Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ производства тонкой горячекатаной листовой стали

Классы МПК:B21B1/26 горячей 
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Трайно Александр Иванович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-08-17
публикация патента:

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к технологии изготовления листовой стали толщиной 0,6-2,0 мм на непрерывных широкополосных станах. Способ включает нагрев слябов, черновую прокатку, непрерывную многопроходную чистовую прокатку в полосу конечной толщины при регламентированной температуре конца прокатки, охлаждение полосы водой до температуры смотки и смотку в рулон, при этом чистовую прокатку проводят за два этапа, на первом из которых полосу прокатывают до толщины, в 1,2-4,5 раза превышающую конечную, а затем производят смотку полосы в рулон и выдержку в течение 5-50 сек, а на втором этапе осуществляют чистовую прокатку полосы до конечной толщины. Технический результат состоит в одновременном повышении пластических свойств и уменьшении разнотолщинности тонких полос, преимущественно толщиной 0,6-2,0 мм. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к технологии изготовления листовой стали толщиной 0,6-2,0 мм на непрерывных широкополосных станах.

Известны способы производства тонкой горячекатаной листовой стали на непрерывных широкополосных станах, включающие нагрев слябов, прокатку в черновой группе клетей в полосы промежуточной толщины, смотку полос в рулоны с помощью промежуточного перемоточного устройства Coilbox, перемещение рулонов в позицию размотки, последующую задачу в валки и прокатку в непрерывной чистовой группе клетей в полосы конечной толщины, охлаждение полос водой и смотку в рулоны [1, 2].

Недостатки известных способов состоят в том, что вследствие неравномерного температурного поля по длине и толщине полос и наклепа аустенита готовые тонкие стальные полосы имеют недостаточную пластичность и высокую продольную разнотолщинность.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, включающий нагрев слябов, черновую прокатку, свертывание «толстых» (толщиной 35-45 мм) полос в рулоны в установке Coilbox, развертывание и непрерывную многопроходную чистовую прокатку в полосы конечной толщины при регламентированной температуре конца прокатки, охлаждение полос водой до температуры смотки и смотку в рулоны [3].

Недостатки указанного способа состоят в том, что после черновых проходов температура заднего конца полосы превышает температуру переднего конца на 40-70°C, полоса имеет температурный градиент по толщине. Последующая непрерывная прокатка в чистовой группе клетей сопровождается формированием неоднородной аустенитной микроструктуры стали по длине и толщине полос толщиной 0,6-2,0 мм, ее неравномерному наклепу, что приводит к снижению пластических свойств тонкой горячекатаной листовой стали. Помимо этого перепад температуры по длине полос вызывает изменение усилия прокатки, что ведет к увеличению их продольной разнотолщинности.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в одновременном повышении пластических свойств и уменьшения продольной разнотолщинности полос толщиной 0,6-2,0 мм.

Для решения поставленной технической задачи в известном способе производства тонкой горячекатаной листовой стали, включающем нагрев слябов, черновую прокатку, непрерывную многопроходную чистовую прокатку в полосу конечной толщины при регламентированной температуре конца прокатки, охлаждение полосы водой до температуры смотки и смотку в рулон, согласно изобретению чистовую прокатку проводят за два этапа, причем на первом этапе полосу прокатывают до толщины, в 1,2-4,5 раза превышающей конечную, затем производят смотку полосы в рулон и после промежуточной выдержки в течение 5-50 с осуществляют второй этап чистовой прокатки полосы до конечной толщины.

Сущность изобретения состоит в следующем. В процессе прокатки сляба в полосу происходит накопление температурной неравномерности по толщине ее длине и толщине. Причем свертывание «толстой» полосы в рулон после черновой прокатки, как это предусмотрено в [3], не обеспечивает снижения градиентов температуры, которые только возрастают в процессе непрерывной чистовой прокатки, а в процессе непрерывной чистовой прокатки происходит нарастание наклепа аустенитной фазы.

