ОПТИМИЗИРОВАННЫЙ ПО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЮ И ВЫХОДУ СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ

1. Способ непрерывного или полунепрерывного изготовления горячекатаной стальной полосы, которая, исходя из выводимого через слябовое направляющее устройство (6) сляба (3), подвергается прокатке в обжимном прокатном стане (4) черновой прокатки до промежуточной полосы (3'), и затем последовательно в стане (5) чистовой прокатки до готового полосового проката (3''), отличающийся тем, что отлитый в кристаллизаторе (2) литейной установки сляб (3) имеет толщину (d) сляба между 105 и 130 мм, предпочтительно толщину (d) сляба между 115 и 125 мм, и в режиме обжатия с жидкой сердцевиной (LCR) посредством последующего слябового направляющего устройства (6) при жидкой сердцевине поперечника сляба (3) обжимается до толщины (d) сляба между 85 и 120 мм, предпочтительно до толщины (d) сляба между 95 и 115 мм, причем измеренная между мениском (13), то есть, поверхностью ванны кристаллизатора (2), и обращенным к обжимному стану (4) черновой прокатки концом (14) слябового направляющего устройства (6) длина (L) слябового опорного участка является большей или равной 18,5 м, предпочтительно составляет величину в диапазоне между 18,7 и 23 м, в особенности предпочтительно между 20,1 и 23 м,
c
причем скорость (v) литья варьирует в диапазоне 3,8-7 м/мин, и слябы (3) отливаются с различными толщинами (d) слябов в зависимости от следующих скоростей литья:
- при скоростях литья между 3,8 и 5,0 м/мин с толщиной сляба 100-120 мм, предпочтительно с толщиной сляба от 110 до 120 мм,
- при скоростях литья между 5,0 и 5,9 м/мин с толщиной сляба 85-110 мм, предпочтительно с толщиной сляба от 95 до 110 мм,
- при скоростях литья, больших и равных 5,9 м/мин, с максимальной толщиной сляба 102 мм, и
1
2
3
4
1
2
3
4
5
причем в обжимном стане (4) черновой прокатки черновая прокатка сляба (3) до промежуточной полосы (3') выполняется в течение не дольше 80 секунд, предпочтительно в течение не дольше 50 секунд, а именно по меньшей мере в четырех проходах прокатки, то есть, с использованием четырех клетей (4, 4, 4, 4) черновой прокатки, предпочтительно в пяти проходах прокатки, то есть, с использованием пяти клетей (4, 4, 4, 4, 4) черновой прокатки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый проход прокатки в обжимном стане (4) черновой прокатки выполняется в пределах времени не дольше 7 мин, предпочтительно в пределах не дольше 6,2 минут от начала затвердевания находящегося в кристаллизаторе (2) жидкого сляба (3).
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что между концом (14) слябового направляющего устройства (6) и входным участком обжимного стана (4) черновой прокатки допускается охлаждение сляба (3), обусловленное исключительно воздействием температуры окружающей среды.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в обжимном стане (4) черновой прокатки за каждый проход прокатки производится сокращение толщины сляба (3) на 35-60%, предпочтительно на 40-55%.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждение выходящей из обжимного стана (4) черновой прокатки промежуточной полосы (3') происходит со скоростью охлаждения максимум 3 К/м, предпочтительно со скоростью охлаждения максимум 2,5 К/м.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев выходящей из обжимного стана (4) черновой прокатки промежуточной полосы (3') выполняется с помощью индукционного нагревательного устройства (7), предпочтительно способом нагрева в поперечном магнитном поле, начиная от температуры выше 770°С, предпочтительно выше 820°С, до температуры по меньшей мере 1110°С, предпочтительно до температуры свыше 1170°С.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что нагрев промежуточной полосы (3') выполняется в пределах периода времени от 4 до 25 секунд, предпочтительно в пределах промежутка времени от 5 до 13 секунд.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что при выполнении именно четырех проходов прокатки в обжимном стане (4) черновой прокатки предусматривается, что промежуток времени между первым проходом прокатки и поступлением в нагревательное устройство (7) при толщинах промежуточной полосы 5-10 мм составляет не дольше 105 секунд, предпочтительно не дольше 70 секунд.
1
2
3
4
1
2
3
4
5
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что чистовая прокатка нагретой промежуточной полосы (3') в прокатном стане (5) чистовой прокатки выполняется за четыре прохода прокатки, то есть, с использованием четырех прокатных клетей (5, 5, 5, 5) чистовой прокатки, или в пяти проходах прокатки, то есть, с использованием пяти прокатных клетей (5, 5, 5, 5, 5) чистовой прокатки, для получения готовой полосы (3'') с толщиной <1,5 мм, предпочтительно <1,2 мм.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что проводимые внутри прокатного стана (5) чистовой прокатки проходы прокатки выполняются в пределах промежутка времени максимально 16 секунд, предпочтительно в пределах промежутка времени максимально 8 секунд.
c
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что направляющие элементы (9, 10) слябового направляющего устройства (6), предварительно предназначенные для сокращения толщины сляба в режиме обжатия с жидкой сердцевиной (LCR) при контактировании сляба (3) с ними, могут регулироваться относительно продольной оси сляба (3), причем регулирование направляющих элементов (9, 10) предпринимается в зависимости от материала сляба (3) и/или скорости (v) литья.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что толщина (а) сляба устанавливается квазистатической после начала разливки ленточной отливки, то есть сразу после выхода сляба (3) из кристаллизатора (2).
