Способ производства холоднокатаной листовой стали

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2493924:

Трайно Александр Иванович (RU)

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке холоднокатаных полос из низкоуглеродистой стали на непрерывных станах с последующим отжигом в садочных печах. Способ включает завалку в последнюю клеть непрерывного стана насеченных рабочих валков с шероховатостью 3÷5 мкм R_a, прокатку полос с регламентированным обжатием в этой клети, смотку полос в рулоны и последующий их рекристаллизационный отжиг в садочной печи, в котором после завалки рабочих валков относительное обжатие в последней клети устанавливают равным 2÷5% и к концу кампании рабочих валков увеличивают до 18÷22% при одновременном соответствующем снижении обжатий в предыдущих клетях и устанавливают исходя из соотношения: ε=(2÷5)+0,106·L, где L - суммарная длина прокатанных полос от начала кампании рабочих валков последней клети, км, что позволяет повысить качество листовой стали. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке холоднокатаной полос из низкоуглеродистой стали на непрерывных станах с последующим отжигом в садочных печах.

Известен способ производства холоднокатаной листовой стали, включающий прокатку полосы в насеченных валках с шероховатостью 0,7-1,2 мкм R_a, смотку в рулон и рекристаллизационный отжиг рулонов в колпаковой садочной печи [1].

Известен также способ производства листовой стали, включающий завалку в клеть реверсивного стана насеченных рабочих валков с шероховатостью 2÷3 мкм R_a, холодную прокатку полос, смотку в рулоны, рекристаллизационный отжиг рулонов в садочной печи [2].

Недостатки известных способов [1, 2] состоят в том, что в процессе прокатки происходит интенсивный износ шероховатости валков, что приводит к свариванию витков рулонов при рекристаллизационном отжиге, появлению дефектов типа «излом», порывам полосы, нестабильности шероховатости поверхности. Это ухудшает качество листовой стали.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ производства холоднокатаной листовой стали, включающий завалку насеченных рабочих валков с шероховатостью 3÷4,5 мкм R_a в последнюю клеть непрерывного стана, прокатку полос с регламентированным относительным обжатием в этой клети 30%, смотку полос в рулоны и последующий их рекристаллизационный отжиг в садочной колпаковой [3].

Недостатки данного способа состоят в том, что в процессе холодной прокатки в результате износа микрорельефа валков происходит непрерывное снижение шероховатости поверхностей полос. Это приводит к нестабильности шероховатости по длине полос, свариванию и слипанию витков рулонов при рекристаллизационном отжиге в садочной печи, образованию дефекта «излом». Все это ухудшает качество листовой стали.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении качества листовой стали.

Для решения технической задачи в известном способе производства холоднокатаной листовой стали, включающем завалку насеченных рабочих валков с шероховатостью 3÷5 мкм R_a в последнюю клеть непрерывного стана, прокатку полос с регламентированным обжатием в этой клети, смотку полос в рулоны и последующий их рекристаллизационный отжиг в садочной печи, согласно изобретению после завалки рабочих валков относительное обжатие в последней клети устанавливают равным 2÷5%, которое увеличивают к концу кампании до 18÷22% при одновременном соответствующем снижении обжатий в предыдущих клетях. Кроме того, обжатие в последней клети устанавливают исходя из соотношения:

ε=(2÷5)+0,106·L,

где L - суммарная длина прокатанных полос от начала кампании рабочих валков последней клети, км.

Сущность изобретения состоит в следующем. Для исключения сваривания и слипания витков при рекристаллизационном отжиге рулонов в последнюю клеть непрерывного стана заваливают рабочие валки с шероховатостью 3÷5 мкм R_a, которая переносится (отпечатывается) на полосе. Вследствие контактного скольжения металла по поверхности валка происходит износ микровыступов шероховатости, что приводит к нестабильности шероховатости полос, свариванию и слипанию витков рулонов при отжиге. Увеличение относительного обжатия в последней клети стана с 2-5% до 18-22% по мере износа шероховатости валков приводит к увеличению коэффициента отпечатываемости микровыступов валков на полосу, что компенсирует износ микровыступов. В результате в течение всей кампании валков последней клети на полосе формируется равномерная оптимальная шероховатость с величиной 1,4 мкм R_a.

