СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОСОВОЙ СТАЛИ Российский патент 2009 года по МПК B21B1/28 

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

Технология холодной прокатки такой стали заключается в установке величин вытяжек и скоростей по проходам (т.е. в отдельных клетях) непрерывного стана. Особенности холодной прокатки малоуглеродистой стали достаточно подробно описаны, например, в книге В.Ф.Зотова и В.И.Елина «Холодная прокатка металла», М.: «Металлургия», 1988, с.167-173. При характеристике процесса прокатки можно оперировать как величинами относительных и абсолютных обжатий (ε и Δh), так и величинами вытяжек (µ). Важным параметром холодной прокатки является скорость полосы, выходящей из соответствующей клети стана.

Известен способ непрерывной холодной прокатки, в котором после определенной степени деформации, которую выбирают в зависимости от величины отношения предела текучести прокатываемой стали к ее временному сопротивлению, производят правку полосы методом изгиба с натяжением (см. а. с. СССР №1380813, Кл. В21В 1/36, опубл. в БИ №10, 1988). Однако этот способ непригоден для повышения точности прокатки и качества поверхности холоднокатаных полос.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология холодной прокатки, описанная в книге В.Дедека «Полосовая сталь для глубокой вытяжки», М.: «Металлургия», 1970, с 85-87.

Эта технология включает установку величины вытяжек (обжатий) и скоростей по проходам и характеризуется тем, что на непрерывном стане величину обжатий по проходам принимают ε=35…40% (за исключением первого прохода, где ε₁≤10%, суммарное обжатие ε=70…90%, а скорость прокатки (выхода полосы из последней клети) - в переделах 15…37 м/с.

Известная технология не гарантирует высокой точности прокатки и получение высококачественной поверхности готовых холоднокатаных полос.

Действительно, для получения высокоточной полосы с поверхностью повышенного качества при холодной ее прокатке необходима оптимальная настройка САРТ (системы автоматического регулирования толщины), а также уменьшение пробуксовок рабочих валков относительно полосы при изменениях скорости прокатки.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение точности прокатки и качества поверхности холоднокатаной полосовой стали.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе, заключающемся в установке величин вытяжек и скоростей по проходам, в отличие от ближайшего аналога при прокатке полос на четырехклетевом стане на конечную толщину 0,5…3,5 мм величину вытяжки в первом проходе µ₁ устанавливают в зависимости от суммарной вытяжки µ_Σ равной: а отношение скорости полосы во втором проходе к ее скорости в первом проходе устанавливают в пределах (0,90…0,98) µ₁ и отношение скорости полосы в третьем проходе к ее скорости во втором проходе - в пределах (0,86…0,98) скорость полосы в последнем четвертом проходе одинакова для µ_Σ=4,0…2,1 и уменьшается при µ_Σ=2,0…1,7.

Приведенные параметры способа получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения за счет оптимизации величин вытяжки в первом проходе, соотношений этой вытяжки со скоростями в I…III проходах, а также характеристики изменения скоростей полосы в последнем проходе в зависимости от суммарной вытяжки при прокатке. В результате этого повышается точность прокатки (уменьшается разброс толщины полосы по ее длине), улучшается качество поверхности готовых холоднокатаных листов, а также появляется возможность повышения скорости прокатки без превышения заданных токовых нагрузок двигателей главного привода стана.

При реализации способа предварительно по толщине Н исходной заготовки и конечной толщине h прокатываемой полосы определяется величина µ_Σ=H/h, затем - величина µ₁. После этого устанавливают величины скоростей V₂, V₃ и V₄ во II…IV проходе, а скорость V₁ в I проходе задается. Следует отметить, что V₄=const при µ_Σ=2,0…1,7 справедливо только для четырехклетевого стана 2500.

