СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНЫХ ПОЛОС НА ЧЕТЫРЕХКЛЕТЕВОМ НЕПРЕРЫВНОМ СТАНЕ 2500
METHOD OF MAKING COLD-ROLLED STRIPS AT CONTINUOUS MILL 2500

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в технологии производства холоднокатаных полос из низкоуглеродистых сталей с заданной чистотой поверхности и шероховатостью полосы, используемых в автомобильной промышленности.
6
кп
см
2
Известен способ производства полос, преимущественно из автолистовой стали, включающий горячую и холодную прокатку, термообработку и дрессировку полос с заданными режимами процессов и отличается тем, что для получения листового проката толщиной 0,63…1,2 мм весьма особо сложной категории вытяжки с микронеровностью поверхности в пределах Ra=0,7…1,2 мкм из стали, содержащей 0,02…0,04 мас.% углерода, 0,15…0,25% марганца, не более 0,01% кремния, хром, никель и медь в суммарном количестве не более 0,1%, а также серу, фосфор, азот и алюминий, горячую прокатку полос до толщины 2,0…2,8 мм ведут с температурой в шестой клети непрерывного стана Т=1060…1100°C, заканчивают горячую прокатку при Т=865…895°C, осуществляя смотку полос при температуре Т=545…575°C, а ускорение при этой прокатке принимают не более 0,04 м/сек, холодную прокатку производят с суммарным обжатием в пределах 57…70%, отжиг рулонов осуществляют при температуре окончательной выдержки 710°C и без ее снижения, а дрессировку отожженных полос ведут в валках с шероховатостью их бочек Ra=2,5…3,0 мкм при величине относительного обжатия в пределах 0,9…1,1% (реферат 59). Поверхность полосы, полученной известным способом, имеет низкое качество.
Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ производства холоднокатаных полос, включающий холодную прокатку полос на шероховатых рабочих валках последней клети стана с величиной шероховатости бочки Ra, равной 0,30-0,60 мкм, с подачей СОЖ, смотку полос в рулоны, рекристаллизационный отжиг рулонов в колпаковых печах с защитной атмосферой, охлаждение рулонов от конечной температуры выдержки отжига 710°C до температуры 400°C с увеличением скорости охлаждения от 5-8°C/час в начальном периоде охлаждения, до 25°C в конечном периоде охлаждения (патент RU №2296018 С1 опубл. 27.03.2007).
Недостатком данного способа производства холоднокатаных полос является отсутствие данных о применении системы подачи СОЖ, о параметрах СОЖ, применяемой при холодной прокатке, кроме того, величина шероховатости бочки рабочих валков Ra последней клети, равная 0,30-0,60 мкм, в значительной степени увеличивает вероятность сваривания витков полосы в рулоне в процессе описанного колпакового отжига металла за счет создания повышенного межвиткового давления.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение чистоты поверхности полосы при отсутствии дефектов «полосы-линии скольжения», «излом» из-за снижения загрязненности полосы в процессе прокатки на насеченных валках и за счет предотвращения слипания витков во время отжига.
3
Для решения этой задачи в предлагаемом способе производства холоднокатаных полос на 4-клетевом непрерывном стане 2500, включающем прокатку полос на шероховатых рабочих валках последней клети с подачей СОЖ, смотку полос в рулоны и последующий рекристаллизационный отжиг рулонов в колпаковых печах с защитной атмосферой, кроме того, величина шероховатости бочки последней катающей клети стана имеет заданное значение, в отличие от ближайшего аналога подачу СОЖ осуществляют с раздельной подачей эмульсии по двум системам: система Э1 - подача эмульсии на клети №№1-3, система Э2 - подача эмульсии на клеть №4, при этом общее содержание масел для системы Э1 принимают в диапазоне 1,2-3,2%, для системы Э2 - 0,80-2,50%, отжиг металла производят в печах с водородной защитной атмосферой с увеличением объема продувки защитным газом до 30 м/час в интервале температур максимального испарения эмульсии (450-550°C по стендовой термопаре) продолжительностью 5 часов, кроме того, величина шероховатости бочки последней катающей клети стана имеет значение 4,0-4,5 мкм.
Приведенные параметры технологического процесса получены опытным путем и являются эмпирическими.
