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 с нормированной величиной ударной вязкости при пониженных температурах.

Основной технологической операцией этого производства является прокатка за несколько проходов горячих слябов на толстолистовом стане при заданной температуре конца прокатки. Особенности 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 и режим охлаждения раската.

Известен способ горячей прокатки листов, при котором деформацию по краям раската проводят с переменным обжатием, преднамеренно создавая 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, опубл. в Би № 32, 1988 г.), однако этот способ непригоден для прокатки толстых листов с нормируемой величиной ударной вязкости при пониженных температурах.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология горячей прокатки толстых листов на стане 3600, описанная в книге П.И.Полухина и др. "Прокатное производство", М., 1982, с.363-366.

Эта технология прокатки с заданной температурой конца прокатки Ткп и охлаждением раската характеризуется тем, что температуру начала прокатки в чистовой клети принимают не ниже 1050°С, а температуру конца прокатки - не ниже 830°С. Недостатком такой технологии является неопределенность Ткп для конкретных конечных толщин листов, а также разности температур их концевых участков и средней части, что не обеспечивает требуемой производительности стана и необходимых свойств готового проката.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение производительности толстолистового стана и выхода качественного листового проката.

Для решения этой задачи в способе прокатки с заданной температурой конца прокатки Ткп и охлаждением листов для углеродистой стали с нормируемой величиной ударной вязкости при пониженных температурах принимают Ткп в зависимости от конечных толщин h листа равной:

Т'кп=495·, град С для h₁=30...49 мм,

Т"кп=575·, град С для h₂=50...89 мм и

Т'''кп=560·, град С для h₃=90...160 мм,

а ускоренное охлаждение листов ведут с обеспечением разности температур их концевых участков и средней части в пределах 50°С.

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

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации температур конца прокатки толстолистовой ст. 10ХСД в зависимости от толщины готовых листов, а также в определении допустимой разницы температур по длине проката, охлаждаемого с повышенной скоростью. Это обеспечивает требуемую величину ударной вязкости при пониженных температурах готовых листов.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Перед прокаткой листовой стали 10ХСНД по заданной конечной толщине листов определяется необходимая величина Ткп, которая поддерживается с точностью ±5°С, а при ускоренном охлаждении раската подачу охлаждающей воды на раскат регулируют таким образом, чтобы разность температур по длине листа не превышала 50°С.

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на стане 4500 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" при прокатке листов из ст. 10ХСНД толщиной 30...160 мм.

С этой целью при прокатке варьировали величины Ткп, а также разность температур по длине мерных листов, охлаждаемых с обычной скоростью и ускоренно. Результаты опытов оценивали по часовой производительности стана и по выходу листов с требуемой величиной ударной вязкости (она определялась по образцам от охлажденных до нормальной температуры листов).

Наилучшие результаты (максимальная производительность стана при выходе качественных листов в пределах 98,2...99,4%) получены с использованием предлагаемой технологии. Отклонения от рекомендуемых ее параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, например, при Ткп ниже и выше получаемых по вышеприведенным зависимостям для всех толщин h выход листов с требуемой величиной ударной вязкости не превысил 97%, причем этот показатель снижался с увеличением отклонений Ткп от рекомендуемых величин. Превышение разности температур по длине охлаждаемых листов (более 50°С) приводило к тому, что на менее охлажденных участках листов величина ударной вязкости была ниже требуемых показателей. Снижение скорости охлаждения раската влияло, в основном, на производительность, так как при этом приходилось снижать и скорость прокатки.

Технология, выбранная в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не проверялась из-за явной ее непригодности для производства листов требуемого качества из ст.10ХСНД. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономические исследования, проведенные в ОАО "ММК", показали, что использование настоящего изобретения при производстве толстолистовой стали 10ХСНД с нормируемой величиной ударной вязкости при пониженных температурах позволит повысить производительность стана 4500 не менее чем на 5%, с одновременным увеличением выхода качественных листов в среднем на 7%.

Примеры конкретного выполнения

1. На толстолистовом стане прокатывается сталь 10ХСНД толщиной h₁=40 мм.

Температура конца прокатки:

Охлаждение - ускоренное; разность температур Δt по длине готовых листов - не более 30°; выход качественных листов - 99,4%.

2. Аналогичная прокатка листов с h₂=70 мм. Параметры прокатки:

(ускоренное охлаждение). Выход качественных листов - 99%.

3. Прокатка листов ст. 10ХСНД с h₃=125 мм.

Параметры прокатки:

(ускоренное охлаждение). Выход качественных листов - 98,2%.

Изобретение предназначено для повышения производительности стана. Способ включает прокатку с заданной температурой конца прокатки Ткп и охлаждением листов. Повышение выхода качественного листового проката обеспечивается за счет того, что при прокатке углеродистой стали с нормированной величиной ударной вязкости при пониженных температурах Ткп устанавливают в зависимости от конечной толщины h листа по регламентируемым зависимостям, а ускоренное охлаждение листов ведут с обеспечением разности температур их концевых участков и средней части в пределах 50°С.

Способ прокатки толстолистовой углеродистой стали с заданной температурой конца прокатки Ткп и охлаждением листов, отличающийся тем, что при прокатке листов толщиной h=30...160 мм с нормированной величиной ударной вязкости при пониженных температурах Ткп устанавливают, в зависимости от конечной толщины листа, равной:

Т'кп=495·, °С для h₁=30...49 мм,

Т"кп=575·, °С для h₂=50...89 мм и

Т'''кп=560·, °С для h₃=90...160 мм, при этом используют ускоренное охлаждение листов с обеспечением разности температур их концевых участков и средней части в пределах 50°С.