Экспериментальные исследования показали, что полная компенсация износа микровыступов валков и получение заданной стабильной шероховатости полосы за счет увеличения обжатия в последней клети достигается в случае, когда относительное обжатие устанавливают прямо пропорционально длине прокатанных полос, что определяется эмпирической зависимостью ε=(2÷5)+0,106·L. При этом увеличение обжатия в последней клети для обеспечения заданной толщины полосы должно сопровождаться соответствующим снижением относительных обжатий в предыдущих клетях непрерывного стана.

В процессе экспериментов установлено, что при шероховатости рабочих валков последней клети менее 3 мкм R_a и величине относительного обжатия менее 2% ухудшается перенос шероховатости с валков на полосу, нагартованную в предыдущих клетях, что ведет к свариванию витков рулонов при отжиге, снижению качества листовой стали. Увеличение шероховатости более 5 мкм R_a или относительного обжатия более 5% ведет к росту шероховатости полосы и ее загрязненности технологической смазкой, которая полимеризуется при отжиге рулонов, что ухудшает чистоту поверхности и снижает качество листовой стали.

При увеличении относительного обжатия в последней клети к концу кампании менее чем на 18%, не достигается улучшения переноса микрорельефа валков на полосу. В результате имеет место сваривание витков рулонов при отжиге. В случае увеличения относительного обжатия в последней клети более чем на 22%, возрастает усилие прокатки и прогиб валков, что влечет за собой появление неплоскостности, снижение качества листовой стали.

Примеры реализации способа

Пару рабочих валков непрерывного четырехклетевого стана кварто 1700 подвергают насечке колотой чугунной дробью до шероховатости 4 мкм R_a. Насеченные рабочие валки заваливают в последнюю, 4-ю клеть.

Горячекатаную травленую полосу сечением 2,5×1500 мм из стали марки 08Ю, смотанную в рулон массой 24 т, устанавливают на разматывателе стана. Передний конец полосы задают в валки всех клетей и закрепляют на барабане моталки.

С помощью нажимных механизмов устанавливают следующие обжатия по клетям непрерывного стана 1700:

№ клети	1	2	3	4
Относительное обжатие, %	52,0	41,70	25,70	3,8

и осуществляют холодную прокатку полос толщиной 0,5 мм с подачей к валкам и полосе смазочно-охлаждающей жидкости. При этом полоса, сматываемая в рулон, приобретает шероховатость 1,4 мкм R_a.

После прокатки в 4-й клети полос с суммарной длиной 60 км (15 рулонов) и частичного износа шероховатости валков, осуществляют корректировку обжатий по клетям. Относительное обжатие ε₄ в 4-й клети увеличивают с 3,8% до 10,36% с одновременным снижением относительного обжатия в предыдущих клетях:

№ клети	1	2	3	4
Относительное обжатие, %	51,2	40,98	22,5	10,36

Благодаря увеличению обжатия в последней клети ε₄ с 3,8% до 10,36% улучшается отпечатываемость микрорельефа валка на полосе, ее шероховатость, несмотря на износ выступов микрорельефа валка, остается стабильной и равной 1,4 мкм R_a.

Для прокатки последней партии рулонов в кампании рабочих валков относительное обжатие ε₄ в 4-й клети увеличивают с 10,36% до 20% с одновременным снижением относительного обжатия в предыдущих клетях:

№ клети	1	2	3	4
Относительное обжатие, %	56,8	42,0	23,9	20,0

Увеличение обжатия ε₄ в 4-й клети компенсирует износ вершин микровыступов шероховатости валка, при этом шероховатость полосы остается равной 1,4 мкм R_a.

Текущее значение величины обжатия ε₄ может быть определено для любого периода кампании рабочих валков последней клети стана по предложенному соотношению. В частности, после прокатки первых 15 рулонов, или L=60 км полосы, прокатанной в 4-й клети, относительное обжатие в ней необходимо установить равным:

ε₄=(2÷5)+0,106·L=4+0,106·60=10,36%.

Прокатанные рулоны загружают в садочную одностопную колпаковую садочную печь и производят их рекристаллизационный отжиг в водородной защитной атмосфере при температуре 740°C. Благодаря тому, что шероховатость всех полос оптимальна для отжига в садочной печи и равна 1,4 мкм R_a, отжиг происходит без сваривания и слипания витков рулонов. Загрязненность отожженных полос минимальна, изломы отсутствует, шероховатость полос стабильна.

Варианты реализации предложенного способа приведены в таблице.

