СПОСОБ ПРОКАТКИ ТОЛСТОЛИСТОВОЙ СТАЛИ Российский патент 2009 года по МПК B21B1/22 

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

Основная технологическая операция этого производства - прокатка за несколько проходов горячих слябов на толстолистовом стане с заданными величинами обжатий в каждом проходе. 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. Определяющими параметрами для получения листов с требуемыми свойствами являются величины обжатий и температуры конца прокатки.

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.). Недостатком такой технологии является повышенный расход металла за счет увеличения обрези, а также неопределенность температуры конца прокатки (Tkn).

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 конкретное количество проходов по заданным режимам прокатки 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 качественной листовой стали 10ХСНД толщиной h=30...50 мм.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение производительности толстолистового стана и увеличение выхода годного (качественного) проката из ст. 10ХСНД.

Для решения этой задачи в способ прокатки толстолистовой стали с заданными величинами относительных обжатий ε по проходам и температурой конца прокатки T_кп в зависимости от конечной толщины h листов, при прокатке стали 10ХСНД с h=30...50 мм и шириной В≤2,7 м величину ε за проход уменьшают с увеличением В, а по достижении толщины h+(1,0...1,5) мм проводят один - два корректирующих пропуска без изменения межвалкового зазора, при этом T_кп принимают в диапазоне 780°...830°С, повышая температуру в данных пределах с увеличением h; листы с В=1,4...2,2 м можно прокатывать за семь проходов, принимая при В=1,4...1,8 м величину ε=10,9% и при В = св. 1,8...2,2 м - ε = 10,2%, а листы с В>2,2 м прокатывают за восемь проходов с ε=9%.

Сущность заявляемого технического решения заключается в конкретизации величины обжатия ε для листов различной ширины с проведением дополнительных корректирующих проходов, а температуру Т_кп в определенном диапазоне повышают с увеличением толщины листов. В результате этого снижаются простои стана, обусловленные необходимостью корректировки режима обжатий и T_кп, и повышает выход качественного проката.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Перед прокаткой листов заданных размеров из ст. 10ХСНД определяют величины ε за проход (их может быть, в зависимости от В, семь или восемь) с отклонением от рекомендуемых значений в пределах ±0,5 абс.%. Величина T_кп принимается от 780°С до 830°С, причем для В=1,4 м - T_кп=780°±5°С, а для В=2,7 м - T_кп=830°±5°С. После получения листов с толщиной h+(1,0...1,5) мм осуществляются один - два прохода без изменения межвалкового зазора, что повышает точность по толщине готового проката.

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли на толстолистовом стане 4500 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат".

С этой целью при прокатке листов различных размеров из ст.10ХСНД (h=30...50 мм, B=1,4...2,7 м) варьировали величины ε, количество проходов (с корректирующими и без них) при разных T_кп - в диапазоне 760°...850°С с оценкой качества листов (в том числе - по точности А) и фиксированием часовой производительности.

Наилучшие результаты (максимальная производительность при выходе годного в пределах 98,5...99,6%) получены при реализации заявляемого способа. Отклонения от рекомендуемых его параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, прокатка за меньшее число проходов (5÷6 вместо 7 и 6÷7 вместо 8) приводила к увеличению поперечной разнотолщинности листов (чечевицеобразное сечение) из-за больших нагрузок и прогиба волков, так при этом необходимо было увеличивать обжатия за проход. Сверх оптимальных ε. Увеличение же числа пропусков на один - два (т.е. с уменьшением ε) не улучшало качество листов, но снижало производительность стана.

При отсутствии корректирующих проходов, а также при конечной толщине h>h+1,5 мм, часть листов имела толщину сверх допускаемых отклонений "на плюс". Отклонения от рекомендуемых температур конца прокатки в ряде случаев приводили к получению листов с недопустимыми механическими характеристиками, обусловленными нежелательной микроструктурой ст. 10ХСНД.

Технология, выбранная в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не проверялась ввиду заведомой ее непригодности для производства листов из ст. 10ХСНД с h=30...50 мм. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономические исследования, выполненные в ОАО "ММК", показали, использование настоящего изобретения при производстве вышеназванной толстолистовой стали на комбинате повысит производительность стана 4500 ориентировочно на 3% с увеличением выхода годного проката не менее чем на 1,5%.

Пример конкретного выполнения

1. Прокатываются листы из ст.10ХСНД толщиной h=32 мм и шириной B=1,6 м.

Прокатка - за 7 проходов с ε=10,9% и Т_кп=785°С до толщины h+1 мм, т.е. до 31 мм. Без изменения межвалкового зазора делается один корректирующий проход.

2. Прокатка листов толщиной h=40 мм и В=2 м их той же стали.

Делается семь проходов с ε=10,2% и T_кп=805°С до толщины 41 мм и один корректирующий проход.

3. Прокатка листов толщиной h=48 мм и В=2,5 м за 8 проходов с ε=9% и Т_кп=830°С до h=49,5 мм и с двумя корректирующими проходами.

Разнотолщинность листов: 32×1600 мм - 0,6 мм (допуск 0,7 мм); 40×2000 мм - 0,8 мм (допуск 1,0 мм); 48×2500 мм - 1,2 мм (допуск 1,3 мм).

Изобретение предназначено для повышения производительности и выхода годного при горячей прокатке толстолистовой стали из стали 10ХСНД. Способ включает прокатку с заданными величинами относительных обжатий ε по проходам и температурой конца прокатки T_кп в зависимости от конечной толщины h листов. Разнотолщинность листов сокращается за счет того, что при прокатке стали 10ХСНД с h=30...50 мм и шириной В≤2,7 м величину ε за проход уменьшают с увеличением В, а по достижении толщины h+(1,0...1,5) мм проводят один-два корректирующих пропуска без изменения межвалкового зазора, при этом T_кп принимают в диапазоне 780...830°С, повышая температуру в данных пределах с увеличением h; листы с В=1,4...2,2 м можно прокатывать за семь проходов, принимая при В=1,4...1,8 м величину ε=10,9% и при В=1,8...2,2 м ε=10,2%, а листы с В>2,2 м прокатывают за восемь проходов с ε=9%, 1 з.п. ф-лы.

1. Способ прокатки толстолистовой стали 10ХСНД с заданными величинами относительных обжатий ε по проходам и температурой конца прокатки Т_kn в зависимости от конечной толщины h листов, характеризующийся тем, что при прокатке листов толщиной h=30...50 мм и шириной В≤2,7 м величину ε за проход уменьшают с увеличением ширины листов, а по достижении толщины, равной h+(1,0...1,5) мм, проводят один или два корректирующих пропуска без изменения межвалкового зазора, при этом Т_kn задают в диапазоне 780...830°С с повышением температуры в данном диапазоне с увеличением h.2. Способ прокатки по п.1, отличающийся тем, что листы с В=1,4...2,2 м прокатывают за семь проходов с ε=10,9% при В=1,4...1,8 м и с ε=10,2% при В = свыше 1,8...2,2 м, а листы с В>2,2 м прокатывают за восемь проходов с ε=9%.