СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ РУЛОННОЙ НАГАРТОВАННОЙ СТАЛИ ДЛЯ ОЦИНКОВАНИЯ Российский патент 2010 года по МПК B21B1/28 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения холоднокатаной рулонной нагартованной стали для оцинкования.

Под нагартованной сталью понимают поверхностно-наклепанную сталь без ее полной рекристаллизации (см. «Толковый металлургический словарь» под ред. В.И.Куманина, М., «Русский язык», 1989, с.177 и 179). Такая сталь обладает повышенными прочностными свойствами и, соответственно, уменьшенным износом. Технология оцинкования тонких стальных полос описана, например, в книге В.Б.Бахтинова «Прокатное производство», М., «Металлургия», 1987, с.350-351.

Известен способ непрерывной холодной прокатки, заключающийся в том, что после определенной степени деформации, которую выбирают из конкретного соотношения, производят правку методом изгиба с натяжением (см. а.с. СССР №1380813, кл. В21В 1/36, опубл. в БИ №10, 1988). Однако этот способ непригоден для получения нагартованной рулонной стали, предназначенной для дальнейшего оцинкования.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является технология холодной прокатки полосовой стали, описанная в книге В.Ф.Зотова и В.И.Елина «Холодная прокатка металла», М., «Металлургия», 1988, с.165-170.

Эта технология заключается в обжатии валками полос с их натяжением и характеризуется тем, что величина удельного межклетевого натяжения возрастает по ходу прокатки и уменьшается с увеличением толщины прокатываемых полос. Такая технология неприемлема для получения нагартованной листовой стали, идущей на оцинкование, в частности, на двухклетевом реверсивном стане. Кроме того, технология эта не оговаривает особенности натяжений между последней клетью и моталкой четырехклетевого стана для полос, идущих на дальнейшее оцинкование.

Технической задачей настоящего изобретения является получение рулонной нагартованной стали повышенной прочности для оцинкования.

Для этого предлагается способ холодной прокатки рулонной нагартованной стали для оцинкования, включающий обжатие валками полос с натяжением, в отличие от ближайшего аналога полосы с конечной толщиной h<0,47мм прокатывают из подката толщиной Н=2,0 мм в два прохода на двухклетевом реверсивном стане со шлифованными или насеченными валками, установленными в I клети, с удельным натяжением металла на барабане моталки, равным 80 Н/мм², и добавочным натяжением для формирования на барабане моталки плотного внутреннего каркаса рулона, равным 20 Н/мм², а полосы с h=0,47…1,5 мм прокатывают из подката с Н=2,0…3,2 мм на четырехклетевом стане со шлифованными или насеченными валками, установленными в IV клети, с натяжением на барабане моталки для полос с h≤0,7 мм на 0,5 тс больше и для полос с h > 0,7 мм - на 1,0 тс больше величины натяжения 3,8 тс.

Приведенные величины натяжений получены опытным путем и являются эмпирическими. Добавочное натяжение используется для формирования на барабане моталки плотного внутреннего каркаса рулона («шпульки»),

Сущность заявляемого технического решения заключается в создании таких натяжений на барабане моталки (т.е. после последнего прохода), которые обеспечивают необходимую степень нагартовки (упрочнения) полосовой стали, идущей на оцинкование, что повышает ее потребительские свойства (механические свойства и качество поверхности). Именно приложение к полосе повышенного натяжения после последнего прохода на стане является наиболее оптимальным способом достижения поставленной в изобретении цели.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли на двухклетевом реверсивном стане 1750 и на четырехклетевом стане 2500 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

С этой целью при холодной прокатке рулонной заготовки для оцинкования варьировали величины натяжений на барабанах моталок станов в зависимости от сортамента прокатываемых полос. Результаты опытов оценивали по выходу годного стали для оцинкования с требуемыми прочностными свойствами.

Наилучшие результаты (выход нагартованного металла в пределах 99,2…99,6%) получены с использованием заявляемой технологии. Отклонения от рекомендуемых ее параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, при прокатке на реверсивном стане с удельным натяжением на барабане моталки в пределах 61…79 Н/мм² при добавочном натяжении 13…19 Н/мм², выход проката с требуемыми свойствами не превысил 96%. Прокатка на четырехклетевом стане с натяжением на барабане моталки для полос с h≤0,7 мм, не превышавшим величины натяжений для полос, не предназначенных к оцинкованию, 0,49 тс выход нагартованного металла составил 81…97%.