Режимы производства и качество отожженных полос
№ п/п	Период кампании валков	Исходная шероховатость валков, мкм R_a	ε₄, %	Сваривание витков	Загрязненность	Изломы
	начало		1,0
1	середина	2	15,0	есть	есть	есть
	конец		23,0
	начало		5,0
2	середина	3	10,4	нет	нет	нет
	конец		22,0
	начало		3,8
3	середина	4	10,36	нет	нет	нет
	конец		20,0
	начало		2,0
4	середина	5	9,4	нет	нет	нет
	конец		18,0
	начало		17,0
5	середина	6	27,0	есть	есть	есть
	конец		6,0

Из данных, приведенных в таблице, следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-4) на отожженных полосах полностью отсутствует сваривание витков рулонов, загрязненность и изломы, благодаря чему достигается улучшение качества листовой стали. При запредельных значениях заявленных параметрах (варианты №1 и №5) на отожженных полосах имеются дефекты, качество полос ухудшается.

Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в том, что увеличение относительного обжатия от 2÷5% до 18÷22% в период кампании рабочих валков последней клети непрерывного стана, изначально насеченных до шероховатости 3÷5 мкм R_a, позволяет скомпенсировать нарастающий износ микровыступов, формировать на холоднокатаных полосах оптимальную шероховатость, при которой исключается сваривание и слипание витков отжигаемых рулонов, образование дефектов «излом» при минимальной загрязненности поверхности. Обжатие в последней клети может быть установлено в соответствии с соотношением ε=(2÷5)+0,106·L. Это позволяет реализовать предложенный способ в автоматизированном режиме.

В качестве базового объекта при определении экономической эффективности предложенного способа принят ближайший аналог [3]. Использование предложенного способа позволит повысить рентабельность производства холоднокатаной листовой стали на 5-9%.

Литературные источники, использованные при составлении описания изобретения:

1. Патент Российской Федерации №2315118, МПК B21B 1/28, 2008 г.

2. Патент Российской Федерации №2375468, МПК C21B 8/04, 2009 г.

3. Беняковский М.А. и др. Производство автомобильного листа. М.: Металлургия, 1979, с.155, 171, 184.

Способ прокатки полос из холоднокатаной листовой стали, включающий завалку в последнюю клеть непрерывного стана насеченных рабочих валков с шероховатостью 3÷5 мкм с регламентированным обжатием в этой клети, смотку полос в рулоны и последующий их рекристаллизационный отжиг в садочной печи, отличающийся тем, что после завалки насеченных рабочих валков относительное обжатие в последней клети устанавливают равным 2÷5%, а затем относительное обжатие в ней увеличивают до 18÷22% к концу кампании рабочих валков при одновременном соответствующем снижении обжатий в предыдущих клетях исходя из соотношения:
ε=(2÷5)+0,106·L,
где L - суммарная длина прокатанных полос от начала кампании рабочих валков последней клети, км.

Изобретение предназначено для снижения энергозатрат прокатного производства и может быть использовано при дрессировке стальных холоднокатаных отожженных полос в клети с по меньшей мере одним приводным валком.

Способ производства листовой низкоуглеродистой стали // 2492945

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения холоднокатаной полосы из листовой низкоуглеродистой стали, стабилизированной алюминием, для изготовления изделий методом глубокой вытяжки.

Способ дрессировки стальных горячекатаных полос // 2492006

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении горячекатаного травленого листового проката как в виде товарной продукции, так и заготовки для последующей холодной прокатки.

Способ прокатки металлических полос // 2486975

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке стальных полос на реверсивных и непрерывных станах. .

Способ производства низколегированной холоднокатаной трубной стали // 2483122

Изобретение относится к изготовлению тонколистовой холоднокатаной трубной стали, используемой для трубок амортизаторов автомобилей. .

Способ производства холоднокатаной нагартованной листовой стали // 2480299

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения холоднокатаной нагартованной полосы из листовой стали с покрытием или без него, для последующей обработки путем гибки или формовки, в частности кровельной металлочерепицы.

Способ производства холоднокатаных полос на четырехклетевом непрерывном стане 2500 // 2465080

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в технологии производства холоднокатаных полос из низкоуглеродистых сталей с заданной чистотой поверхности и шероховатостью полосы, используемых в автомобильной промышленности.

