СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОНКОЛИСТОВОЙ ХОЛОДНОКАТАНОЙ СТАЛИ Российский патент 2009 года по МПК B21B1/36 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при холодной прокатке тонколистовой низкоуглеродистой стали.

Такая сталь может прокатываться как на непрерывных многоклетевых станах, так и на реверсивных (обычно - двухклетевых) станах холодной прокатки. Технология производства холоднокатаной стали достаточно подробно описана, например, в книге П.И.Полухина и др. «Прокатное производство», 3-е изд., М.: Металлургия, 1982, с.511-518, а особенности реверсивного стана и технологии прокатки на нем - в книге А.А.Королева «Механическое оборудование прокатных и трубных цехов», 4-е изд., М.: Металлургия, 1987, с.320 -322.

Наибольшее влияние на геометрию и свойства листвой холоднокатаной стали оказывают величины суммарных обжатий (т.е. разница между толщинами заготовки и готовой стали) и натяжений прокатываемой полосы.

Известен способ холодной прокатки низкоуглеродистой полосовой стали за три прохода, в котором регламентируются величины обжатий в первом и втором проходах, а величину удельного натяжения прокатываемой полосы в межклетевых промежутках варьируют в зависимости от величины предела текучести металла (см. пат. РФ №2191645, опубл. в БИ №30, 2002 г.). Однако этот способ неприемлем при прокатке на реверсивном стане.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология производства тонколистовой холоднокатаной стали, приведенная в справочнике «Технология прокатного производства» под ред. В.И.Зюзина и А.В.Третьякова, кн.2, М.: Металлургия, 1991, с.640-643, табл.YI, 6.

Эта технология производства путем последовательного обжатия горячекатаной полосовой заготовки заданной ширины характеризуется тем, что величины обжатий в клетях стана варьируют в зависимости от ширины прокатываемой полосы и марки стали.

Недостатком известной технологии является неопределенность величин натяжений полосы, что может привести к ухудшению геометрии (плоскостности) листового проката.

Натяжение при холодной прокатке влияет на давление металла, устойчивость процесса и плоскостность листовой стали (см., например, книгу С.П.Ефименко и В.П.Следнева «Вальцовщик листопрокатных станов», М.: Металлургия, 1980, с.49).

Технической задачей настоящего изобретения является улучшение потребительских свойств холоднокатаной листовой низкоуглеродистой стали.

Для решения этой задачи в способе производства такой стали путем последовательного обжатия горячекатаной полосовой заготовки заданной ширины холодную прокатку полос из сталей марок 08кп, пс и 08Ю на конечную толщину h осуществляют в валках реверсивного двухклетевого стана из заготовки толщиной Н, которая при ее ширине В=1030…1300 мм равна: Н=1,22h+1,36 мм, а при В=1301…1630 мм Н=1,05h+1,44 мм, при этом величину удельного натяжения полосы на передней части прокатываемого рулона длиной 1/3 его общей длины принимают равной σ_к=69…71 Н/мм², а на остальной его части σ_с=σ_к-20 Н/мм².

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации толщин заготовки (и, следовательно, суммарных обжатий) разной ширины, прокатываемой на заданную конечную толщину, а также величин удельных натяжений полосы. Приведенные соотношения получены при обработке опытных данных и являются эмпирическими.

При реализации настоящего способа предварительно по требуемой толщине холоднокатаной листовой стали конкретной ширины определяется толщина исходной заготовки, а при прокатке варьируют величину натяжения (полное натяжение Т=σ·B·h', где h' - толщина полосы в межклетевом промежутке) на передней части рулона и на остальной его части. Рекомендуемое натяжение обеспечивает плотную смотку рулона, что особенно важно при изменении направления движения полосы, прокатываемой на реверсивном стане.

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на двухклетевом реверсивном стане холодной прокатки 1700 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

С этой целью при прокатке полосовой заготовки разных размеров и различных марок сталей варьировали конечную толщину проката и величину натяжения при прокатке. Результаты опытов оценивали по геометрии (плоскостности листов) и их способности к штамповке.

Наилучшие результаты (выход до 92% проката высокой и улучшенной плоскостности по ГОСТ 19904-90 и категорий ОСВ и СВ по ГОСТ 9045-93) получены при использовании предлагаемого способа. Отклонения от рекомендуемых его параметров ухудшали достигнутые показатели. Так, например, уменьшение конечной толщины h проката при постоянной толщине Н заготовки ухудшало плоскостность листов, а увеличение h снижало выход проката категорий ОСВ и СВ, в первом случае - из-за больших величин суммарного обжатия, а во втором - из-за малых этих величин. Увеличение натяжений σ_к (и, следовательно, σ_с) в отдельных случаях приводило к появлению надрывов на боковых кромках прокатываемых полос (т.е. к их отбраковке), а снижение натяжений не обеспечивало плотной смотки рулонов, что уменьшало межклетевое натяжение на реверсе, приводя к ухудшению плоскостности проката.

Технология, выбранная в качестве ближайшего аналога, в опытах не опробовалась из-за неопределенности величин натяжений. 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 холодной прокатке низкоуглеродистых сталей марок 08 кп, пс и 08Ю на реверсивных станах, аналогичных двухклетевому стану 1700 комбината, позволит повысить выход годного качественного листового проката с соответствующим увеличением прибыли от его реализации.

Примеры конкретного выполнения

1. На реверсивном двухклетевом стане осуществляется холодная прокатка полос из стали 08 пс с В=1150 мм на толщину h=0,8 мм. Необходимая толщина горячекатаной заготовки: Н=1,22h+1,36=1,22·0,8+1,36≈2,3 мм.

2. На том же стане прокатываются полосы из стали 08Ю с В=1400 мм и h=2 мм. Толщина заготовки Н=1,05h+1,44=1,05·2+1,44≈3,5 мм.

Величины натяжений в обоих случаях одинаковы: σ_к=70 Н/мм², σ_с=σ_к-20=50 Н/мм².

Изобретение предназначено для улучшения потребительских свойств холоднокатаной листовой низкоуглеродистой стали толщиной 0,35…3,0 мм. Способ включает последовательное обжатие горячекатаной полосовой заготовки заданной ширины. Плоскостность и способность к штамповке изделий обеспечивается за счет того, что холодную прокатку полос из сталей марок 08 кп, пс и 08Ю на конечную толщину h осуществляют в валках реверсивного двухклетевого стана из заготовки толщиной Н, которая при ее ширине В=1030…1300 мм равна: H=1,22h+1,36 мм, а при В=1301…1630мм H=1,05h+1,44 мм, при этом величину удельного натяжения полосы на передней части прокатываемого рулона длиной около 1/3 его общей длины принимают равной

σ_к=69…71 Н/мм², а на остальной его части σ_с=σ_к-20 Н/мм².

Способ производства тонколистовой холоднокатаной стали марок 08 кп, пс и 08Ю, включающий последовательное обжатие холодной прокаткой горячекатаной полосовой заготовки заданной ширины, при этом холодную прокатку полос из сталей на конечную толщину h осуществляют в валках реверсивного двухклетевого стана из заготовки толщиной Н, которая при ее ширине В=1030…1300 мм равна H=1,22h+1,36 мм, а при В=1301…1630 мм - H=1,05h+1,44 мм, при этом величину удельного натяжения полосы σ_к на передней части прокатываемого рулона длиной около 1/3 его общей длины устанавливают равной σ_к=69…71 Н/мм², а величину удельного натяжения полосы σ_с на остальной его части σ_с=σ_к-20 Н/мм².