Прерывание непрерывного процесса прокатки в момент, когда толщина полосы в 1,2-4,5 раза превышает конечную, смотка ее в рулон и выдержка в течение 5-50 с приводит к полному завершению процесса первичной рекристаллизации деформированной микроструктуры аустенита и устранению наклепа, повышению ее равномерности по длине и толщине полосы, что ведет к повышению пластических свойств готовой тонколистовой горячекатаной стали толщиной 0,6-2,0 мм. Теплообмен между отдельными витками рулона существенно более тонкой (чем в известном способе [3]) полосы обеспечивает снижение температурного градиента. При этом в процессе второго этапа непрерывной чистовой прокатки задний конец полосы, находящийся в рулоне, сохраняет свою температуру. В результате разница температур переднего и заднего концов полосы не превышает 7-9°C. Это снижает в способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 2 раза продольную разнотолщинность полос толщиной 0,6-2,0 мм.

Экспериментально установлено, что если первый этап непрерывной чистовой прокатки завершать при толщине полосы, превышающей конечную толщину более чем в 4,5 раза, то вследствие замедления прогрева более холодных участков полосы в рулоне не обеспечивается выравнивание температурного поля полосы, а при втором этапе прокатки наклеп аустенита избыточно высок. При толщине полосы, превышающей конечную толщину менее чем в 1,2 раза, повышается неравномерность микроструктуры стали, что ухудшает пластические свойства тонколистовой стали.

При продолжительности выдержки менее 5 с не достигается полное снятие наклепа аустенита и выравнивание температурного поля полосы, снижается пластичность листовой стали. Увеличение продолжительности выдержки более 50 с приводит к тому, что внешние витки рулона переохлаждаются. В результате возрастает продольная разнотолщинность полосы, в аустенитной фазе протекают процессы собирательной рекристаллизации, что снижает пластичность горячекатаной листовой стали.

Примеры реализации способа

Для производства тонких горячекатаных полос используют НШС 1680, содержащий расположенные в технологическую линию окалиноломатель, черновую группу из четырех клетей, промежуточное перемоточное устройство, первую непрерывную чистовую группу, включающую три клети кварто, устройство для намотки-размотки полосы, вторую непрерывную чистовую группу, содержащую четыре клети кварто, отводящий рольганг с системой ламинарного охлаждения, моталку для полос конечной толщины.

Непрерывно литые слябы толщиной 200 мм из стали марки 08Ю нагревают до температуры аустенитизации 1250°C и последовательно выдают на печной рольганг. Очередной сляб транспортируют к черновой группе НШС 1680, пропускают через окалиноломатель и прокатывают за 4 прохода в черновой группе клетей в полосу толщиной 40 мм. Затем полосу при температуре 1000°C свертывают в рулон, перемещают в позицию развертывания и подвергают первому этапу чистовой прокатки в трехклетевой непрерывной группе в полосу толщиной Н0=3,64 мм, что в k=2,8 раза превышает конечную толщину полосы Н1=1,30 мм.

Прокатанную на первом этапе полосу сматывают в рулон на барабан устройства намотки-размотки полосы. Смотанную в рулон полосу выдерживают в течение времени способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 =27 с. За это время в полосе завершаются процессы рекристаллизации деформированного аустенита и достигается нагрев витков, имеющих пониженную температуру.

По завершению выдержки наружный конец полосы из устройства намотки-размотки полосы задают в непрерывную трехклетевую группу кварто и осуществляют второй этап чистовой прокатки до конечной толщины H1=1,30 мм при температуре конца прокатки Ткп=830°C, после чего полосу подвергают ускоренному охлаждению водой на отводящем рольганге до регламентированной температуры смотки Тсм=730°C и сматывают в рулон.

Готовая горячекатаная полоса имеет следующие механические свойства: способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 в=350 МПа; способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 0,2=230 МПа; способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 4=58%. Продольная разнотолщинность полосы составляет способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 Н=±4%.

Варианты реализации способа производства тонкой горячекатаной листовой стали и показатели их эффективности представлены в таблице.