Прокатка полос на этом же стане с h>0,7 мм и при натяжении на моталке, не превышающем 0,99 тс по сравнению с величиной этого же натяжения для подката, не идущего на оцинковку, дала выход листового металла требуемых свойств в пределах 80,5…95,5%.

При величинах натяжений на моталке более рекомендуемых как для реверсивного, так и для четырехклетевого станов, листовой металл получал чрезмерное упрочнение (наклеп), которое вызывало дефекты либо непосредственно при холодной прокатке (надрывы кромок полос), либо приводило к дефектам при штамповке оцинкованного металла (появление трещин и разрывов). В некоторых случаях надрывы кромок полос наблюдались и на агрегате непрерывного горячего цинкования, где движущаяся полоса многократно перегибается роликами относительно небольшого диаметра.

Во всех случаях прокатка осуществлялась в шлифованных или насеченных валках I клети (реверсивный стан) и IV клети (четырехклетевой стан), что оказалось достаточным для достижения требуемого результата.

При прокатке по известной технологии, взятой в качестве ближайшего аналога (на четырехклетевом стане согласно табл.6 на с. 169 книги В.Ф.Зотова и В.И.Елина), было получено 67…78% металла нужного качества. Таким образом опыты подтвердили приемлемость заявляемого способа для достижения поставленной цели и его преимущество перед известной технологией.

Технико-экономические исследования показали, что использование предлагаемой технологии получения нагартованной стали для оцинкования повысит ее выход, в среднем, на 9% при соответствующем увеличении прибыли от реализации проката с улучшенными свойствами.

Примеры конкретного выполнения

1. Полоса для оцинкования с h=0,45 мм прокатывается на

2. двухклетевом реверсивном стане из подката Н=2,0 мм. Удельное натяжение полосы на барабане моталки - 80 Н/мм², добавочное - 20 Н/мм².

3. Полоса для оцинкования с h=1,0 мм прокатывается на

4. четырехклетевом стане из подката Н=2,6 мм. Натяжение полосы на барабане моталки устанавливается на 1 тс больше натяжения, используемого при прокатке полос, не идущих на оцинкование, и равно: 3,8+1,0 =4,8 тс.

Выход годного составил 99,5%.

Изобретение предназначено для повышения качества рулонной нагартованной стали для оцинкования. Способ включает обжатие полос с натяжением. Получение изделий с требуемыми прочностными свойствами, без трещин и разрывов, без надрывов кромок обеспечивается за счет того, что полосы с конечной толщиной h<0,47 мм прокатывают на двухклетевом реверсивном стане из подката толщиной H=2,0 мм в два прохода на шлифованных или насеченных валках, установленных в 1-й клети, принимая удельное натяжение металла на барабане моталки равным 80 Н/мм² при добавочном натяжении 20 Н/мм², а полосы с h=0,47…1,5 мм прокатывают из подката с Н=2,0…3,2 мм на четырехклетевом стане в аналогичных валках, установленных в IV клети, при этом натяжение на барабане моталки для полос h≤0,7 мм устанавливают на 0,5 тс больше, а для полос с h>0,7 мм - на 1,0 тс больше относительно величин натяжений, используемых при прокатке полос, не предназначенных для дальнейшего оцинкования.

Способ холодной прокатки рулонной нагартованной стали для оцинкования, включающий обжатие валками полос с натяжением, отличающийся тем, что полосы с конечной толщиной h<0,47 мм прокатывают из подката толщиной Н=2,0 мм в два прохода на двухклетевом реверсивном стане со шлифованными или насеченными валками, установленными в I клети, с удельным натяжением металла на барабане моталки, равным 80 Н/мм², и добавочным натяжением для формирования на барабане моталки плотного внутреннего каркаса рулона, равным 20 Н/мм², а полосы с h=0,47…1,5 мм прокатывают из подката с Н=2,0…3,2 мм на четырехклетевом стане со шлифованными или насеченными валками, установленными в IY клети, с натяжением на барабане моталки для полос с h≤0,7 мм на 0,5 Тс больше и для полос с h>0,7 мм - на 1,0 Тс больше величины натяжения 3,8 Тс.