Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ НА НЕПРЕРЫВНОМ СТАНЕ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при холодной прокатке полосовой стали, преимущественно автомобильной, на непрерывных станах.

Технология прокатки на таких станах достаточно подробно описана, например, в книге: П.И.Полухин и др. Прокатное производство. М.: Металлургия, 1982, с.511-518. Прокатка на непрерывных станах ведется с обязательным приложением к полосе натяжений в межклетевых промежутках. Роль натяжения при холодной прокатке весьма велика: оно центрирует полосу по оси прокатки, снижает усилие деформации и уменьшает неравномерность обжатия по ширине очага деформации, улучшая тем самым плоскостность полосы. Натяжение также используется для тонкого регулирования толщины прокатываемой полосы.

Известен способ холодной прокатки на реверсивном стане полос заданных размеров и временного сопротивления стали с последовательным обжатием заготовки по проходам, при котором количество проходов и величины обжатий зависят от размеров заготовки и готового проката (см. пат. РФ №2314886, кл. В21В 1/36, опубл. в БИ №2, 2008 г.).

Однако этот способ пригоден только для прокатки на двухклетевых реверсивных станах.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ холодной прокатки низкоуглеродистой полосовой стали по пат. РФ №2191645, кл. В21В 1/28, опубл. в БИ №30, 2002 г.

Этот способ заключается в последовательном обжатии металла с приложением к полосе натяжений и характеризуется тем, что при прокатке за три прохода полос с конкретным отношением их ширины к конечной толщине величины обжатий в I и II проходах устанавливают равными соответственно ε₁=41…45% и ε₂=38…40%, при этом величины удельных передних натяжений для каждого прохода принимают равными (0,22…0,25)σ_T деформированной полосы и в I проходе к ней прикладывают только переднее натяжение. Известная технология непригодна для холодной прокатки высокопрочных сталей на многоклетевом непрерывном стане.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение качества готового листового проката и производительности непрерывного стана холодной прокатки.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе холодной прокатки на непрерывном стане, заключающемся в последовательном обжатии полосы с приложением к ней натяжений в межклетевых промежутках, величину удельного натяжения полосы q выбирают в зависимости от величин суммарного обжатия ε_Σ, предела текучести стали σ_T и ширины полосы В при прокатке малоуглеродистых сталей с σ_T≤325 МПа равной: при величине отношения ширины полосы к длине L_б бочки рабочих валков B/L_б≤0,64 и - для B/L_б>0,64, а при прокатке высокопрочных сталей с σ_T>325 МПа равной: для B/L_б≤0,64 и - для B/L_б>0,64, где q₁…q₄ - в МПа, ε_Σ - в %.

Приведенные параметры данного способа получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в установлении взаимосвязи между величинами удельного межклетевого натяжения прокатываемой полосы, ее суммарного обжатия, предела текучести металла, а также отношения ширины полосы к длине бочки. В результате этого улучшается плоскостность полосы и сокращаются простои стана, связанные с его перенастройкой при переходе на новый сортамент проката.

Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли на непрерывном стане 2500 холодной прокатки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» при прокатке полос различных размеров из малоуглеродистой стали, оценивая результаты по плоскостности готового проката и производительности стана.

С этой целью при проведении опытов варьировали величины суммарных обжатий ε_Σ, межклетевого натяжения и ширины полос (при постоянной величине L_б), фиксируя фактические величины предела текучести стали. Наилучшие результаты (выход листового проката особо высокой и высокой плоскостности по ГОСТ 19903 и 19904 в пределах 87…96% при максимальной производительности стана) получены с использованием предлагаемого изобретения. Отклонения от заявляемых его параметров ухудшали достигнутые показатели.

Так, например, уменьшение величин удельного натяжения полосы q как для малоуглеродистых, так и высокопрочных сталей ухудшало плоскостность полос с одновременным увеличением нагрузки на валки и привод клетей, что отрицательно сказывалось на производительности стана. Повышение удельного натяжения полосы q приводило к взаимному проскальзыванию поверхностей валков и полосы (с появлением продольных царапин), а в отдельных случаях - к появлению надрывов на кромках прокатываемых полос, в особенности малых толщин.

Было также установлено, что рекомендуемые величины q₁ и q₃ приводят к желаемому результату только при B/L_б≤0,64, a q₂ и q₄ - только при B/L_б>0,64.

При прокатке малоуглеродистых сталей был также опробован способ холодной прокатки, выбранный в качестве ближайшего аналога (см. выше). Выход проката высокой и особо высокой плоскостности при этом не превысил 67%. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Технико-экономический анализ показал, что использование настоящего изобретения на станах холодной прокатки, аналогичных стану 2500 ОАО «ММК», позволит повысить выход листового проката вышеуказанной плоскостности не менее чем на 15% с одновременным повышением производительности стана.

Примеры конкретного выполнения

1) На стане 2500 холодной прокатки прокатывается малоуглеродистая полосовая сталь с σ_T=300 МПа размером 1,5×1500 мм², т.е. с B/L_б=1500÷2500=0,6; величина ε_Σ=60%.

Необходимая величина .

2) Прокатка полос той же толщины и из той же стали, но с В=2000 мм, т.е. B/L_б=0,8.

Величина .

3) На стане 2500 прокатывается углеродистая полосовая сталь с σ_T=460 МПа размером 1,2×1400 мм²; В/L_б=1400÷2500=0,56; ε_Σ=65%.

Необходимая величина

4) Прокатка полос той же толщины и из той же стали, но с В=1900 мм, т.е. B/L_б=0,76.

Величина

Выход листового проката высокой и особо высокой плоскостности во всех случаях в пределах 89…95%.