Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

К холоднокатаной листовой продукции предъявляют высокие требования, которые, в основном, сводятся к химическому составу стали, точности размеров листов и полос, механическим свойствам металла, состоянию поверхности листов и полос. Соблюдение этих требований возможно только яри комплексном решении задачи.

Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

Химический состав стали (полностью), наличие неметаллических включений и дефектов (в значительной мере) определяются сталеплавильным переделом. Точность прокатки, структура и механические свойства металла, наличие поверхностных дефектов зависят от предшествующего холодной прокатке передела — производства горячекатаного подката. Поэтому требования к подкату и регламентируются как стандартами, так и внутризаводскими техническими условиями, изложенными в разделе 1 главы 2.

Непосредственно при производстве холоднокатаной листовой продукции формируется геометрия полосы, структура и механические свойства металла.

Когда речь идет о точности прокатки, то имеется в виду прокатка полос в заданном диапазоне колебаний размеров полос по толщине и ширине, а для листов — и по длине. Кроме этого, необходимо получать полосы с минимальной (тоже регламентированной стандартами и техническими условиями) неплоскостностью.

И наконец, производство холоднокатаной продукции должно сопровождаться минимальными затратами.

Все эти условия обеспечиваются как правильно выбранным оборудованием, так и, в очень значительной степени, рациональной технологией производства холоднокатаной листовой продукции по всей технологической линии.

Холоднокатаная продукция из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных сталей, в том числе и предназначенная для автомобильной промышленности, является основной для НСХП. Главными параметрами технологии производства этого вида продукции являются режим обжатий, удельные натяжения полосы в межклетевых промежутках и между разматывателями и первой клетью НСХП, а также последней клетью и моталкой, скоростные условия прокатки, тепловой режим работы стана, профилирование и текстурирование прокатных валков.

Режим обжатий

При определении как суммарного относительного обжатия, так и частных относительных обжатий следует учитывать то, что непосредственно при холодной прокатке после обжатия полосы рекристаллизации её структуры не происходит. То есть, каждое следующее обжатие полосы будет происходить при наличии увеличивающегося наклепа металла.

 

Таблица 15

НСХП

Суммарное обжатие, %

Частные обжатия по клегям, %

1

2

3

4

5

Трехклетевой

40-60

30-50

15-35

5-15

Четырех клетевой

50-80

10-50

20-45

25-40

20-25

Пятиклетевой

60-90

10-30

20-15

20-40

20-40

10-25

 

В табл.15 представлены цифры суммарных и частных относительных обжатий металла на НСХП. отражающие мировую практику работы таких станов.

На однотипных, например, четырехклетевых станах, характер распределения относительных обжатий может меняться, что видно из следующих данных:

Клеть

1

2

3

4

Обжатие, % на станах:

2500 ОАО ММК…….

15-20

15-33

15-30

15-20

1700 ОАО «Северсталь» ….

15-20

30-35

25-35

10-30

1700 ОАО «Запорожсталь»

25-40

20-35

15-25

8-17

С точки зрения выравнивания наследственной продольной разнотолщинности наиболее эффективен режим, принятый на стане 1700 ОАО «Северсталь» (аналогичен и на стане 1700 ОАО «ММК им.Ильича»),

В табл. 16-18 в качестве примера приведены режимы обжатий при прокатке полос на четырех- и пятиклетевых НСХП.

Распределение обжатий по клетям непрерывного стана производят по двум принципиально различным схемам. По первой схеме относительные обжатия уменьшают от первой к последней клети. При таком распределении обжатий обеспечиваются максимальные обжатия при относительно больших толщинах ненаклепанного либо мало наклепанного металла. Уменьшенные обжатия в последней клети обеспечивают получение полос с минимальной неплоскостностью и разнотолщинностью. Эту схему применяют при прокатке относительно толстых полос. По второй схеме обжатия от первой к последней клети увеличиваются. По этой схеме работают современные четырех- и пятиклетевые станы при прокатке тонких полос.

Таблица 16

Режим обжатий при прокатке полос на непрерывных четырехклетевых станах холодной прокатки*

2. Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

При выборе относительного обжатая в последней клети НСХП учитывают, что от величины обжатия зависит эффективность работы систем автоматического регулирования толщины, натяжения и формы полосы. Поэтому относительное обжатие в последней клети желательно иметь в пределах 10-15%.

Режимы обжатий на одноклетевых реверсивных станах зависят от сортамента продукции (марочного и размерного) и технических характеристик стана. Однако в своей основе они имеют известный принцип равномерности распределения по проходам либо затрачиваемой мощности, либо силы прокатки. На ряде станов режимы обжатий построены исходя из того, что в первых проходах лимитирующим фактором является затрачиваемая на прокатку мощность, а в последних — сила прокатки.

Продолжение таблицы 16

2. Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

* Здесь и в следующих таблицах приняты обозначения: h7 — толщина полосы до и после прохода в данной клетц; Ah, £ — абсолютное и относительное обжатие. ** 05кп; 08кп; 08пс; Юкп; Юпс; Ст1кп; Ст1пс; Ст2кп; Ст2пс. *** 15кп; 20кп; 15пс; 20пс; 15сп; 20сп; СтЗкп; СтЗпс; СтЗсп.

