Способ подготовки стальной полосы к прокатке Советский патент 1992 года по МПК B21B45/02 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к подготовке горячекатаных полос к холодной прокатке.

Известен способ промывки и мокрой нивелировки полосы на роликовой правильной машине (патент Японии № 52-3442Т, кл. В 21 D 1/02, 1975), включающий подачу эмульсии на полосу и правильные ролики. В известном способе нерациональный расход эмульсии и недостаточно высокое качество поверхности полосы. Например, если полоса после правки подвергается травлению, возникает необходимость в удалении с нее эмульсии, что приводит к ее повышенному расходу.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ подготовки стальной полосы к прокатке, включающий ее знакопеременный изгиб, промасливание и смотку в рулон. Данный способ .характеризуется, потреблением значительного количества промасливающего материала, расход которого не связан с качеством отделки поверхности полосы после знакопеременного изгиба. Кроме того, ухудшаются условия смотки, оказывающие отрицательное влияние на качество полосы после холодной прокатки (неудовлетворительный профиль, дефекты поверхности и другие).

VI GJ 00

I

Цель изобретения - экономия промасливающего материала и повышение качества проката.

Цель достигается тем, что в известном способе обработки стальной полосы, включающем ее знакопеременный изгиб, про- масливание и смотку в рулон, температуру промасливающего материала определяют из выражения

«M-KiC- fl f-- --.).

R

где tM - температура промасливающего материала, °С;

«1 - коэффициент, учитывающий состав промасливающего материала, равный 0,4- 1.0;

h - толщина полосы, мм;

R - радиус изгиба полосы, м;

С - содержание углерода в стали, %;

т.з - температура полосы, задаваемой на знакопеременный изгиб, °С;

К2 - коэффициент, учитывающий условия смотки полосы в рулон, равный 5-17;

Р - вес рулона, т;

Кз - коэффициент, учитывающий влияние температуры поверхности полосы на адгезию промасливающего материала, равный 0,7-1,0;

tn - температура полосы перед промас- ливанием.

Формула (1) получена экспериментальным путем при обработке результатов промышленных испытаний в цехе холодной прокатки Магнитогорского меткомбината, Коэффициент Ki, учитывающий состав промасливающего материала, принят равным от 0,4 для масла ИС-20 до 1,0 для полиме- ризованного хлопкового масла. Этот коэффициент обратно пропорционален коэффициенту трения (см. таблицу, где коэффициенты трения в различных смазках определяли на машине трения СМТ-1).

Коэффициент К2, учитывающий условия смотки полосы в рулон, определяли в зависимости от натяжения полосы, внутреннего диаметра рулона, конструкции моталки, скорости движения полосы, он составил величину порядка 5-17. Коэффициент Кз определяли экспериментально по количеству остающейся на полосе смазки в зависимости от температуры поверхности полосы. При изменении температуры поверхности полосы перед промасливанием в пределах 40-80°С коэффициент Кз для различных смазок, указанных в таблице, составил 0,7- 1,0.

При знакопеременном изгибе полоса имеет склонность к образованию линий перегиба (излома), расположенных поперек полосы. Количество линий излома и их ши- 5 рина прямо пропорциональны толщине полосы, содержанию углерода в стали и обратно пропорциональны минимальному радиусу изгиба и температуре полосы, задаваемой на знакопеременный изгиб. Это вы10

ражается соотношением

i№

правой части выражения (1).

Излом создает на поверхности полосы микронеровности в виде чередующихся

15 полос, способствующих задерживанию промасливающего материала на поверхности листа.

Таким образом, наличие линий излома способствует увеличению средней

20 толщины смазочного слоя на полосе. Экспериментально установлено, что увеличение средней толщины смазочного слоя из-за образования линий излома должно компенсироваться повышением температу25 ры промасливающего материала, подаваемого на полосу.

Соотношения

К2л

и Кзт.п в правой части выражения (1) выражают соответственно условия смотки полосы в рулон и адгезию промасливающего материала к поверхности полосы.

При анализе патентной и научно-технической литературы режимы проведения операций, описанные в отличительной части формулы изобретения, не обнаружены. Не обнаружено влияние образующихся на полосе линий излома на расходе промасливающего материала, а также возможность

повышения качества проката и экономии промасливающего материала путем изменения его температуры в зависимости от способности полосы к образованию излома. Поэтому можно сделать вывод о том, что

изобретение соответствует критерию существенных отличий.

Определяли результаты подготовки

стальной полосы предлагаемым способом.

