СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛЬНОГО ЛИСТА ДЛЯ ЭМАЛИРОВАНИЯ Российский патент 2001 года по МПК B21B1/22 

Предлагаемое изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении стального листового проката для последующего эмалирования.

Холоднокатаный стальной лист, предназначенный для металлических и неметаллических покрытий (в том числе - для эмалирования), получают из горячекатаных полос, прокатываемых на непрерывных станах. Своевременная технология горячей и холодной прокатки тонколистовой стали достаточно подробно описана, например, в справочнике под редакцией В.И.Зюзина и А.В.Третьякова "Технология прокатного производства", кн. 2, М., "Металлургия", 1991, с. 556-569 и с. 640-664. Весьма важными параметрами, определяющими свойства готового проката, являются: при горячей прокатке - температуры конца прокатки и смотки, при холодной прокатке - степень суммарного обжатия, а если полосы подвергаются дрессировке (как правило, после отжига) - величина обжатия.

Стали, используемые для эмалирования, - низкоуглеродистые и обычно - с ограничением содержания в них отдельных элементов (например, алюминия и никеля); это делается для повышения, так называемого, показателя водородного охрупчивания (ПВО), уменьшение которого ведет к снижению "пористости" стали, к ухудшению прочности покрытия и распространенному дефекту при эмалировании - появлению "рыбьей чешуи" на готовых изделиях, так как для увеличения стойкости эмалевого покрытия поверхность металла должна содержать микропоры, способствующие адгезии покрытия.

Известен способ получения тонколистовой стали для эмалирования с содержанием C ≤ 0,001% и Al ≤ 0,01%, которую прокатывают с конечной температурой t_к ≥ 780^oC и сматывают в рулон при t_с = 450-800^oC, а холодную прокатку производят с суммарной деформацией ε_Σ ≥ 50% (см. япон. Заявку N 2236254, кл. C 22 C 38/00, B 22 D 11/00, опубл. 19.09.90 г.). Известен также способ производства стального листа для эмалирования с содержанием C ≤ 0,005% из непрерывнолитой полосы толщиной 1-6 мм, подвергаемой холодной прокатке и отжигу, т. е. без горячей прокатки (см. япон. заявку N 63-100132, кл. C 21 D 9/46, C 22 C 38/00, опубл. 02.05.88 г.).

Недостатком этих способов является их неприменимость для производства тонкого (толщиной 0,8-1,5 мм) листа из стали с содержанием углерода до 0,05% (т.е. больше, чем в вышеприведенных источниках), не дающего при эмалировании дефекта "рыбья чешуя".

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ изготовления холоднокатаного стального листа для эмалирования по пат. ГДР N 292392, кл. B 21 B 3/02, C 22 C 38/04, опубл. 01.08.91 г.

Этот способ включает горячую прокатку конверторной стали с содержанием C ≤ 0,01%, Al ≤ 0,01% и Ni ≤ 0,05%, ее холодную прокатку и дрессировку и характеризуется тем, что после горячей прокатки осуществляют смотку полос при t_с ≥ 720^oC, холодную прокатку осуществляют с ε_Σ = 60...72%, а дрессировку - с ε = 3% (преимущественно, ε = 1,2%) и в валках с заданной шероховатостью R_a ≥ 4,5 мкм, что позволяет исключить операцию травления перед эмалированием.

Описанная технология непригодна (см. ниже) при производстве холоднокатаного листа для бездефектного эмалирования из стали с более высоким содержанием углерода, алюминия и никеля.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение выхода годного при изготовлении эмалированных изделий из низкоуглеродистой стали, содержащей алюминий и никель.

Для решения указанной задачи в способе, включающем горячую прокатку с заданными температурами, холодную прокатку и дрессировку рулонных полос с заданными обжатиями, при содержании в стали углерода и алюминия не более 0,05% каждого и 0,05-0,08% никеля температуру конца горячей прокатки принимают равной 760-800^oC и температуру смотки - 680-700^oC, при холодной прокатке суммарное относительное обжатие делают не менее 65%, а при дрессировке - в пределах 0,4-0,6%, причем, степень обжатия при дрессировке увеличивают в указанных пределах с повышением содержания в стали углерода.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации определяющих режимов горячей и холодной деформации стали, имеющей относительно большой вес среди сортамента конверторных сталей и более дешевой, чем сталь с весьма низким содержанием углерода и алюминия. При этом рекомендуемые режимы (t_к, t_с и ε), как показали опыты, дают хорошие результаты и при использовании сталей с более низким содержанием C и Al, тогда как способ, выбранный в качестве ближайшего аналога, непригоден при содержании в прокате более 0,01% углерода или алюминия.

