СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ТОЛСТОЛИСТОВОЙ СТАЛИ Российский патент 2008 года по МПК B21B1/26 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве толстолистовой горячекатаной стали.

Основной операцией этого производства является прокатка на специализированном стане за несколько проходов исходных нагретых слябов до раската заданной толщины. Особенности технологии горячей прокатки толстолистовой стали достаточно подробно описаны, например, в справочнике под ред. В.И.Зюзина и А.В.Третьякова "Технология прокатного производства", кн.2, М., "Металлургия", 1991, с.498-512. Важным параметром для получения листов с требуемыми свойствами является температура конца прокатки (Ткп). Часто для интенсификации процесса используют ускоренное охлаждение прокатываемого металла, обычно водяное.

Известен способ горячей прокатки листов, при котором деформацию по краям раската проводят с переменным обжатием, создавая преднамеренно продольную разнотолщинность, которую затем удаляют в виде обрези, что повышает качество листов за счет уменьшения их поперечной разнотолщинности (см. а.с. СССР № 1419745, кл. В21В 1/38, БИ № 32, 1988 г.). Недостатком такой технологии является повышенный расход металла за счет увеличения обрези, а также неопределенность температуры конца прокатки.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология горячей прокатки толстых листов на стане 2800, описанная в книге В.Б.Бахтинова "Прокатное производство", М., "Металлургия", 1987, с.317-320.

Эта технология прокатки за регламентированное количество проходов по заданным режимам прокатки с последующим охлаждением раската характеризуется тем, что величины обжатий принимают из расчета нарушения сплошности окалины, которую удаляют гидросбивом, а температуру прокатки в последних проходах изменяют в зависимости от толщины готового листа. Недостатком известной технологии является невозможность получения с ее использованием качественных листов толщиной h=30...160 мм из сталей марок ст.3 и ст.09Г2С с нормируемой величиной ударной вязкости (предельная толщина получаемых по этой технологии листов h=16 мм).

Технической задачей настоящего изобретения является повышение производительности толстолистового стана горячей прокатки и уровня качества листовой стали.

Для решения этой задачи в способе прокатки толстолистовой стали с нормируемой величиной ударной вязкости за регламентированное количество проходов по заданным режимам прокатки и охлаждения раската, зависящим от толщины листа, для ст.3 и ст.09Г2С толщиной h=30...49 мм температуру конца прокатки принимают Ткп=780...830°С; для h=50...89 мм - Ткп=800...850°С и для h=90...160 мм - Ткп=830...880°С, используя ускоренное охлаждение раската под гидросбивом окалины, при этом 5...10 пропусков для листов с h=30...49 мм осуществляют из подката двойной толщины 2h и из подката толщиной h+50 мм для листов с h>49 мм.

Сущность заявляемого технического решения заключается в дифференцировании температур прокатки для разных толщин листа, а также в выборе способа охлаждения раската и оптимизации толщины исходного подката и количества пропусков, осуществляемых для этого подката в зависимости от диапазона толщин готовых листов. В результате этого повышается производительность стана и возрастает уровень качества толстолистовой стали указанных марок с заданной величиной ударной вязкости.

Заявляемый способ реализуется следующим образом.

Перед прокаткой вышеуказанных сталей по толщине готовых листов (она определяется заказом) устанавливают диапазон температуры конца прокатки Ткп. Если толщина листов h=30...49 мм, то 5...10 пропусков осуществляют на стане из подката двойной толщины - 2h=60...78 мм, а при конечной толщине листов h>49 мм - такое же количество пропусков выполняют из подката толщиной h+50 мм, т.е. H=(50...160)+50=100...210 мм. Охлаждение же любого раската из указанных сталей делают ускоренным, используя устройство для гидросбива окалины на этом стане.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли на толстолистовом стане 4500 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат". С этой целью при горячей прокатке листов толщиной 30...160 мм из сталей марок ст.3 и 09Г2С варьировали вышеуказанные параметры прокатки, оценивая результаты по часовой производительности стана и по выходу качественных толстых листов с заданной величиной ударной вязкости.

Наилучшие результаты (максимальная производительность стана и выход качественных листов в пределах 98,2...99,5%) получены с использованием заявляемой технологии прокатки. Отклонения от рекомендуемых ее параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, повышение Ткп на 10°...40° сверх указанных максимальных значений, равно как и ее снижение на 10°...50° ниже минимальных рекомендуемых значений, дали выход готового проката с требуемыми характеристиками не более 93%. Снижение интенсивности охлаждения раската привело к снижению часовой производительности стана с одновременным уменьшением выход качественных листов. Количество пропусков (5...10), осуществляемых из подката толщиной 2h или h+50 мм, как и сама толщина подката, оказались оптимальными: уменьшение количества пропусков до 3...4, их увеличение до 11...12 и изменение толщины подката (Н<2h, H<h+50 мм, Н>2h и Н>h+50 мм) отрицательно сказались либо на часовой производительности стана, либо на уровне качества готового проката.

Технология горячей прокатки листовой стали, выбранная в качестве ближайшего аналога, в опытах не проверялась ввиду ее явной непригодности для решения поставленной задачи (см. выше). Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

По данным технико-экономических исследований, выполненных в ОАО "ММК", использование предлагаемого способа горячей прокатки при производстве толстых листов из ст.3 и 09Г2С с нормируемой величиной ударной вязкости позволит повысить производительность стана 4500 на данном сортаменте ориентировочно на 7% с одновременным увеличением выхода качественных листов толщиной 30...160 мм не менее чем на 5%.

Примеры конкретного выполнения

1. На стане горячей прокатки 4500 прокатываются листы с толщиной h=40 мм из ст.3. температура конца прокатки Ткп=805°С; 7 пропусков осуществляют из подката с Н=2h=2·40=80 мм, используя ускоренное охлаждение раската под гидросбивом окалины этого стана.

2. На том же стане прокатываются листы с h=120 мм из ст.09Г2С с Ткп=850°С. Восемь пропусков осуществляют из подката с Н=h+50 мм=120+50=170 мм, также используя ускоренное охлаждение раската под гидросбивом.

В обоих случаях величина ударной вязкости соответствует требованиям заказа.

Изобретение предназначено для повышения производительности стана. Способ включает прокатку стали с нормируемой величиной ударной вязкости за регламентированное количество проходов по заданным режимам прокатки и охлаждения раската, зависящим от толщины листа. Повышение уровня качества толстых листов обеспечивается за счет того, что при прокатке ст.3 и ст.09Г2С толщиной h=30...49 мм температуру конца прокатки принимают Ткп=780...830°С, толщиной h=50...89 мм - Ткп=800...850°С и толщиной h=90...160 мм - Ткп=830...880°С, используя ускоренное охлаждение раската под гидросбивом окалины, при этом 5...10 пропусков для листов с h=30...49 мм осуществляют из подката двойной толщины 2h и для листов с h>49 мм - из подката толщиной h+50 мм.

Способ горячей прокатки толстолистовой стали марки ст.3 и ст.09Г2С с нормируемой величиной ударной вязкости, включающий прокатку с заданными режимами и регламентированным количеством проходов и охлаждение раската с интенсивностью в зависимости от толщины листа, в котором при толщине листа h=30...49 мм температуру конца прокатки принимают Ткп=780°...830°С, толщине листа h=50...89 мм - Ткп=800°...850°С, а толщине листа h=90...160 мм - Ткп=830°...880°С, используют ускоренное охлаждение раската с гидросбивом окалины, при этом 5...10 проходов для листов с h=30...49 мм осуществляют из подката двойной толщины 2h, а для листов с h>49 мм - из подката толщиной h+50 мм.