Горячекатаную полосу подвергали двукратному знакопеременному изгибу, промасливали и сматывали в рулон на сверточной машине. Температуру промасливающего материала определяли по формуле (1). Изучали влияние коэффициентов Ki, K2

и Кз на расход. промасливающего материала и качество проката.

В опыте 1 значения коэффициентов находились на уровне средних диапазонов значений, представленных в выражении (1). Расход промасливающего материала по

сравнению с прототипом уменьшился с 5.12 до 3,62 г/м2, а качество проката повысилось на 12%.

В опытах 2-4 соответственно значения кэффициентов Ki, K2 и Кз находились на нижних уровнях. Положительный эффект достигался.

Поддерживая один из представленных коэффициентов на верхнем уровне, получали положительные результаты (опыты 5-7).

Поддерживая коэффициент Ki на уровне ниже нижнего предельного значения, получали низкую смазочную эффективность промасливающего материала (опыт 10). Низкую смазочную эффективность компен- сировали увеличением количества подаваемого на полосу промасливающего материала, что привело к существенному увеличению его расхода и снижению производства проката I сорта из-за загрязнение- сти поверхности. Положительный эффект также не достигался при значении коэффициента К2 ниже нижнего предельного значения, что говорит о неудовлетворительных условиях смотки (опыт 11). Низкое качество смотки обычно компенсируется значительным увеличением расхода промасливающего материала, что приводит также к повышению загрязненности поверхности проката.

Поддерживая коэффициент Кз на уровне ниже нижнего предельного значения, получали повышенную адгезию смазки и увеличение ее расхода и ухудшение качества проката (опыт 12). Положительный эф- фект не достигался,

Увеличение коэффициента Ki выше верхнего предельного значения приводите высокой смазочной эффективности промасливающего материала. Соответст- венноувеличивается и толщина смазочного слоя на поверхности полосы, что приводит к нерациональному расходу промасливающего материала (опыт 13). Кроме того, высокоэффективные смазки отличаются высокой стоимостью. Положительный эффект не достигается как с точки зрения экономии промасливающего материала, так и с точки зрения экономических затрат на промас- ливание. Эффективные смазки трудней удаляются с поверхности готового прока- та, что приводит к его повышенной загрязненности и соответственно к снижению качества.

Поддерживая коэффициент К2 на уров- не 17,6 (выше верхнего предельного значения), получали неудовлетворительные условия смотки полосы в рулон. В результате повышается расход промасливающего материала и снижается качество проката (опыт 14).

Увеличение коэффициента Кз выше верхнего предельного значения приводит к ухудшению адгезии смазки к поверхности полосы (опыт 15). Положительный эффект не достигается.

В опытах 16 и 17, где все коэффициенты поддерживали на уровне выше верхних и ниже нижних предельных значений, положительный эффект также не достигался. Расход промасливающего материала составил соответственно 5,37 и 5,13 г/м , что превышает величину расхода в прототипе. Качество поверхности находилось на уровне прототипа.

Таким образом, в результате промышленных испытаний установлено, что предлагаемый способ подготовки стальной полосы .к прокатке обеспечивает снижение расхода промасливающего материала и повышение качества проката.

Примеры конкретного осуществления способа.

П р и м е р 1. Горячекатаные полосы толщиной 2,9 мм из стали 20кп с содержанием углерода 0,2% обрабатывали на непрерывном травильном агрегате. Вначале полосу подвергали двукратному знакопеременному изгибу на окалиноломателе. Радиус изгиба 0,055 м; ta 70°С. Затем полосу пропускали через травильные и промывочные ванны, сушили в потоке воздуха, промасливали маслом Цилиндровое 11 и сматывали в рулон на сверточной машине. Температура промасливаемой полосы составила tn 65°C, вес рулона 10 т, расход масла цилиндровое 11 40 кг/ч. Значения коэффициентов составили

,7:К2- 12;Кз 0,85.

Температуру промасливающего материала определяли из выражения (1) и поддерживали на уровне 42,3°С.

Излишки промасливающего материала удаляли с полосы перед смоткой отжимными роликами и повторно подавали на промасливание полосы. Расход промасливающего материала составил 3,62 г/м2, произведено проката I сорта 80%. У прототипа расход промасливающего материала 5,12 г/м2, произведено I сорта 68%.

Положительный эффект достигался.