13. Способ по п.11, отличающийся тем, что толщина (а) сляба регулируется динамически, то есть, может произвольно варьироваться во время процесса литья или, соответственно, во время прохода сляба (3) через слябовое направляющее устройство (6).
c
c
c
2
14. Способ по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что для сталей, охлаждаемых с помощью распылительного устройства в области слябового направляющего устройства (6) в жестком режиме, то есть, с нанесением от 3 до 4 литров охлаждающего средства на кг стали, при стационарно-непрерывной работе установки взаимосвязь измеряемой в [мм] толщины (d) сляба с измеряемой в [м/мин] скоростью (v) литья соблюдается согласно формуле v=K/d, причем входящий в формулу фактор (К) скорости при длине слябового опорного участка (L)=17,5 м находится в диапазоне граничных значений от 42000 до 48900, предпочтительно в диапазоне граничных значений от 45500 до 48900, тогда как фактор (К) скорости при длине слябового опорного участка (L)=23 м находится в диапазоне граничных значений от 55200 до 64600, предпочтительно в диапазоне граничных значений от 59900 до 64600, причем для определения (целевых) скоростей (v) литья или (целевых) толщин (d) сляба для установок с длинами (L) слябового опорного участка, лежащими между длинами слябового опорного участка L=17,5 м и L=23 м, может выполняться интерполяция между вышеуказанными диапазонами граничных значений.
c
c
c
2
15. Способ по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что для сталей, охлаждаемых с помощью распылительного устройства в области слябового направляющего устройства (6) в среднежестком режиме, то есть, при нанесении от 2 до 3,5 литров охлаждающего средства на кг стали, при стационарно-непрерывной работе установки соблюдается взаимосвязь измеряемой в [мм] толщины (d) сляба с измеряемой в [м/мин] скоростью (v) литья согласно формуле v=K/d, причем входящий в формулу фактор (К) скорости при длине (L) слябового опорного участка 17,5 м находится в диапазоне граничных значений от 39600 до 46500, предпочтительно в диапазоне граничных значений от 43050 до 46500, тогда как фактор (К) скорости при длине слябового опорного участка (L)=23 м находится в диапазоне граничных значений от 52100 до 61900, предпочтительно в диапазоне граничных значений от 57000 до 61900, причем для определения (целевых) скоростей (v) литья или (целевых) толщин (d) сляба для установок с длинами (L) слябового опорного участка, лежащими между длинами слябового опорного участка L=17,5 м и L=23 м, может производиться интерполяция между вышеуказанными диапазонами граничных значений.
c
c
c
2
16. Способ по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что сталей, охлаждаемых с помощью распылительного устройства в области слябового направляющего устройства (6) в мягком режиме, то есть, при нанесении менее 2,2 литров охлаждающего средства на кг стали, при стационарно-непрерывной работе установки соблюдается взаимосвязь измеряемой в [мм] толщины (d) сляба с измеряемой в [м/мин] скоростью (v) литья согласно формуле v=K/d, причем входящий в формулу фактор (К) скорости при длине (L) слябового опорного участка 17,5 м находится в диапазоне граничных значений от 37100 до 44100, предпочтительно в диапазоне граничных значений от 40600 до 44100, тогда как фактор (К) скорости при длине слябового опорного участка (L)=23 м находится в диапазоне граничных значений от 48900 до 59000, предпочтительно в диапазоне граничных значений от 53950 до 59000, причем для определения (целевых) скоростей (v) литья или (целевых) толщин (d) сляба для установок с длинами (L) слябового опорного участка, лежащими между длинами слябового опорного участка L=17,5 м и L=23 м, может производиться интерполяция между вышеуказанными диапазонами граничных значений.
