Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС

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

Известен способ холодной прокатки полос, включающий обжатие заготовки на непрерывном четырехклетевом стане, согласно которому относительное обжатие в первой клети поддерживают равным 32-33%, а межклетевые натяжения устанавливают по предложенному соотношению, исходя из величины предела текучести материала полосы [1].

Известен также способ непрерывной холодной прокатки полос, согласно которому заготовку обжимают за четыре прохода при относительном обжатии в первом проходе 41-42% и с регламентированным распределением межклетевых натяжений [2].

Недостаток известных способов [1, 2] состоит в том, что полученные холоднокатаные полосы имеют большую продольную разнотолщинность.

Ближайшим аналогом к предлагаемому изобретению является способ холодной прокатки полос, включающий многопроходное обжатие заготовки с приложением натяжений, по которому относительные обжатия в первом и втором проходах устанавливают равными 41-45% и 38-40%, при этом величины удельных натяжений для каждого прохода принимают равным 0,22-0,25 предела текучести деформированной полосы [3].

Недостаток данного способа состоит в том, что он не позволяет в наиболее полной степени использовать выравнивающую способность клетей непрерывного стана, связанных между собой межклетевыми натяжениями. Исходная продольная разнотолщинность горячекатаных полос, в особенности из высокопрочных сталей и сплавов, приводит к колебаниям вытяжек и натяжений, распространяющихся по всем клетям стана, что в конечном счете приводит к увеличению продольной разнотолщинности холоднокатаных полос.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в снижении продольной разнотолщинности холоднокатаных полос.

Для решения технической задачи в известном способе холодной прокатки полос, включающем многопроходное обжатие заготовки с приложением натяжений, согласно предложению прокатку в первом проходе ведут с относительным обжатием 4-23% при удельном переднем натяжении в этом проходе не более 20 МПа.

Сущность изобретения состоит в следующим. Согласно изобретению непрерывный стан разбивается на две группы: первая клеть - остальные клети. При этом первая клеть стана, «развязанная» по натяжению с остальными клетями, является калибрующей, которая при относительном обжатии 4-23% гарантированно устраняет исходную продольную разнотолщинность горячекатаной полосы - заготовки. Поскольку относительно низкое переднее натяжение в первой клети не превышает 20 МПа, колебания толщины и вытяжек горячекатаной полосы не оказывают существенного влияния на вторую и последующие клети, что позволяет в наиболее полной мере реализовать выравнивающую способность прокатных клетей непрерывного стана, снижающую разнотолщинность полос.

Экспериментально установлено, что при относительном обжатии в первой клети менее 4% не удается осуществить калибровку подката по толщине, поскольку исходная разнотолщинность горячекатаных полос превышает компенсирующее обжатие, и во вторую клеть поступает полоса с остаточной разнотолщинностью, что увеличивает разнотолщинность прокатанной холоднокатаной полосы. При увеличении относительного обжатия более 23%, вследствие упругого сплющивания и изгиба валков первой клети от действия усилия прокатки, происходит увеличение разнотолщинности и неплоскостности холоднокатаной полосы, что недопустимо.

При удельном переднем натяжении полосы более 20 МПа колебания натяжений, вызванные колебаниями толщины горячекатаной полосы и нестабильностью вытяжки, оказывают влияние на вторую и последующие клети, что увеличивает продольную разнотолщинность холоднокатаных полос.

Примеры реализации способа

На непрерывном четырехклетевом стане кварто 1700 холодной прокатки первую клеть назначают калибрующей. Рулон горячекатаной травленой полосы из легированной стали марки 30ХГСМА толщиной H₀=3,2 мм устанавливают на разматывателе заправляют в стан, номинальную толщину готовой холоднокатаной полосы устанавливают равной H₁=1,0 мм, а обжатия по клетям распределяют следующим образом:

Передний конец полосы закрепляют на моталке, электроприводом валков 2-й клети в первой клети создают удельное переднее натяжение в полосе T₁=15,2 МПа и производят прокатку с межклетевыми натяжениями и подачей к валкам и полосе водомасляной эмульсии. В процессе прокатки с помощью рентгеновского толщиномера, установленного за четвертой клетью прокатного стана, производят измерение толщины готовой холоднокатаной полосы. Благодаря тому, что первая клеть производит калибровку горячекатаной полосы по толщине и за счет пониженного удельного переднего натяжения полосы не оказывает негативного влияния на последующие клети, достигается независимая калибровка толщины горячекатаной полосы в 1-й клети, в результате чего продольная разнотолщинность готовых холоднокатаных полос снижается и находится в диапазоне Δ=±5% от номинальной толщины.

Варианты реализации предложенного способа представлены в таблице.

Как следует из таблицы, при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается снижение продольной разнотолщинности холоднокатаных полос из высокопрочной стали марки 30ХГСМА. В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты №1 и №5) продольная разнотолщинность холоднокатаных полос возрастает.

Как следует из таблицы, при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается снижение продольной разнотолщинности холоднокатаных полос из высокопрочной стали марки 30ХГСМА. В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты №1 и №5) продольная разнотолщинность холоднокатаных полос возрастает.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что прокатка в первом проходе с относительным обжатием 4-23% позволяет гарантированно устранить исходную продольную разнотолщинность горячекатаных полос из высокопрочных сталей и сплавов, т.е. осуществить калибровку прокатываемой полосы по толщине. Одновременно с этим относительно низкое удельное переднее натяжение (не более 20 МПа) позволяет «развязать» первую клеть и остальные клети по натяжению и взаимному влиянию на толщину полосы и вести стабильный процесс прокатки на многоклетевом стане. Благодаря этому достигается повышение точности холоднокатаных полос по толщине.

В качестве базового объекта принят известный способ прокатки [3]. Использование предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства холоднокатаных полос и лент из труднодеформируемых сталей и сплавов в среднем на 12-15%.

Литературные источники

1. Патент Российской Федерации №2147943, МПК B21B 1/28, 2000 г.

2. Патент Российской Федерации №2340414, МПК B21B 1/28, 2008 г.

2. Патент Российской Федерации №2191645, МПК B21B 1/28, 2002 г.