П р и м е р 2. Горячекатаные полосы толщиной 1,8 мм из стали 08кп с 0,08% С обрабатывали на непрерывном травильном агрегате. Вначале полосу подвергали двукратному знакопеременному изгибу на ока- линоломателе. Радиус изгиба 0;045 м, температура полосы, задаваемой на изгиб. 20°С. Затем полосу пропускали через травильные и промывочные ванны, сушили в потоке воздуха, промасливали смесью минеральных масел (80% ИС-20 +20% ИС-40) и сматывали в рулон на сверточной машине. Температура полосы перед промасливани- ем 40°С, вес рулона 5 т, расход промаслива- ющего материала 41 кг/ч. Значения коэффициентов составили ,4; Кз 0,7. Температуру промасливающего материала определяли из выражения (1), она равна 26,3°С.

Излишки промасливающего материала (пальмового масла) удаляли с полосы перед смоткоП отжимными роликами и повторно подавали ка промасливание полосы. В результате расход промасливающего материала составил 3,94 г/м2, произведено проката I сорта 76%. У прототипа расход 5,12 г/м2, произведено I сорта 68%.

П р и м е р 3. Горячекатаные полосы толщиной 4 мм из стали 65, с 0,65% С обрабатывали на непрерывном травильном агрегате. Вначале полосу подвергали двукратному знакопеременному изгибу на окалиноломателе. Радиус изгиба 0,065 м, температура изгибаемой полосы 120°С. Затем полосу пропускали через травильные и промывочные ванны, сушили в потоке воздуха, промасливали пальмовым маслом и сматывали в рулон на сверточной машине. Температура полосы перед промасливани- ем 80°С, вес рулона 15т, расход промасливающего материала 42 кг/ч. Значения коэффициентов: Ki 1,0; К2 17; Кз 1,0. Температуру промасливающего материала определяли из выражения (1), она равнялась 70,2°С. Излишки промасливаемого материала удаляли с полосы перед смоткой в рулон отжимными роликами и повторно подавали на промасливание полосы. В результате расход промасливающего материала составил 4,10 г/м2, произведено проката I сорта 67%, что соответственно на 1,02 г/м2 меньше и на 9% больше,чем у прототипа.

Предлагаемый способ позволяет по сравнению с прототипом уменьшить расход

промасливающего материала на 30-40% и увеличить производство проката 1-го сорта в среднем на 10%. При сокращении расхода пальмового масла для промасливания листа

на стане 1200 Магнитогорского меткомби- ната экономия составила в среднем 180 т, что в денежном выражении равно

180-1100 198000 (руб.), 1100 - цена 1 т пальмового масла.

При увеличении на этом же стане про изводства проката I сорта на 100 т и разнице в цене 70 руб. экономия составит 7000 руб. Общий экономический эффект будет при этом равен 198000+7000 205000 руб.

Формула изобретения Способ подготовки стальной полосы к прокатке, включающий знакопеременный изгиб, промасливание и смотку в рулон, о тличающийся тем, что, с целью улучшения качества проката и экономии промасливающего материала, температуру последнего определяют из выражения

25

6

tM Ki(-W --%h--K3tn),

где Ki - коэффициент, учитывающий состав промасливающего материала, равный 0,4-1,0; h - толщина полосы, мм;

R - радиус изгиба полосы, м;

С - содержание углерода в стали, %;

т.з-температура полосы, задаваемой на знакопеременный изгиб, °С; К2 - коэффициент, учитывающий условие смотки полосы в рулон, равный 5-17;

Р - вес рулона, т;

Кз - коэффициент, учитывающий влияние температуры поверхности полосы наад- гезию промасливающего материала, равный 0,7-1,0;

tn температура полосы перед промас- ливанием, °С.

Результаты определения коэффициентов

Использование: изобретение относится к прокатному производству, в частности к обработке горячекатаных полос на непрерывных травильных агрегатах перед прокаткой. Сущность изобретения: осуществляют знакопеременный изгиб стальной полосы, ее промасливание и смотку в рулон. Температуру промасливающего материала поддерживают в зависимости от способности полосы к образованию линий излома в соответствии с выражением tM - Ki(6h/R) VC/t3 - K2h/P - Katn, где IM - температура промасливающего материала, °С; KI - коэффициент, учитывающий состав промасливающего материала, равный 0.4-1,0; h - толщина полосы, мм; R - радиус изгиба полосы, м; С - содержание углерода в стали, %; Ц - температура полосы, задаваемой на знакопеременный изгиб, °С; К2 - коэффициент, учитывающий условия смотки полосы в рулон, равный 5- 17; Р - вес рулона, т; Кз - коэффициент, учитывающий влияние температуры поверхности полосы на адгезию промасливающего материала, равный 0,7-1.0; tn - температура промасливаемой полосы, °С. 1 табл. w Ј