Способ производства оцинкованных стальных полос Советский патент 1987 года по МПК C21D9/48 

1

Изобретение относится к черной , металлургии и может быть использовано при получении оцинкованного листа из малоуглеродистой стали, предназначенного для глубокой, сложной и особо сложной вытяжки.

Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса и расходов по переделу при сохранении высоких показателей качества оцинкованной полосы.

П р и м е р ы 1-3. Сталь марки 08Ю выплавляли в кислородном конвертере и разливали в слябы на установ13

I

ке непрерывной разливки. Горячую про- лос в соляно-кислотньгх ваннах; холодкатку слябов на полосу толщиной 2,0 мм проводили в соответствии с формулой изобретений (предельные и средние значения) по следукидему ре-,-жиму: температура конца горячей прокатки 890 С; охлалодение от 890 до 800, 810, 820°С со скоростью 3, 4 и 5°С/с путем изменения режима дупш- рования полосы на рольганге; охлаждение полосы от 800,810, 820°С до температуры смотки (700 С) со скоростью 40; 42,5, 45 С/с путем обильного душирования полосы на рольганге. При достижении по длине 100 м от начала и .конца полосы расход воды при душировании резко уменьшали для обеспечения скорости охлаждения 4, 6 и Q°C/c в интервале 730- 725 С; травление горячекатаных полос в соляно-кислотных ваннах; отжиг полос в агрегате цинкования при 830°С; нанесение цинкового покрытия.

Результаты испытания механических свойств стали, обработанной по этому режиму, приведены в таблице.

Примеры 4-13. Сталь марки 08Ю обрабатывали по режиму, отличному от формулы изобретения: температура конца прокатки 890°С; охлаждение от 890 до 780, 810, 840°С со скоростью 2, 4, дальнейшее охлаждение полосы от 780, 810, 840 до 700°С (температура смотки полосы в рулон) со скоростью 38; 42,5; 48 с/с. При достижении температуры 720, 730 и 740 С на начальных и конечных участ ках полосы (длиной по 100 м) скорость охлаждения уменьшали до 2, 6, 10°С/с и охлаждали их с такой скоростью до температуры смотки; травление горячекатаных полос в соляно-кислотных ван- .нах; отжнг полос в агрегате цинкования при 830°С; нанесение цинкового покрытия.

20

25

30

35

40

45

50

55

ная прокатка на толщину 2,0 мм (с обжатием 56%); отжиг полос в агрегате цинкования при 830°С; нанесение цин-/ кового покрытия..

Результаты испытания механических свойств после обработки в соответствии с прототипом приведены в таблице. Во всех трех примерах толщина готовой полосы составляла 2 мм.

Из данных таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет получать сталь на уровне требований ГОСТ 9045- 80 для высших категорий вытяжки (ВОСВ, ОСВ) I, II группы отделки поверхности без применения промежуточной холодной прокатки и агрегатов подготовки полосы перед цинкованием, что существенно снижает расходы по изготовлению этой стали, уменьшает энергоемкость процесса производства.

Предлагаемые режимы производства оцинкованных стальных полос с высокой штампуемостью являются оптимальными.

Снижение температуры менее равно как и уменьшение скорости охлаждения менее 3°С/с в интервале от температуры конца прокатки до 800 - 820°С, а также снижение скорости охлаждения менее 40°С/с в интервале от 800-820 С до температуры смотки приводят к коагуляции цементита по границам ферритных зерен ( образуются участки перлита), что ухудшает пластичность готовой стали (примеры 4, 6 и 10).

При повышении температуры более 820 С, а также увеличении скорости охлаждения вьш1е 5 С/с в интервале от температуры конца прокатки до 800 - 820°С или повышении скорости охлаждения более 45 С/с в интервале от 800-820°С до температуры смотки не происходит равномерного охлаждения

47942

Результаты испытания механических свойств стали после такой обработки приведены в таблице.

Пример 14. Сталь марки 08Ю в толщине 4,5 мм подвергали обработке в соответствии с прототипом: температура конца горячей прокатки температура смотки горячека- 10 таной полосы в рулон 700°С; охлажде- ние полосы от температуры конца прокатки до температуры смотки - без ограничения скорости (фактически - ); травление горячекатаных, по лос в соляно-кислотньгх ваннах; холод0

5

0

5

0

5

0

5

ная прокатка на толщину 2,0 мм (с обжатием 56%); отжиг полос в агрегате цинкования при 830°С; нанесение цин-/ кового покрытия..

Результаты испытания механических свойств после обработки в соответствии с прототипом приведены в таблице. Во всех трех примерах толщина готовой полосы составляла 2 мм.

Из данных таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет получать сталь на уровне требований ГОСТ 9045- 80 для высших категорий вытяжки (ВОСВ, ОСВ) I, II группы отделки поверхности без применения промежуточной холодной прокатки и агрегатов подготовки полосы перед цинкованием, что существенно снижает расходы по изготовлению этой стали, уменьшает энергоемкость процесса производства.

Предлагаемые режимы производства оцинкованных стальных полос с высокой штампуемостью являются оптимальными.

Снижение температуры менее равно как и уменьшение скорости охлаждения менее 3°С/с в интервале от температуры конца прокатки до 800 - 820°С, а также снижение скорости охлаждения менее 40°С/с в интервале от 800-820 С до температуры смотки приводят к коагуляции цементита по границам ферритных зерен ( образуются участки перлита), что ухудшает пластичность готовой стали (примеры 4, 6 и 10).