c
1
2
3
4
5
17. Установка для исполнения способа непрерывного или полунепрерывного изготовления горячекатаной стальной полосы по одному из пп.1-16, включающая кристаллизатор (2), размещенное после него слябовое направляющее устройство (6), следующий за ним обжимной стан (4) черновой прокатки, размещенное за ним, предпочтительно индукционное нагревательное устройство (7), и размещенный после него прокатный стан (5) чистовой прокатки, причем слябовое направляющее устройство (6) имеет серию нижних направляющих элементов (9) и параллельно или с сужением относительно нее размещенную серию верхних направляющих элементов (10), и между обеими сериями направляющих элементов (9, 10) сформирован приемный ручей (11), предназначенный для подхватывания выходящего из кристаллизатора (2) сляба (3), который в результате создания различных расстояний между противолежащими направляющими элементами (9, 10) относительно друг друга сужается, по меньшей мере отдельными участками, по направлению транспортирования сляба (3), и тем самым может сокращаться толщина сляба (3), отличающаяся тем, что просвет по ширине захвата (12) приемного ручья (11) на своем обращенном к кристаллизатору (2) входном участке составляет между 105 и 130 мм, предпочтительно между 115 и 125 мм, что приемный ручей (11) на своем обращенном к обжимному стану (4) черновой прокатки конце (14) имеет соответствующий толщине (d) сляба просвет по ширине захвата (12) между 85 и 120 мм, предпочтительно между 95 и 115 мм, причем измеренная между мениском (13), то есть, поверхностью ванны в кристаллизаторе (2), и обращенным к обжимному стану (4) черновой прокатки концом (14) приемного ручья (11) слябового направляющего устройства (6) длина (L) слябового опорного участка является большей или равной 18,5 м, предпочтительно в диапазоне между 18,7 и 23 м, в особенности предпочтительно составляет между 20,1 и 23 м, и причем предусмотрено управляющее устройство, с помощью которого скорость (v) литья сляба (3) может поддерживаться в диапазоне между 3,8-7 м/мин, и что обжимной стан (4) черновой прокатки включает четыре или пять прокатных клетей (4, 4, 4, 4, 4) черновой прокатки.
18. Установка по п.17, отличающаяся тем, что между концом (14) приемного ручья (11) и, соответственно, слябового направляющего устройства (6), и входным участком обжимного стана (4) черновой прокатки не предусматривается никакое охлаждающее устройство, однако предусмотрено теплоизоляционное ограждение, которое, по меньшей мере участками, окружает предусмотренное для транспортирования сляба (3) подающее устройство.
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
19. Установка п.17, отличающаяся тем, что с помощью размещенных в обжимном стане (4) черновой прокатки прокатных клетей (4, 4, 4, 4, 4) черновой прокатки может быть выполнено сокращение толщины сляба (3) в каждом случае на 35-60%, предпочтительно в каждом случае на 40-55% на каждую прокатную клеть (4, 4, 4, 4, 4) черновой прокатки, так что может быть изготовлена промежуточная полоса (3') с толщиной от 3 до 15 мм, предпочтительно с толщиной от 4 до 10 мм.
20. Установка по п.17, отличающаяся тем, что нагревательное устройство (7) выполнено как индукционная печь с нагревом в поперечном магнитном поле, с помощью которой сляб (3), начиная от температуры выше 770°С, предпочтительно выше 820°С, может быть нагрет до температуры по меньшей мере 1110°С, предпочтительно до температуры свыше 1170°С.
1
2
3
4
1
2
3
4
5
21. Установка по п.17, отличающаяся тем, что прокатный стан (5) чистовой прокатки имеет четыре прокатных клети (5, 5, 5, 5) чистовой прокатки или пять прокатных клетей (5, 5, 5, 5, 5) чистовой прокатки, с помощью которых выходящая из обжимного стана (4) черновой прокатки промежуточная полоса (3') может быть обжата до готовой полосы (3'') с толщиной <1,5 мм, предпочтительно <1,2 мм.
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
22. Установка по п.21, отличающаяся тем, что прокатные клети (5, 5, 5, 5, 5) чистовой прокатки в каждом случае размещены друг относительно друга на расстояниях <7 м, предпочтительно на расстояниях <5 м, причем измеряются расстояния между осями рабочих валков прокатных клетей (5, 5, 5, 5, 5) чистовой прокатки.
23. Установка по п.17, отличающаяся тем, что для сокращения толщины сляба (3) могут регулироваться определенные направляющие элементы (9, 10), и тем самым может быть уменьшен или увеличен просвет по ширине захвата (12) приемного ручья (11), причем толщина (d) сляба и, соответственно, просвет по ширине захвата (12), может регулироваться в зависимости от материала сляба и/или скорости литья.
24. Установка по п.23, отличающаяся тем, что регулируемые направляющие элементы (9, 10) размещены в обращенной к кристаллизатору (2) передней половине, предпочтительно в обращенной к кристаллизатору (2) передней четверти продольной протяженности слябового направляющего устройства (6).
1
25. Установка по п.17, отличающаяся тем, что ось рабочего валка соседней ближайшей к слябовому направляющему устройству (6) первой прокатной клети (4) черновой прокатки обжимного стана (4) черновой прокатки расположена на максимальном расстоянии 7 м, предпочтительно максимально 5 м от конца (14) слябового направляющего устройства (6).
26. Установка по п.17, отличающаяся тем, что обращенный к обжимному стану черновой прокатки входной конец (7а) нагревательного устройства (7) размещен на максимальном расстоянии 25 м, предпочтительно максимум 19 м от оси рабочего валка ближайшей к нагревательному устройству (7) прокатной клети черновой прокатки.