Сущность заявляемого технического решения заключается в использовании при холодной прокатке насеченных валков, применении раздельной системы охлаждения жидкости с нормированным содержанием общих масел в применяемой эмульсии, а также в оптимизации режимов отжига холоднокатаной рулонной стали. В результате этого достигается максимальный выход листов с заданной чистотой поверхности.
3
Объем продувки защитного газа 30 м/час в интервале температур максимального испарения эмульсии (450-550°C по стендовой термопаре) позволяет более полно удалить остатки эмульсии и обеспечить требуемый уровень загрязненности поверхности проката после отжига.
3
Уменьшение объема продувки менее 30 м/час и продолжительности менее 5 часов не обеспечивает требуемый уровень загрязненности проката после отжига.
3
Увеличение объема продувки более 30 м/час и продолжительности более 5 часов экономически нецелесообразно.
Увеличение объема продувки в температурных интервалах ниже 450°C и выше 550°C не улучшает качество поверхности проката.
Использование насеченных рабочих валков 4-й клети с шероховатостью бочки Ra в диапазоне 4,0-4,5 мм позволит в дальнейшем обеспечить шероховатость поверхности полос Ra в диапазоне 0,8-1,2 мкм.
Шероховатость поверхности бочки рабочего валка менее 4,0 мкм с учетом коэффициента отпечатываемости приводит к низкой шероховатости поверхности полосы после прокатки и к свариваемости полосы при колпаковом отжиге.
Шероховатость поверхности бочки рабочего валка более 4,5 мкм увеличивает шероховатость поверхности полосы после прокатки и не позволит в дальнейшем получить требуемый уровень шероховатости полосы в диапазоне 0,8-1,2 мкм
Прокатка металла на 4-клетевом стане с СОЖ с общим содержанием масел в эмульсии ниже 1,2% (в системе Э1) приводит к уменьшению слоя СОЖ при прокатке и перегреву металла в зоне деформации в клетях №№1-3, где обжатие составляет 18-40%, что в свою очередь приводит к образованию дефектов «протектор», «риски перегрева» на поверхности х/к проката и увеличению энергосиловых нагрузок.
Прокатка металла на 4-клетевом стане с СОЖ с общим содержанием масел в эмульсии выше 3,2% (в системе Э1) приводит к тому, что на после прокатки на полосе остается большее количество углеродосодержащих остатков эмульсии, хорошо абсорбирующих механические примеси с поверхности металла, что является одной из основных причин образования дефекта «сажа» при отжиге в колпаковых печах.
Применение системы раздельной подачи эмульсии в клети №№1-3 и №4 позволяет снизить содержание общих масел в эмульсии до 0,8-2,5% в последней катающей клети, что позволяет использовать применяемую эмульсию не только в качестве смазывающей и охлаждающей жидкости, но и увеличивает моющую способность эмульсии. Это позволяет в большей степени удалять с поверхности прокатанной полосы механические загрязнения. Так как обжатие в последней катающей клети стана составляет менее 10%, то при снижении содержания общих масел до 0,8-2,5% отсутствует риск возникновения перегрева в зоне деформации, увеличения энергосиловых нагрузок и образованию дефектов поверхности, связанных с этими факторами. Содержание общих масел в эмульсии в системе Э2 менее 0,8% приводит в образованию дефектов поверхности, таких как «пятна загрязнения». Содержание общих масел в эмульсии в системе Э2 более 2,5% экономически нецелесообразно.
Пример конкретного выполнения способа.
Холоднокатаный прокат толщиной 1,0 мм шириной 1250 мм прокатывают на 4-клетевом непрерывном стане 2500 с шероховатостью бочки рабочих валков Ra 4,2 мкм с использованием раздельной системы охлаждающей жидкости.
Варианты технологических параметров, по которым по заявленному способу осуществлялось производство холоднокатаных полос и результаты исследований представлены в таблице.
Таблица
Способ производства холоднокатаных полос на 4-клетевом непрерывном стане 2500
Номер
Объем продувки защитным газом, м3/час
Температура по стендовой термопаре, °C
Содержание масел для системы Э1, %
Содержание масел для системы Э2, %
Выход годного по показателю чистота поверхности, %
1
35
500-600
3,0
2,0
91
2
25
350-450
1,2
0,8
80
3
30
450-550
1,3
1,0
100