Способ производства бескремнистой листовой динамной стали

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2535840:

Трайно Александр Иванович (RU)

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.

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, $ε_{1} = \frac{H_{0} - H_{1}}{H_{0}} \cdot 100 % = \frac{3,1 - 2,0}{3,1} \cdot 100 = 35,5 %$ .

Клеть 2. $ε_{2} = \frac{H_{0} - H_{2}}{H_{0}} \cdot 100 % = \frac{3,1 - 1,5}{3,1} \cdot 100 = 51,6 %$ .

Клеть 3. $ε_{3} = \frac{H_{0} - H_{3}}{H_{0}} \cdot 100 % = \frac{3,1 - 1,1}{3,1} \cdot 100 = 64,5 %$ .

Клеть 4. $ε_{4} = \frac{H_{0} - H_{4}}{H_{0}} \cdot 100 % = \frac{3,1 - 0,85}{3,1} \cdot 100 = 72,5 %$

Клеть 5. $ε_{5} = \frac{H_{0} - H_{5}}{H_{0}} \cdot 100 % = \frac{3,1 - 0,7}{3,1} \cdot 100 = 77,4 %$

Клеть 6. $ε_{6} = \frac{H_{0} - H_{6}}{H_{0}} \cdot 100 % = \frac{3,1 - 0,5}{3,1} \cdot 100 = 83,9 %$

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.

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%.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на непрерывных станах для холодной прокатки полос и лент из высокопрочных сталей и сплавов.

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.

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 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.

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 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 производства холоднокатаной листовой стали // 2493924

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 дрессировки стальных отожженных полос // 2492947

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 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.

Способ производства холоднокатаного проката для упаковочной ленты // 2592609

Изобретение относится к технологии производства холоднокатаного проката, предназначенного для изготовления упаковочной ленты. Повышение механических свойств, их стабильности и однородности по длине полосы обеспечивается за счет того, что способ включает горячую прокатку полосы из стали, имеющей регламентированный состав, ее смотку, травление, холодную прокатку, термообработку, согласно которому температуру раската перед чистовой группой клетей поддерживают в диапазоне 1050-1200°С, горячую прокатку ведут с суммарным относительным обжатием не менее 90%, температуру конца прокатки и смотки поддерживают в диапазонах 810-880°С и 480-570°С соответственно, холодную прокатку ведут с суммарным относительным обжатием не менее 62%. Стальная полоса имеет феррито-цементитную структуру с нерекристаллизованным ферритным зерном и отношение σт/σв не менее 0,70. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Способ холодной прокатки полос // 2596566

Изобретение относится к технологии дрессировки отожженных стальных полос на одноклетевом дрессировочном стане с использованием моталки и разматывателя. Способ включает прокатку с относительными обжатиями 0,5-2% с приложением заднего и переднего натяжений. Снижение энергозатрат обеспечивается за счет того, что обжатие производят приводными рабочими валками, заднее натяжение устанавливают и поддерживают постоянным в диапазоне 0,05-0,1, а переднее - в диапазоне 0,15-0,21 от условного предела текучести отожженной полосы. 2 ил., 1 табл.

Прокатный стан и способ прокатки // 2598735

Изобретение относится к области прокатки, в частности холодной прокатки металлической полосы (2). Прокатный стан содержит по меньшей мере одну клеть (1) холодной прокатки, расположенный перед клетью (1) холодной прокатки разматыватель (3), при этом между разматывателем (3) и клетью (1) холодной прокатки промежуточно расположен блок (10), который состоит по меньшей мере из трех приводимых во вращение вокруг соответствующей оси (6А, 7А, 8А) вращения роликов (6, 7, 8), при этом предусмотрена возможность перестановки каждого из этих роликов (6, 7, 8) по отдельности или совместно в направлении соответствующей оси (6А, 7А, 8А) вращения или в направлении поперек оси (6А, 7А, 8А) вращения с помощью приводного и регулировочного устройства (11). Способ включает прокатку с перемещением в процессе прокатки роликов (6, 7, 8) с помощью приводного и регулировочного устройства (11). 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ тонколистовой прокатки алюминиевых сплавов // 2615958

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления высокопрочных тонких полос и листов из алюминиевых сплавов. Способ включает прокатку тонкой полосы из алюминиевых сплавов в двух валках с рассогласованием их окружных скоростей по меньшей мере в два раза и с единичной степенью деформации не менее 50% до суммарной степени деформации 75-95%. Одновременное повышение прочностных и пластических свойств изделий в условиях интенсификации процесса фрагментирования зерен металла путем активизации процесса механического двойникования и повышения плотности дислокаций под действием больших сдвиговых деформаций, а также подавления процессов динамического возврата и рекристаллизации в условиях криогенных температур обеспечивается за счет того, что перед прокаткой тонкую полосу охлаждают до -153÷-196°С, а сразу после прокатки полосу нагревают до температуры 20-25°С со скоростью 100-400°С/с. 2 табл.

Способ холодной прокатки металлических профилей // 2617191

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления металлических профилей с повышенными прочностными свойствами. Продольную прокатку металла производят в клети с двумя трехвалковыми калибрами, образующими между собой максимально сближенные очаги деформации. Повышение прочностных свойств изготавливаемых металлических профилей за счет создания в металле фрагментированной структуры с высокой плотностью дислокаций обеспечивается за счет того, что прокатку осуществляют в валках с шероховатостью 3,0-9,0 мкм Ra и логарифмическим коэффициентом вытяжки в каждом калибре не менее 0,4, при этом окружные скорости валков регламентированы математической зависимостью. Осуществление заявляемого способа позволяет создать сложную схему напряженно-деформированного состояния, включающую одновременно высокие деформации всестороннего сжатия и сдвига. 6 ил., 2 табл.

Способ производства электротехнической стали // 2621205

Изобретение относится к области металлургии. Для уменьшении шероховатости поверхности полосы, что приводит к уменьшению удельных магнитных потерь на 10%, способ производства полосы из электротехнической стали включает выплавку и разливку стали, горячую прокатку, две холодные прокатки полосы в рабочих валках клети прокатного стана, обезуглероживающий отжиг, нанесение термостойкого покрытия, высокотемпературный отжиг и выпрямляющий отжиг полосы с нанесением электроизоляционного покрытия, при этом после окончательной холодной прокатки осуществляют обжатие полосы со степенью не более 10% для уменьшения шероховатости ее поверхности путем протяжки холоднокатаной полосы через рабочие валки стана при отключенном приводе. Предложенный способ очень технологичен, так как обжатие можно провести путем протяжки полосы на стане для холодной прокатки при отключенном приводе рабочих валков с помощью моталок, без привлечения дополнительного оборудования. Операция обжатия обеспечивает весьма гладкую поверхность и необходимую планшетность полосы электротехнической стали. 1 табл.

Способ тонколистовой прокатки алюминиевых сплавов // 2622195

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления высокопрочных тонких листов и полос из алюминиевых сплавов. Способ включает холодную прокатку полосы в двух валках при рассогласовании их окружных скоростей до суммарной степени деформации 75-95% с минимальной единичной степенью деформации 50%. Повышение прочностных свойств изделий за счет создания фрагментированной структуры металла с высокой плотностью дислокаций в условиях отсутствия термически активационных процессов разупрочнения при деформационном разогреве металла в очаге деформации обеспечивается путем проведения прокатки с регламентированными окружными скоростями валков, при этом максимальную единичную степень деформации при прокатке полосы задают не более 75%, а после каждого прохода полосу охлаждают до температуры 20-25°С. 2 табл.