При повышении температуры более 820 С, а также увеличении скорости охлаждения вьш1е 5 С/с в интервале от температуры конца прокатки до 800 - 820°С или повышении скорости охлаждения более 45 С/с в интервале от 800-820°С до температуры смотки не происходит равномерного охлаждения

3 .1

полосы по ее сечению, ферритное зерно не успевает вырасти до требуемых размеров, в результате чего формируется исходная мелко- и разнозерниста структура, что ведет к ухудшению ме- ханических свойств (примеры 5,7 и 11)

При увеличении температуры начала охлаждения концевьп.: участков полосы со скоростью 4-8 С/с выше , так же как и при снижении скорости охлаждения этих участков полосы менее 4°С/с происходит укрупнение цементита по границам зерен, и механические свойства готовой стали ухудшаются (примеры 9 и 12).

Снижение температуры начала охлаждения концевых участков полосы со скоростью 4-8 С/с менее или увеличение скорости охлаждения этих участков более 8°С/с препятствуют равномерному охлаждению рулона по всему сечению. Высокий температурный градиент по сечению рулона приводит к появлению таких дефектов, как вол- нистость, коробоватость, ведущих к ухудшению качества отделки поверхности полосы: снижается выход стали I, II группы отделки поверхности (примеры 8 и 13) . . -

Предлагаемый способ может быть реализован в прокатных цехах,-оборудованных станами горячей прокатки и агрегатами горячего цинкования.

Выбор в промьшшенном опробовании разных исходных толщин при горячей прокатке по предлагаемому способу (толщина полосы 2 мм) и по способу- прототипу (толщина полосы 4,5 мм) обоснован разными путями получения готовой полосы заданной толщины.

При изготовлении по способу-прототипу полосу с этой целью подвергают горячей и холодной прокатке. При- этом, например, для получения гото- вой полосы в толщине 2,0 мм толщина горячекатаного подката составляет 4,5 мм.

При изготовлении по предлагаемому способу при горячей прокатке создают ся такие условия, которые способствуют формированию благоприятной структуры и значительному сокращению дефектов поверхности полосы, что позволяет изготовлять горячекатаную по- лосу, качество которой не уступает холоднокатаной. В результате создается возможность использования горячекатаной полосы под цинковое покры

5

0 5 0

0

5

0 5

5

94-5

тие без промежуточной хапо;,1;ой прокатки.

Основным показателем энергоемкости предлагаемого способа и способа- прототипа расход электроэнергия.

Расход электроэнергии при горячей прокатке по предлагаемому способу и по способу-прототипу одинаков и составляет 83 кВт-ч на 1 т стали для полосы толщиной 2,0 мм и 71 кВт-ч при горячей прокатке полосы толищной 4,5 мм.

Расходы по переделу при горячей прокатк е стали по предлагаемому способу и по способу-прототипу также одинаковы и составляют 5,57 руб./т для стали толщиной 2,0 мм и 5,08 руб./т для стали толщиной 4,5 мм.

При холодной прокатке стали с толщины 4,5 на толщину 2,0 мм затраты электроэнергии на 1 т стали составляют 58 кВт-ч, а расходы по перед елу 19,49 руб./т.

Экономия энергозатрат и расходов на изготовление стали складывается из значения этих показателей для процесса холодной прокатки за вычетом их увеличения при горячей прокатке (за счет разной исходной толщины) и составляет (на 1 т стали): 58 - (83-71) 46 кВт-ч электроэнергии; 19,49 - (5,57-5,08) 19 руб.

Длина начальных и конечных участков полосы, на которьгх регламентируется пониженная скорость охлаждения, зависит от толщины полосы и составляет 50-100 м. Для толщины полосы 2,0 мм скорость охлаждения уменьшают по длине 100 м от начала и конца полосы, а при полосы 4,5 мм эти операции производят по длине 50 м. При увеличении длины сверх указанных значений в этих участках происходят структурные изменения (укрупнение цементита по границам зерен), ведущие к ухудшению механических свойств стали. Снижение длины участков с пониженной скоростью охлаждения полосы не обеспечивает благоприятных теплотехнических условий для равномерного охлаждения рулона.

Формула изобретения

Способ производства оцинкованных стальных полос, включаюш 1й горячую

прокатку, охлаждение до температуры смотки, смотку полосы в рулон, нагрев полосы до температуры цинкования и нанесение цинкового покрытия, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса и расходов по переделу при сохранении высоких показателей качества оцинкованной полосы, охлаждение I

Составитель В.Китайский Редактор Н.Киштулинец Техред И.Попович

Заказ 4888/27Тираж 549. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР : по делам изобретений и открытий

1Т3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

полосы ведут по ступенчатому режиму, сначала от температуры конца прокатки до 800-820°С со скоростью 3 - 5 С/с, затем до температуры смотки со скоростью 40- 45 с/с, при этом скорость охлаждения в начальном и конечном участках полосы длиной 50- 100 м уменьшают до 4-8 С/с в интерва- ле от 730 С до температуры смотки.

Корректор М.Демчик

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при получении оцинкованного листа из малоуглеродистой стали, предназначенного для глубокой, сложной и особо сложной вытяжки. Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса и расходов по переделу при сохранении высоких показателей качества оцинкованного листа. После горячей прокатки полосу охлаждают до температуры 800-820°С со скоростью 3-5 С/с, затем - до температуры смотки в рулон со скоростью 40-45°С/с с уменьшением скорости охлаждения в начальном и конечном участках полосы длиной 50-100 м до 4-8°С/с в интервале от 730 С до температуры смотки. Полосу сматывают в рулон, затем нагревают до температуры цинкования и наносят цинковое покрытие. 1 табл. ffi (Л со N --ч СО