Способ дрессировки отожженной стальной полосы // 2464115

Изобретение относится к металлургии, конкретно к прокатному производству, и может быть использовано при получении холоднокатаной листовой стали с высоким качеством отделки поверхности.

Способ холодной прокатки стальных полос // 2463115

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке стальных полос, сваренных встык, на непрерывных и дрессировочных станах.

Способ дрессировки тонколистовой холоднокатаной оцинкованной стали // 2455090

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при дрессировке оцинкованной полосовой стали. .

Способ холодной прокатки стальных полос // 2499639

Изобретение предназначено для снижения разнотолщинности тончайших полос и лент (толщиной не более 0,2 мм), получаемых холодной прокаткой из низкоуглеродистых сталей на непрерывных многовалковых станах. Способ включает многопроходное обжатие заготовки в валках непрерывного стана с приложением к ней межклетевых натяжений и подачей к валкам смазывающе-охлаждающей жидкости, с обжатием заготовки в валках, диаметр которых уменьшают по ходу прокатки. Стабильность температурного профиля валков, уменьшение их сплющивания и изгиба обеспечивается за счет того, что расход смазочно-охлаждающей жидкости в каждом последующем проходе увеличивают прямо пропорционально снижению диаметра валка, а диаметр валка в каждом проходе регламентирован математической зависимостью. 1 табл.

Способ производства холоднокатаного проката для упаковочной ленты // 2499640

Изобретение относится к области черной металлургии, к прокатному производству, и может быть использовано при получении упаковочной ленты, используемой для автоматизированной обвязки грузов. Способ включает горячую прокатку полосы из стали, ее смотку, травление, холодную прокатку или холодную прокатку и термическую обработку. Горячую прокатку ведут с суммарным относительным обжатием не менее 70%. Температуру конца прокатки и смотки поддерживают в диапазонах 790-870°C и 540-620°C соответственно. Холодную прокатку ведут с суммарным относительным обжатием 55-80%. Обрабатывают полосу из стали, содержащей углерод, кремний, марганец, алюминий, хром, никель, медь, азот и железо. Термическую обработку осуществляют путем нагрева холоднокатаной полосы до температуры 360-450°C и выдержки при этой температуре в течение 10-30 ч. Техническим результатом изобретения является увеличение выхода годного за счет повышения механических свойств. 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 пр.

Способ холодной непрерывной прокатки широкополосной стали // 2506131

Изобретение предназначено для повышения производительности при производстве холоднокатаной широкополосной стали. Способ включает непрерывную прокатку на совмещенном агрегате непрерывного травления и стане непрерывной холодной прокатки при заданных режимах травления и прокатки. Оптимизация скоростного режима совмещенного агрегата непрерывного травления и стана непрерывной холодной прокатки обеспечивается за счет того, что выбор начальной скорости прокатки производят в зависимости от содержания в стали углерода, кремния, марганца и микролегирующих элементов титана, молибдена, ванадия, ниобия. Скоростной режим агрегата регламентирован математическими зависимостями, учитывающими такие факторы как скорость движения подката в травильных ваннах, длина травильных ванн, время травления, рассчитываемое в зависимости от массы окалины, скорость полосы перед первой клетью, учитывающая геометрические и физико-маханические свойства подката, а также параметры прокатного оборудования, 3 табл., 3 пр.

Способ производства холоднокатаного проката для упаковочной ленты // 2529325

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к технологии прокатки и термической обработки металлов, и может быть использовано при производстве высокопрочной холоднокатаной полосы из углеродистой стали в нагартованном состоянии толщиной 0,8-1,0 мм и массой 17-26 т для получения упаковочной ленты. Способ включает горячую прокатку, смотку полосы в рулоны, травление, холодную прокатку и термическую обработку. Температуру конца горячей прокатки и смотки поддерживают в диапазонах 830-870°C и 470-540°C соответственно. Термическую обработку осуществляют путем нагрева холоднокатаного проката до температуры 370-440°С и выдержки при этой температуре в течении времени τ=(m+h)/K, где m - масса максимального рулона в стопе, т; h - толщина полосы, мм; К=0,80-1,10 - эмпирический коэффициент, полученный опытным путем. Кроме этого, сталь имеет следующий химический состав, мас.%: 0,10-0,18 С; 0,30-0,80 Si; 1,1-1,8 Mn; не более 0,020 Р; не более 0,015 S; не более 0,06 Al; не более 0,06 Сr; не более 0,01 N; Fe, неизбежные примеси - остальное. Техническим результатом изобретения является увеличение выхода годного за счет повышения комплекса механических свойств. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Способ холодной прокатки полосы на многоклетевом непрерывном стане // 2532574

