУЛОНОВ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ ТРУБНОЙ СТАЛИ 2004
  • Кузнецов Владимир Георгиевич
  • Смирнов Павел Николаевич
  • Голубчик Эдуард Михайлович
  • Денисов Сергей Владимирович
RU2268793C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РУЛОНОВ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ ТРУБНОЙ СТАЛИ 2007
  • Денисов Сергей Владимирович
  • Смирнов Павел Николаевич
  • Голубчик Эдуард Михайлович
  • Торохтий Валерий Петрович
  • Казаков Игорь Владимирович
RU2350411C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РУЛОНОВ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ ТРУБНОЙ СТАЛИ 2008
  • Денисов Сергей Владимирович
  • Смирнов Павел Николаевич
  • Голубчик Эдуард Михайлович
  • Торохтий Валерий Петрович
RU2373003C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РУЛОНОВ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ 2010
  • Голубчик Эдуард Михайлович
  • Кузнецов Алексей Владимирович
  • Васильев Иван Сергеевич
  • Стеканов Павел Александрович
RU2455088C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РУЛОНОВ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ ТРУБНОЙ СТАЛИ 2007
  • Торохтий Валерий Петрович
  • Денисов Сергей Владимирович
  • Смирнов Павел Николаевич
  • Голубчик Эдуард Михайлович
RU2343019C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОДКАТА ДЛЯ ЖЕСТИ 2008
  • Лисичкина Клавдия Андреевна
  • Полецков Павел Петрович
  • Кочнева Татьяна Михайловна
  • Антипанов Вадим Григорьевич
  • Молева Ольга Николаевна
RU2371263C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РУЛОНОВ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ ПОЛОСЫ ТРУБНЫХ МАРОК СТАЛИ 2008
  • Денисов Сергей Владимирович
  • Смирнов Павел Николаевич
  • Голубчик Эдуард Михайлович
  • Торохтий Валерий Петрович
RU2393933C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 152 278 C1

Реферат патента 2000 года СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии, конкретно к производству электротехнических сталей, в частности к горячей прокатке непрерывно-литых слябов трансформаторной стали. Технический эффект при использовании предлагаемого изобретения заключается в повышении плотности мелкодисперсных включений фазы-ингибитора в кремнистой стали конечной толщины перед высокотемпературным отжигом путем предотвращения процессов выделения включений нитридов AIN в интервале температур 980 - 850°С при горячей деформации в последних пропусках в чистовой группе клетей стана. Указанный технический эффект достигают тем, что способ горячей прокатки на непрерывном широкополосном стане включает в себя прокатку непрерывно-литых слябов в черновой группе клетей стана; охлаждение раската при транспортировке по рольгангу между черновой и чистовой группами клетей; горячую деформацию в первых клетях чистовой группы и воздушное охлаждение полосы в межклетевых промежутках; душирование полосы на входе в предпоследнюю клеть; прокатку в предпоследней и последней клетях чистовой группы. Общий расход воды при душировании, регламентирующий скорость охлаждения поверхностных слоев полосы в предпоследнем межклетевом промежутке, устанавливают по зависимости: Q = 12,15х(326-tкп+0,518•t6+23,97•h12), где Q -общий расход воды на охлаждение, м3/ч; h12- толщина полосы за 12-ой (последней) клетью, мм; t6 - температура раската на входе в 6-ю клеть чистовой группы, °С; tкп - температура конца прокатки, °С. Использование изобретения обеспечивает повышение выхода высших марок электротехнической анизотропной стали. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 152 278 C1

Способ горячей прокатки электротехнической анизотропной стали на непрерывном широкополосном стане, включающий в себя прокатку непрерывно-литых слябов в черновой группе клетей стана; охлаждение раската при транспортировке по рольгангу между черновой и чистовой группами клетей; горячую деформацию в клетях чистовой группы и воздушное охлаждение полосы в межклетевых промежутках; охлаждение горячекатаных полос на отводящем рольганге, отличающийся тем, что в предпоследнем межклетевом промежутке осуществляют охлаждение полосы водой, причем общий расход воды устанавливают по зависимости
Q = 12,15 х (326 - tкп + 0,518 • t6 + 23,97 • h12),
где Q - общий расход воды на охлаждение, м3/ч;
h12 - толщина полосы за 12-ой (последней) клетью, мм;
t6 - температура раската на входе в 6-ю клеть чистовой группы, oC;
tкп - температура конца прокатки, oC.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2152278C1

ЛИФАНОВ В.Ф
Прокатка трансформаторной стали
- М.: Металлургия, 1975, с.54 - 60
Способ горячей прокатки полос 1990
  • Атряскин Валерий Федорович
  • Сосковец Олег Николаевич
  • Свичинский Александр Григорьевич
  • Бурлаков Сергей Александрович
  • Титов Вячеслав Александрович
  • Овчинников Вячеслав Иванович
  • Трайно Александр Иванович
  • Щербашин Юрий Дмитриевич
  • Лукоянов Борис Егорович
  • Бащенко Анатолий Павлович
SU1708452A1
Способ горячей прокатки полос 1991
  • Авраменко Александр Владимирович
  • Шевцов Владимир Константинович
  • Рыбкин Александр Николаевич
  • Бурковский Антон Иосифович
  • Мокряков Сергей Анатольевич
  • Буток Александр Владимирович
  • Остапенко Арнольд Леонтьевич
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Захлебина Светлана Ивановна
SU1784299A1
Способ производства мелкосортного проката 1985
  • Быков Евгений Стефанович
  • Грачев Валерий Иванович
  • Дерий Иван Алексеевич
  • Киселев Юрий Викторович
  • Кузьменко Леонид Антонович
  • Литвин Анатолий Васильевич
  • Лошкарев Валерий Иванович
  • Радченко Анатолий Денисович
  • Родоманов Владимир Андреевич
SU1258546A1
Способ окисления боковых цепей ароматических углеводородов и их производных в кислоты и альдегиды 1921
  • Каминский П.И.
SU58A1
Способ охлаждения толстолистового проката 1991
  • Гуркалов Павел Иванович
  • Турков Анатолий Михайлович
  • Мулько Геннадий Николаевич
  • Шафигин Загир Кириллович
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Чурилов Вадим Трофимович
  • Шевцов Владимир Константинович
  • Авраменко Александр Владимирович
  • Сараев Юрий Александрович
  • Великанов Андрей Александрович
SU1817714A3

RU 2 152 278 C1

Авторы

Настич В.П.

Казаджан Л.Б.

Барятинский В.П.

Поляков М.Ю.

Савенков А.В.

Долматов А.П.

Рындин В.А.

Тищенко А.Д.

Говоров С.М.

Шляхов Н.А.

Даты

2000-07-10Публикация

1999-01-19Подача