СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС
STRIP COLD ROLLING METHOD

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
0
1
На непрерывном четырехклетевом стане кварто 1700 холодной прокатки первую клеть назначают калибрующей. Рулон горячекатаной травленой полосы из легированной стали марки 30ХГСМА толщиной H=3,2 мм устанавливают на разматывателе заправляют в стан, номинальную толщину готовой холоднокатаной полосы устанавливают равной H=1,0 мм, а обжатия по клетям распределяют следующим образом:
№ клети
1
2
3
4
Толщина полосы на выходе из клети, мм
2,8
2,0
1,3
1,0
Относительное обжатие, %
12,5
28,5
35,0
23,0
1
Передний конец полосы закрепляют на моталке, электроприводом валков 2-й клети в первой клети создают удельное переднее натяжение в полосе T=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.
Режимы холодной прокатки полос из стали 30ХГСМА и их эффективность
№ п/п
Относительное обжатие в 1-й клети, %
Уд. переднее натяжение в 1-й клети T<sub>1</sub>, МПа
Продольная разнотолщ. полос Δ,%
1
3,0
5,0
±12
2
4,0
8,7
±6
3
12,5
15,2
±5
4
23,0
20,0
±5
5
25,0
21,0
±10
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.