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на многоклетевых непрерывных станах при холодной прокатке полосы из стали или сплавов цветных металлов из горячекатаного подката. Сущность изобретения: при холодной прокатке полосы необходимо выдерживать допуски на продольную и поперечную разнотолщинность, при этом требования к точности прокатанной полосы по продольной разнотолщинности и поперечному профилю и форме постоянно ужесточаются. Современные технологии предполагают использование систем автоматического регулирования толщины по длине полосы (САРТиН) и по поперечному профилю и форме полосы (САРПФ) с учетом единого допуска на отклонение толщины полосы от номинального значения по всей ее площади. Отличительной особенностью способа согласно изобретению является то, что прокатку ведут с установкой различных допусков в САРТиН на отклонение толщины от номинальной в продольном направлении и в САРПФ на отклонение толщины от номинальной в поперечном направлении в зависимости от единого допуска на отклонение толщины от номинального значения по всей площади полосы, указанные зависимости описаны математическими выражениями. При этом горячекатаный подкат получен прокаткой с установкой допуска на поперечную разнотолщинность, а указанный допуск устанавливают в зависимости от единого допуска на отклонение от номинальной толщины по всей площади готовой холоднокатаной полосы, эта зависимость также описана математическим выражением. При использовании изобретения становится возможным получать более точную полосу, в этом заключается технический результат изобретения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ холодной прокатки полос // 2534696

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на непрерывных станах для холодной прокатки полос и лент из высокопрочных сталей и сплавов. Способ включает многопроходное обжатие заготовки с приложением натяжений. Снижение продольной разнотолщинности полос и лент обеспечивается за счет того, что прокатку в первом проходе ведут с относительным обжатием 4-23% и при удельном переднем натяжении в этом проходе не более 20 МПа. 1 табл.

Способ производства бескремнистой листовой динамной стали // 2535840

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 низкоуглеродистой стали // 2535841

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении холоднокатаных листов толщиной 0,4-1,8 мм из низкоуглеродистой стали марки 08ЮТР для получения изделий методом глубокой вытяжки. Способ включает многопроходную холодную прокатку горячекатаных травленых полос, рекристаллизационный отжиг и дрессировку. Повышение выхода годных изделий при глубокой вытяжке обеспечивается за счет того, что суммарное относительное обжатие при холодной прокатке устанавливают в одном из следующих интервалов: 33-54%, 61-65% или 72-74%, при этом обжатие в первом проходе поддерживают равным 27-31%. 2 табл., 2 пр.

Способ производства холоднокатаной полосы // 2542212

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления полосы с прочностными свойствами в 1,2-1,4 раза выше, чем у прототипа. Возможность получения фрагментированной структуры металла с высокой плотностью дислокаций обеспечивается за счет того, что холодную прокатку полосы осуществляют в валках с шероховатостью 6,0-12,0 мкм Ra, окружную скорость которых задают из условия: V1≥2V2, где V1 - окружная скорость первого валка, м/с; V2 - окружная скорость второго валка, м/с. При этом прокатку ведут с единичной степенью деформации не менее 50% до суммарной степени деформации 75-95%. 1 ил., 1 табл.

Способ обработки металлической полосы и устройство для его осуществления // 2544728

Изобретение относится к области прокатного производства металлической полосы. Снижение продольной и поперечной разнотолщинности полосы обеспечивается за счет того, что в способе обработки металлической полосы пластической деформацией, включающем прокатку с охватом передним концом полосы ведущего валка и охватом задним концом полосы ведомого валка с углом охвата в пределах π≤φ1 и φ0 < 2π радиан, соответственно, с рассогласованием окружных скоростей валков и обеспечением снижения натяжения концов полосы, снижают силы переднего и заднего натяжений на свободных концах полосы путем подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зазор между ведущим и ведомым валками и полосой на входе полосы в валки. В устройстве, содержащем станину рабочей клети, ведущий и ведомый валки, прижимные ролики, расположенные центрально-симметрично относительно очага деформации, закрепленные на станине рабочей клети верхнюю и нижнюю криволинейные проводки, на входе в верхнюю и нижнюю проводки установлены форсунки для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зазор между ведущим и ведомым валками и полосой. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.