Опытную проверку предлагаемой технологии осуществляли при горячей прокатке конверторной стали 08пс вышеприведенного состава на стане 2000, при холодной прокатке на стане 2500 и при дрессировке в листопрокатном цехе N 5 ОАО "Магнитогорский меткомбинат". С этой целью при прокатке и дрессировке варьировали t_к, t_с и ε, фиксируя выход годного и наличие дефекта "рыбья чешуя" при эмалировании стали толщиной 0,8-1,5 мм и производстве готовых изделий.

Наилучшие результаты (выход годного около 99%) получены при реализации заявляемого способа. Отклонения от вышеприведенных оптимальных параметров ухудшало качество эмалированного металла. Так увеличение t_к > 800^oC повышало "разнобалльность" микроструктуры стали, что ухудшало ее штампуемость, а при t_к < 760^oC недопустимо возрастали нагрузки во время прокатки. Снижение температуры смотки t_с < 680^oC уменьшало ПВО, т.е. способность стали к эмалированию ухудшалась, а при t_с > 700^oC снижались пластические свойства листов, что отрицательно сказывалось на их штампуемости.

Применение при холодной прокатке суммарных обжатий менее 65% ухудшало микроструктуру стали и ее способность к эмалированию (снижался выход годных изделий). Превышение рекомендуемой величины относительного обжатия при дрессировке после отжига рулонов (более 0,6%) увеличивало выход дефекта "рыбья чешуя", а при обжатиях менее 0,4% наблюдались пробуксовки валков, что резко повышало их износ и травмировало поверхность полос. При дрессировке было отмечено, что с повышением содержания в стали углерода следует увеличивать обжатия (в пределах 0,4-0,6%).

В ходе проведения опытов была также опробована технология изготовления листовой стали для эмалирования, выбранная в качестве ближайшего аналога (см. выше). Применение этой технологии для стали с содержанием углерода и алюминия более 0,01%, а никеля свыше 0,05% дало отрицательные результаты: выход годного снизился почти на 35%. Таким образом, опыты подтвердили приемлемость заявляемого способа для решения поставленной задачи и его преимущества перед известной технологией.

По данным Центральной лаборатории комбината реализация найденного технического решения при производстве эмалированной листовой стали позволяет увеличить выход годных изделий из нее примерно на 20% с соответствующим ростом прибыли от реализации товарной продукции.

Пример конкретного выполнения
Низкоуглеродистая сталь 08пс с содержанием 0,03% углерода, 0,02% алюминия и 0,065% никеля прокатывается на непрерывном широкополосном стане горячей прокатки с температурой конца процесса t_к = 780^oC и с температурой смотки полос 690^oC.

Суммарное относительное обжатие полос при холодной прокатке на конечную толщину 1,2 мм - ε_Σ = 70%. После отжига в колпаковых печах сталь подвергается дрессировке с обжатием ε = 0,45% и затем передается на эмалирование.

Изобретение относится к производству проката, в частности, полосовой низкоуглеродистой стали для эмалирования. Основная задача, решаемая изобретением, - повышение выхода годного при изготовлении эмалированных изделий из низкоуглеродистой листовой стали, содержащей алюминий и никель. Предлагаемый способ включает горячую прокатку с заданными температурами, холодную прокатку и дрессировку рулонных полос с заданными обжатиями и отличается тем, что при содержании в стали углерода и алюминия не более 0,05% каждого и 0,05 - 0,08% никеля температуру конца горячей прокатки принимают равной 760 - 800°С и температуру смотки 680 - 700°С, при холодной прокатке суммарное обжатие делают не менее 65%, а при дрессировке - в пределах 0,4 - 0,6%, причем степень обжатия при дрессировке увеличивают в указанных пределах с повышением содержания углерода в стали. Изобретение обеспечивает оптимизацию режимов деформации стали, содержащей углерод и алюминий, являющейся наиболее расспространенной и дешевой.

Способ производства стального листа для эмалирования, включающий горячую прокатку с заданными температурами, холодную прокатку и дрессировку рулонных полос с заданными обжатиями, отличающийся тем, что при содержании в стали углерода и алюминия не более 0,05% каждого и 0,05 - 0,08% никеля температуру конца горячей прокатки принимают равной 760 - 800^oC и температуру смотки 680 - 700^oC, при холодной прокатке суммарное относительное обжатие делают не менее 65%, а при дрессировке в пределах 0,4 - 0,6%, причем степень обжатия при дрессировке увеличивают в указанных пределах с повышением содержания в стали углерода.