Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТОНКОЛИСТОВОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении холоднокатаной тонколистовой стали, например жести.

Такую сталь толщиной 0,18...1,0 мм и шириной 730...1000 мм с пределом прочности σ_в≤370 МПа в настоящее время прокатывают на пяти- или шестиклетевых непрерывных станах, аналогичных стану 1200 ОАО «Магнитогорский меткомбинат». Технология холодной прокатки на типовом пятиклетевом стане достаточно подробно описана, например, в книге Н.И.Шефтеля. Холодная прокатка листовой стали. М., Металлургия, 1966, с.56-60.

Необходимым элементом технологии прокатки холоднокатаной стали вышеуказанных параметров является подача в соответствующие межклетевые промежутки непрерывного стана смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), что обеспечивает требуемое количество металла, снижает энергозатраты при холодной прокатке и уменьшает расход валков. На жестекатальных станах в состав СОЖ, как правило, входит пальмовое масло и некоторые добавки (присадки), растворенные в воде.

Известен способ холодной прокатки жести на непрерывном стане, при котором для улучшения качества полосы за счет увеличения долговечности валков полосу между I и II клетями растягивают с созданием удельного натяжения определенной величины (см. а.с. СССР №1044347, кл. В 21 В 1/26, опубл. в БИ №36, 1983 г.). Однако в этом способе не говорится о применении СОЖ при прокатке (a также об основных ее характеристиках), что затрудняет реализацию известной технологии.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология прокатки жести, описанная в справочнике Беняковского М.А. и др. Технология прокатного производства, кн.2., М., Металлургия, 1991, с.664-669.

Эта технология включает подачу СОЖ определенного состава в заданные межклетевые промежутки непрерывного стана холодной прокатки и характеризуется тем, что упомянутая жидкость (эмульсия) содержит пальмовое масло и воду при соотношении их количеств 1/3...1/7 в зависимости от толщины полосы, а общий расход масла на 1 т проката составляет 1,8...2,5 кг.

Недостатком известного способа (технологии) является повышенный расход пальмового масла, подаваемого перед II, III, IV и V клетями стана, что повышает производственные расходы вследствие значительной стоимости импортного масла.

Действительно, как показала апробация заявляемого способа (см. ниже), возможно уменьшение расхода этого масла без снижения уровня качества прокатанной жести.

Технической задачей изобретения является сокращение производственных затрат за счет уменьшения расхода пальмового масла при холодной прокатке тонколистовой стали.

Для решения указанной задачи в способе прокатки, преимущественно жести, включающем подачу смазочно-охлаждающей жидкости, содержащей определенное количество пальмового масла, в заданные межклетевые промежутки непрерывного стана, упомянутую жидкость подают на прокатываемую полосу перед первой клетью стана и, при необходимости, в промежуток между второй и третьей клетями, при этом пальмовое масло многократно используют в оборотном цикле СОЖ при ее жирности 0,3...0,4% с расходом этого масла в пределах 4...7 г на 1 м² поверхности полосы.

Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что СОЖ подают только в один (максимум - в два) промежутка непрерывного стана без добавки в нее в течение определенного периода (при жирности СОЖ не менее 0,3%) пальмового масла, причем расход масла принимают не более 7 г на единицу поверхности (площади) прокатываемой полосы.

Это становится возможным, так как, во-первых, на полосе остается еще смазка от промасливания ее после травления горячекатаного металла, служащего подкатом для жести. Во-вторых, при оборотном цикле подачи СОЖ, стекающей в картер стана и вновь подаваемой на полосу, достаточно иметь указанный оптимальный расход пальмового масла.

Необходимость дополнительной подачи СОЖ в промежуток между II и III клетями стана может возникнуть при некотором износе рабочих валков (не влияющем на качество готового проката), а также при прокатке полос повышенной прочности (до 450...470 МПа) и толщины (более 0,3...0,4 мм).

Установление нормы расхода пальмового масла за единицу площади проката (1 м²) упрощает необходимые технико-экономические расчеты, так как норма расхода в кг/т (как в способе, выбранном в качестве ближайшего аналога) при значительном диапазоне веса 1 м² проката (для полосы 0,18×730 мм эта величина составляет 1,03 кг, а для 1,0×1000 мм - 7,85 кг) становится, практически, абстрактной величиной. Для технологов важно знать именно количество смазки, подаваемой на единицу площади полосового металла.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли на пятиклетевом стане 1200 ОАО «ММК».

С этой целью при прокатке полос толщиной 0,18...0,60 мм и шириной 730...1000 мм из ст.08кп, пс варьировали место подачи СОЖ на стане, периодически контролируя ее жирность, а также расход пальмового масла. Результаты опытов оценивали по качеству прокатанного металла.

Наилучшие результаты (выход жести первого сорта до 99,2% при минимальном расходе пальмового масла) получены при использовании предлагаемой технологии. Отклонения от нее уменьшали выход I сорта.

Так, при подаче СОЖ в промежуток между I и II клетями стана (при вышеуказанных жирности эмульсии и расходе пальмового масла) выход I сорта составил 98,5...98,8% из-за появления продольных царапин на полосах от частичной пробуксовки валков I клети. Аналогичный результат (с уменьшением выхода I сорта до 98%) наблюдался при жирности СОЖ менее 3% и уменьшении расхода пальмового масла до 2...3 г 1 м² полосы.

Увеличение жирности СОЖ (до 0,7%) не приводило к росту продукции I сорта, но отрицательно сказывалось на качестве жести при ее отжиге после холодной прокатки (появление пятен сажи на металле). Увеличение расхода пальмового масла до 8...10 г/м не привело к повышению выхода жести I сорта.

Прокатка на частично изношенных валках, в особенности, полос из стали с σ_в>370 МПа толщиной 0,5...0,8 мм, без дополнительной подачи СОЖ в промежуток между II и III клетями уменьшила выход I сорта до 97,5%.

Была также проведена опытная прокатка жести по технологии, взятой в качестве ближайшего аналога. Выход жести I сорта при этом не превысил 99%, а расход пальмового масла составил, в среднем, 9 г/м², что привело к соответствующему росту трудозатрат.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известной технологией.

По данным технико-экономических исследований, проведенных в Центральной лаборатории контроля ОАО «ММК», использование предлагаемой технологии при прокатке тонколистовой стали (преимущественно - жести) позволит повысить прибыль от реализации готового проката не менее чем на 10%, за счет снижения производственных затрат от уменьшения расхода пальмового масла без снижения уровня качества продукции.

Примеры конкретного выполнения

1. Тонколистовая сталь 08кп (жесть) сечением 0,35×750 мм прокатывается на пятиклетевом стане.

Смазочно-охлаждающая жидкость с жирностью 0,4% подается на полосу перед первой клетью стана. Расход пальмового масла, входящего в состав СОЖ, составляет при этом 6 г/м².

2. Полосовая сталь 08пс сечением 0,7×1000 мм с σ_в=450 МПа прокатывается на этом же стане.

СОЖ с жирностью 0,3% подается перед I клетью и в промежуток между II и III клетями. Расход пальмового масла - 5 г/м².