Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТРАВЛЕНЫХ СТАЛЬНЫХ ПОЛОС

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к травлению горячекатаных полос.

В настоящее время травление полос, прокатанных на стане горячей прокатки, ведут на непрерывнотравильных агрегатах (НТА), устанавливаемых обычно в цехах холодной прокатки. После травления рулоны полос передают на стан холодной прокатки для дальнейшей переработки. Современная технология травления описана, например, в книге В.Б.Бахтинова "Прокатное производство″, М., Металлургия, 1987, с.337-339.

Обязательными операциями при производстве травленых полос являются их промасливание и смотка в рулоны.

Известен способ травления тонколистовой стали, при котором горячекатаный металл толщиной до 4 мм подвергают травлению в пачках с установкой между отдельными листами прокладок, используя раствор серной кислоты заданной концентрации (см. пат. РФ №2211883 кл. C 23 F 1/38, опубл. В БИ №25, 2003 г.). Однако такой способ травления неприемлем для полосовой рулонной стали.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ производства стальных полос, описанный в книге Н.И.Шефтеля "Холодная прокатка листовой стали", М., Металлургия, 1966, с.27.

Этот способ включает промасливание полос после травления и их смотку в рулоны и характеризуется нанесением соответствующего сорта масла на поверхность металла при помощи разбрызгивающих роликов специальной конструкции.

Недостатком известного способа является неопределенность вязкости и температуры используемого масла, а также величины натяжения полос при их смотке в рулоны, что приводит к дефектам поверхности металла: царапины, линии скольжения, потертости и рванины.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение качества травленого проката за счет профилактики вышеназванных дефектов металла.

Для решения этой задачи в способе производства травленых стальных полос, включающем их промасливание и смотку в рулоны, перед смоткой горячекатаные полосы равномерно покрывают консервационным маслом с вязкостью 19,5...20,5 Ст при его расходе 2...8 г на один квадратный метр площади полосы и температуре масла в пределах 50...60°С, а смотку промасленных полос на барабане моталки ведут с натяжением Т, определяемым в зависимости от толщины Н и ширины В металла из соотношения:

Т=10,5Н+0,01В+45, кН,

где Н и В - в мм (кН - килоньютон).

Приведенное математическое выражение для Т получено в результате обработки опытных данных и является эмпирическим.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации вязкости и температуры консервационного масла, наносимого на сматываемые полосы, а также величины натяжения полос при их смотке. Это предотвращает травмирование поверхности металла и улучшает качество смотки.

При реализации заявляемого способа предварительно определяется вязкость применяемого масла, которое затем нагревается до необходимой температуры, поддерживаемой в течение всего времени промасливания полос. По норме расхода масла устанавливается его количество (например, в л/мин), равномерно наносимое на полосу. По толщине и ширине полосы определяется величина натяжения при смотке ее на барабане моталки.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли на НТА листопрокатного цеха №5 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" при подготовке горячекатаных полос для холодной прокатки на стане 2500.

С этой целью при прохождении горячекатаного металла различного сортамента с Н=2...6 мм и В=1000...2000 мм на НТА варьировали вязкость, норму расхода и температуру консервационного масла "Gerocor 26-10-РПА Технология ", наносимого на поверхность движущейся полосы, а при смотке промасленных полос в рулоны - величину натяжения на барабане моталки.

Наилучшие результаты (выход полос с высоким качеством поверхности в пределах 89,7...90,6% при надлежащем качестве смотки полос в рулоны) получены при реализации предлагаемого способа. Отклонения от рекомендуемых его параметров ухудшали результаты.

Так, при вязкости масла менее 19,5 Ст возрастала неравномерность покрытия полос смазкой и количество "потертостей" металла, а при вязкости более 20,5 Ст увеличивалось количество рисок и царапин на полосах из-за взаимного проскальзывания отдельных витков в рулонах при смотке. К аналогичным результатам приводило снижение нормы расхода масла (появление "потертостей") и ее увеличение (риски и царапины), по-видимому, по той же причине.

Снижение температуры масла до 40°...49°C уменьшало его адгезию к металлу и равномерность покрытия, а при t>60°С увеличивалось стекание масла со смотанных рулонов, что ухудшало прокатываемость полос на стане.

Недостаточная величина натяжения полос при их смотке на барабане моталки приводила к появлению телескопичности рулонов (неплоскостности торцов) и к их эллипсности (смятию), что также затрудняло холодную прокатку полос. Слишком большое натяжение приводило к появлению на металле линий скольжения, изломов и даже к рванинам по кромкам.

Технология, выбранная в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не испытывалась ввиду неопределенности некоторых ее параметров, указанных ранее.

Таким образом, опыты подтвердили приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и ее преимущества перед известным объектом.

По данным Центральной лаборатории контроля ОАО "ММК" реализация предлагаемого способа при производстве травленых стальных полос на комбинате позволит увеличить прибыль от реализации готового проката (как горячекатаного, так и холоднокатаного) за счет повышения его качества не менее чем на 8%.

Пример конкретного выполнения

Горячекатаная полосовая сталь размером 4,0×1500 мм после травления покрывается консервационным маслом равномерно по всей поверхности полосы.

Масло имеет вязкость 20 Ст и нагрето до 55°С. Расход масла при его нанесении на полосу - 5 г/м площади металла.

Величина натяжения при смотке полосы в рулон на барабане моталки:

Т=10,5Н+0,01В+45=10,5×4+0,01×1500+45=102 кН.