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». С этой целью при холодной прокатке стали, содержащей до 0,38 вес.% углерода, не более 0,37% кремния и до 0,65% марганца на конечные толщины 3,5…0,5 мм из заготовки с Н=6…2 мм варьировали величины µ₁ и скоростей во всех проходах. Результаты опытов оценивали по точности получаемого полосового проката и качеству его поверхности.

Наилучшие результаты (выход листового проката повышенной точности по ГОСТ 19904 и групп отделки поверхности по ГОСТ 16523 - в пределах 98,2…99,6%) получены с использованием предлагаемого способа Отклонения от рекомендуемых его параметров, ухудшая достигнутые показатели.

Так, например, при выход проката повышенной точности по толщине не превысил 97,3%. При V₂/V₁≠(0,90…0,98) µ₁ V₃/V₂≠ (0,86…0,98)µ₁, а также при V₄ ≠ const при суммарных вытяжках µ_Σ=4,0…2,1 и V₄≠const при µ_Σ=2,0…1,7 не только ухудшалось состояние поверхности холоднокатаных полос (вследствие взаимного проскальзывания валков и металла относительно друг друга) - выход проката I-II групп отделки не превысил 97%, но и недопустимо возрастали токовые нагрузки двигателей привода стана.

Контрольная проверка технологии холодной прокатки, выбранной в качестве ближайшего аналога (см. выше), показала, что выход высококачественного проката при ее реализации находился в пределах 94,5…97,1%. Таким образом, опыты подтвердили приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономические исследования показали, что внедрение настоящего изобретения на стане 2500 холодной прокатки позволит повысить выход высококачественной листовой стали, в среднем, на 3, 5% с соответствующим увеличением прибыли от ее реализации.

Пример конкретного выполнения

Полосовая сталь толщиной Н=4 мм, содержащая 0,35 вес.% углерода, 0,62% марганца и 0,33% кремния, прокатывается на толщину h=2 мм с

Вытяжка в I проходе стана

Соотношения скоростей: V₂:V₁=0,94·µ₁, т.е. при V₁=10,5 м/с - V₂=V₁·0,94, µ₁=10,5·0,94·1,23=12,1 м/с; V₃:V₂=0,92µ₁ и V₃:V₂·0,92µ₁=12,1·0,92·1,23-13,7 м/с.

Скорость прокатки (V4) 15 м/с.

Изобретение предназначено для повышения точности холодной прокатки полос на четырехклетевом стане на конечную толщину 0,5…3,5 мм и улучшения качества поверхности холоднокатаной полосовой стали. Способ включает прокатку с установленными величинами вытяжек и скоростей по проходам. Уменьшение разброса толщины полосы по ее длине, улучшение качества поверхности полосы и возможность повышения скорости прокатки без увеличения токовых нагрузок двигателей обеспечивается за счет того, что величину вытяжки в первом проходе µ₁ устанавливают в зависимости от суммарной вытяжки равной: , а отношение скорости полосы во втором проходе к ее скорости в первом проходе устанавливают в пределах (0,90…0,98)µ₁ и отношение скорости полосы в третьем проходе к ее скорости во втором проходе - в пределах (0,86…0,98)µ₁, скорость полосы в четвертом последнем проходе может быть одинакова для µ_Σ=4,0…2,1 и уменьшается при µ_Σ=2,0…1,7. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ холодной прокатки полосовой стали на конечную толщину 0,5÷3,5 мм, включающий прокатку на четырехклетевом стане с установленными величинами вытяжек и скоростей по проходам в клетях, отличающийся тем, что величину вытяжки µ₁ в первом проходе устанавливают в зависимости от суммарной вытяжки µ_Σ, равной отношение скорости полосы во втором проходе к ее скорости в первом проходе - в пределах (0,90÷0,98)µ₁, а отношение скорости полосы в третьем проходе к ее скорости во втором проходе - в пределах (0,86÷0,98)µ₁.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость полосы в последнем четвертом проходе постоянна для µ_Σ=4,0÷2,1 и уменьшается при µ_Σ=2,0÷1,7.