СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСКРЕМНИСТОЙ ЛИСТОВОЙ ДИНАМНОЙ СТАЛИ Российский патент 2014 года по МПК B21B1/28 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении бескремнистой листовой динамной (изотропной электротехнической) стали толщиной 0,2-1,8 мм.

Известен способ производства тонколистовой стали, включающий заправку горячекатаной травленой полосы из стали марки 08ЮР толщиной 2,0 мм и ее холодную прокатку за четыре прохода до конечной толщины 0,38 мм с суммарным относительным обжатием 81%, распределенным по проходам [1].

Известен также способ производства листовой стали толщиной 2,0 мм, включающий прокатку горячекатаной травленой полосы из стали марки 08кп на непрерывном четырехклетевом стане с распределением и установкой суммарного относительного обжатия по клетям (проходам) по следующей схеме: 35,5%→54,5%→68,4%→70% [2].

Недостаток известных способов [1, 2] заключается в том, что при прокатке горячекатаного подката из бескремнистой динамной стали холоднокатаные полосы имеют большую неплоскостность.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ производства бескремнистой листовой динамной стали, по которому осуществляют горячую прокатку полос, травление, заправку в непрерывный четырехклетевой стан, распределение и установку обжатий по клетям и последующую холодную прокатку с суммарной относительной деформацией 75-80% и регламентированными межклетевыми натяжениями [3].

Недостаток данного способа состоит в том, что в результате холодной прокатки бескремнистая листовая динамная сталь имеет большую неплоскостность. Это в конечном счете приводит к снижению выхода годного.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении плоскостности бескремнистой листовой динамной стали.

Для решения технической задачи в известном способе производства бескремнистой листовой динамной стали, включающем заправку горячекатаной травленой полосы в непрерывный стан, распределение и установку обжатий по клетям и последующую холодную прокатку, согласно изобретению обжатия по клетям устанавливают в соответствии со следующими значениями накопленных относительных обжатий: до 43%; 45-54%; 56-66%; 68-74%; 76-78%; не менее 80%.

На фигуре представлена экспериментальная зависимость усилия прокатки от суммарного относительного обжатия при холодной прокатке бескремнистой листовой динамной стали. Обжатие изменяли с шагом в 1%.

Сущность изобретения состоит в следующем. Как показали экспериментальные исследования, в диапазоне суммарных относительных обжатий 40÷80% существуют аномальные зоны шириной ≈2%, обозначенные на фигуре позициями 1-5, расположенными в окрестностях: 1-44%, 2-55%, 3-67%, 4-75%, 5-79% («пораженные точки»). В этих аномальных зонах вследствие накопленной металлом энергии деформации и адиабатического разогрева металла происходит изменение характера формирования текстуры и тонкой структуры стали. При этом формируется дислокационная структура из вытянутых ячеек с четкими боковыми границами, а в областях между аномальными зонами - полноценная ячеистая структура с равноосными ячейками. В результате в аномальных зонах 1-5 (фигура) имеет место скачкообразное изменение механических свойств стальной полосы, что сопровождается колебаниями усилия прокатки, локальным изменением вытяжек, нестабильностью процесса, и, как следствие, нарушениями плоскостности полосы на выходе из очага деформации. Прокатка с накопленными значениями относительного обжатия до 43%; 45-54%; 56-66%; 68-74%; 76-78%; не менее 80% позволяет исключить попадания в зоны аномальных обжатий (см. фигуру), избежать колебаний усилий прокатки, вытяжек полосы и нарушений их плоскостности. Это повышает стабильность процесса прокатки и плоскостность холоднокатаной листовой стали.

При накопленной суммарной относительной деформации 43%, более 45%, более 56%, более 68% или более 76% возникает аномальное изменение механических свойств стали в очаге деформации, нестабильность вытяжек по ширине полосы и увеличение неплоскостности. При накопленной суммарной относительной деформации менее 54%, менее 66%, менее 74% менее 78% или менее 80%, абсолютное обжатие в клети также попадает в зону аномальных значений. Это ведет к нестабильности механических свойств прокатываемой стали и увеличению неплоскостности полос.

Примеры реализации способа

В качестве подката для производства бескремниевой листовой динамной стали толщиной H₆=0,5 мм используют горячекатаную травленую полосу толщиной Н₀=3,1 мм, имеющую следующий химический состав, мас.%:

C Mn Al S P Cr Ni Fe+ примеси 0,05 0,4 0,35 0,014 0,08 0,2 0,3 Остальное

Здесь и далее H соответствует толщине полосы на выходе из клети, номер которой обозначен нижним индексом.

Передний конец полосы последовательно задают в рабочие валки непрерывного 6-клетевого стана кварто 1400 холодной прокатки и закрепляют на моталке. С помощью гидравлических нажимных механизмов устанавливают заданный режим относительных обжатий по клетям:

Клеть 1, $${\epsilon }_1=\frac{H_0-H_1}{H_0}\cdot 100\%=\frac{\mathrm{3,1}-\mathrm{2,0}}{\mathrm{3,1}}\cdot 100=\mathrm{35,5}\%$$ .