Таблица
Режимы производства горячекатаной листовой стали толщиной 0,6-2,0 мм и их эффективность
№ п/п Кол-во этапов при чистовой прокатке k, раз способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 , с Механические свойства способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 Н, %
способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 в, МПа способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 0,2, МПа способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 4, %
12 1,14 360260 49±10
2 21,2 5350 25558 ±5
32 2,827 350230 58±4
4 24,5 50350 23058 ±5
52 4,652 340235 50±9
6 1- -360 28648 ±10

Из данных, приведенных в таблице, следует, что реализация предложенного способа (варианты № 2- № 4) обеспечивает одновременное повышение пластических свойств и уменьшение продольной разнотолщинности полос толщиной 0,6-2,0 мм. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты № 1 и № 5), а также реализации известного способа [3] (вариант № 6) имеет место снижение пластических свойств, характеризуемых величиной относительного удлинения способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 4, а также увеличение продольной разнотолщинности полос способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, патент № 2471580 Н.

Технико-экономические преимущества предложенного способа производства тонкой горячекатаной листовой стали состоят в том, что проведение чистовой прокатки за 2 этапа, когда на первом этапе полосу прокатывают до толщины, в 1,2-4,5 раза превышающей конечную, затем сматывают в рулон, выдерживают в течение 5-50 с и проводят второй этап чистовой прокатки полосы до конечной толщины, позволяет осуществить промежуточную рекристаллизацию деформированных аустенитных зерен микроструктуры стали, снизить температурный градиент по длине и толщине полос. Благодаря этому достигается одновременное повышение пластических свойств и уменьшение продольной разнотолщинности полос толщиной 0,6-2,0 мм, прокатываемых на НШС.

В качестве базового объекта принята известная технология производства тонколистовой горячекатаной стали [3]. Использование предложенного способа позволяет за счет увеличения пластических свойств и соответственно штампуемости использовать горячекатаную травленую листовую сталь взамен холоднокатаной, а также поставлять потребителям тонколистовой прокат по теоретической массе. Это обеспечивает повышение рентабельности производства тонкой горячекатаной листовой стали на 15-25%.

Литературные источники

1. Патент США № 3803891, МПК В21В 1/26, В21В 15/00, 1974.

2. Патент США № 4491006, МПК В21В 1/26, В21В 15/00, 1985.

3. Беняковский М.А., Масленников В.А. Автомобильная сталь и тонкий лист. Ч., Издательский Дом «Череповец», 2007, с.110.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ производства тонкой горячекатаной листовой стали, включающий нагрев слябов, черновую прокатку, непрерывную многопроходную чистовую прокатку в полосу конечной толщины при регламентированной температуре конца прокатки, охлаждение полосы водой до температуры смотки и смотку в рулон, отличающийся тем, что чистовую прокатку проводят за два этапа, на первом из которых полосу прокатывают до толщины, в 1,2-4,5 раза превышающей конечную, а затем производят смотку полосы в рулон и выдержку в течение 5-50 с, а на втором этапе осуществляют чистовую прокатку полосы до конечной толщины.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2471580

patent-2471580.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B21B1/26 горячей 

Патенты РФ в классе B21B1/26:
способ горячей прокатки сляба и стан горячей прокатки -  патент 2528560 (20.09.2014)
способ горячей прокатки стальных полос и стан горячей прокатки -  патент 2526644 (27.08.2014)
способ производства штрипсов из низколегированной стали -  патент 2519720 (20.06.2014)
способ термомеханической обработки -  патент 2519343 (10.06.2014)
способ производства горячекатаного широкополосного рулонного проката -  патент 2516212 (20.05.2014)
стан горячей прокатки и способ горячей прокатки металлической ленты или металлического листа -  патент 2505363 (27.01.2014)
способ производства проката из низколегированной стали для изготовления элементов конструкций нефтегазопроводов -  патент 2500820 (10.12.2013)
способ горячей прокатки стальных полос -  патент 2499638 (27.11.2013)
способ производства толстолистовой стали -  патент 2499059 (20.11.2013)
способ производства горячекатаного проката повышенной прочности -  патент 2495942 (20.10.2013)

Наверх