Клеть 2. $${\epsilon }_2=\frac{H_0-H_2}{H_0}\cdot 100\%=\frac{\mathrm{3,1}-\mathrm{1,5}}{\mathrm{3,1}}\cdot 100=\mathrm{51,6}\%$$ .

Клеть 3. $${\epsilon }_3=\frac{H_0-H_3}{H_0}\cdot 100\%=\frac{\mathrm{3,1}-\mathrm{1,1}}{\mathrm{3,1}}\cdot 100=\mathrm{64,5}\%$$ .

Клеть 4. $${\epsilon }_4=\frac{H_0-H_4}{H_0}\cdot 100\%=\frac{\mathrm{3,1}-\mathrm{0,85}}{\mathrm{3,1}}\cdot 100=\mathrm{72,5}\%$$

Клеть 5. $${\epsilon }_5=\frac{H_0-H_5}{H_0}\cdot 100\%=\frac{\mathrm{3,1}-\mathrm{0,7}}{\mathrm{3,1}}\cdot 100=\mathrm{77,4}\%$$

Клеть 6. $${\epsilon }_6=\frac{H_0-H_6}{H_0}\cdot 100\%=\frac{\mathrm{3,1}-\mathrm{0,5}}{\mathrm{3,1}}\cdot 100=\mathrm{83,9}\%$$

К валкам и полосе подают смазочно-охлаждающее технологическое средство (5-процентную эмульсию минерального масла в воде) и осуществляют холодную прокатку полосы толщины Н₆=0,5 мм с межклетевыми натяжениями. Благодаря тому, что суммарные относительные обжатия в каждой из клетей не попадают в «пораженные точки» 1; 2; 3; 4 и 5 (фигура), процесс прокатки протекает стабильно, неплоскостность холоднокатаных полос минимальна и не превышает величины S=1,0 мм на метр длины.

Варианты реализации способа производства бескремнистой листовой динамной стали представлены в таблице.

Таблица № п/п Суммарное накопленное обжатие на выходе из клети, % S, мм/м 1 2 3 4 5 6 1. 18,4 44,0 55,1 67,2 75,1 79,2 10,3 2. 25,8 45,0 56,0 68,0 76,0 80,0 2,0 3. 35,5 51,6 64,5 72,5 77,4 83,9 1,0 4. 43,0 54,0 66,0 74,0 78,0 95,4 1,8 5. 44,0 55,1 67,0 75,3 79,1 96,3 8,8

Как следует из данных, приведенных в таблице, при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается повышение стабильности процесса прокатки, благодаря чему неплоскостность холоднокатаных полос минимальна: S=1÷2 мм/м. В случаях запредельных значений заявленных параметров (варианты №1 и №5), когда суммарное относительное обжатие попадает в «пораженные» зоны, обозначенные позициями 1-5 на фигуре, из-за нарушения стабильности процесса прокатки неплоскостность бескремнистой листовой динамной стали возрастает до значений S=8,8÷10,3 мм. Такие же значения неплоскостности были получены при реализации известного способа [3].

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что использование предложенных диапазонов суммарных относительных обжатий при непрерывной холодной прокатке позволяет исключить режимы, при которых формируется неблагоприятная структура и текстура металла, возникает нестабильность процесса прокатки. Благодаря этому достигается повышение плоскостности холоднокатаной бескремнистой листовой динамной стали толщиной 0,2-1,8 мм. Использование предложенного способа обеспечивает повышение рентабельности производства данного вида металлопродукции на 10-12%.

Литературные источники

1. Патент Российской Федерации №2340414, МПК В21В 1/28, 2008 г.

2. Патент Российской Федерации №2325241, МПК В21В 1/28, 2008 г.

3. Патент Российской Федерации №2271255, МПК В21В 1/28, 2006 г.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении бескремнистой листовой изотропной электротехнической стали толщиной 0,2-1,8 мм. Способ включает заправку горячекатаной травленой полосы в шестиклетевой непрерывный стан, распределение и установку обжатий по клетям и последующую холодную прокатку. Повышение плоскостности листовой стали обеспечивается за счет того, что обжатия по клетям устанавливают в соответствии со следующими значениями накопленных относительных обжатий: 1-я клеть - до 43%; 2-я клеть - 45-54%; 3-я клеть - 56-66%; 4-я клеть - 68-74%; 5-я клеть - 76-78% и 6-я клеть - не менее 80%. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ производства бескремнистой листовой изотропной электротехнической стали толщиной 0,2-1,8 мм, включающий холодную прокатку горячекатаной травленой полосы в непрерывном шестиклетевом стане, при котором устанавливают заданный режим обжатия по клетям, отличающийся тем, что устанавливают режим обжатия по клетям с обеспечением суммарного относительного обжатия в первой клети - до 43%, во второй клети - 45-54% , в третьей клети - 56-66%, в четвертой клети - 68-74%, в пятой клети - 76-78 и в шестой клети - не менее 80%.