 

Продолжение таблицы 16

2. Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

 

Диапазон суммарных относительных обжатий на одноклетевых четырехвалковых реверсивных станах находится в пределах 40-80%. Среднее обжатие за проход составляет 8-14%. Меньшие величины относятся к прокатке высокоуглероднстых и высокохромистых легированных сталей. Обычное число проходов на одноклетевых станах составляет 5-9, причем в первом и после- Днем проходах дают более низкие обжатия.

 

2. Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

Продолжение таблицы 17

2. Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

 

Продолжение таблицы 17

2. Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

Продолжение таблицы 18

2. Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

Одноклетевые реверсивные четырехвалковые станы предназначены для прокатки полос толщиной 0,4-3 мм из подката толщиной до 4 мм. Скорость

прокатки до 15 м/с.

 

В табл. 19 приведены режимы прокатки полос из легированных сталей на одноклетевом четырехвалковом реверсивном стане 1680 ОАО «Запорожсталь».

Продолжение таблицы 18

2. Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

Таблица 19

Режимы прокатки полос, силовые параметры и скорость прокатки на стане 1680 ОАО «Запорожсталь»

2. Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

Межклетевые натяжения полосы

Межклетевые натяжения полосы уменьшают силу прокатки, упругую Деформацию валков и клети, стабилизируют процесс прокатки и позволяют увеличить обжатие металла.

Удельные натяжения по межклетевым промежуткам НСХП устанавливают в функции условного предела текучести прокатываемого металла (от) с учетом соответствующего его наклепа. Практикой установлено, что величина среднего удельного натяжения полосы не должна превышать 0,4<тг В реальных условиях для уменьшения обрывности полос уровень межклетевых натяжений снижают в последнем межклетевом промежутке до (0,2-0,3)аг

В табл.20 приведены значения полных межклетевых натяжений полос на стане 2030 ОАО НЛМК, а в табл.21 — на стане 1700 ОАО «ИСПАТ-Кармет».

Первоначально на стане 1700 величина межклетевых натяжений была несколько выше.

С целью снижения процента «обрывности» швов при прокатке на стане 1700 Карагандинского металлургического комбината (ныне ОАО «ИСПАТ-Кармет») межклетевые натяжения приняты на уровне (0,15-0,2).

На стане 2500 ОАО ММК удельные натяжения между клетями составляют 0,3 условного предела текучести.

Таблица 20

Межклетевые натяжения при прокатке полос на стане 1700 ОАО «ИСПАТ-Кармет»

Полосы, мм

Межклетевые натяжения, МН, по промежуткам

1

2

3

4

5*

0,4×1650

0,17

0,17

0,15

0,12

0,07

0,4×1100

0,14

0,11

0,08

0,06

0,02

0,7×1100

0,23

0,19

0,15

0,11

0,06

0,7×1250

0,24

0,21

0,28

0,14

0,05

0,7×1600

0,33

0,24

0,23

0,19

0,06

0,7×1850

0,33

0,25

0,23

0,12

0,08

1×1850

0,31

0,27

0,24

0,24

0,09

1×1100

0,24

0,21

0,21

0,15

0,03

1,5×1850

0,41

0,35

0,34

0,23

0,07

1,5×1100

0,32

0,26

0,24

0,16

0,05

2×1850

0,46

0,39

0,36

0,28

0,09

2×1100

0,34

0,31

0.29

0,25

0,06

* Между 5-й клетью и моталкой.

Таблица 21

Межклетевые натяжения при прокатке полос* на стане 1700 ОАО «ИСПАТ-Кармет»

Толщина полосы, мм

Межклетевые натяжения, МН, по промежуткам

1

2

3

4

0,5

0,21

0,12

0,09

0,07

0,6

0,21

0,13

0,09

0.07

0,7

0,24

0,17

0,12

0,09

0,8

0,25

0,18

0,14

0,10

1

0,27

0,21

0,17

0,13

1,2

0,28

0,23

0,19

0,15

1.5

0,30

0,25

0,20

0,18

1,8

0,38

0,32

0,26

0,22

2

0,38

0,33

0,28

0,24

* Ширина полос 1015 мм

На НСХП 1700 ОАО «ММК им.Ильича» из условия наиболее эффективного воздействия на планшетность полосы и исключения ее порыва при прокатке под совместным действием приложенных натяжений и внутренних продольных напряжений предложено определять уровень межклетевых удельных натяжений по зависимостям, представленным в табл.22.

Таблица 22

Межклетевые удельные натяжения НСХП 1700 ОАО «ММК им.Ильича»

2. Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

 

При смотке прокатанной полосы величина натяжения должна обеспечивать сохранность рулона при последующей транспортировке и предотвращать сваривание контактирующих витков рулона при отжиге в колпаковых печах. Поэтому при прокатке углеродистых сталей оптимальную величину удельных натяжений при смотке устанавливают в пределах 35-45 МН/м2. При выборе режима смотки учитывают, что на него влияют толщина полосы, профиль и форма полосы и шероховатость её поверхности.

Скоростной режим прокатки

Одной из важных характеристик СХП является скоростной режим прокатки. На четырехклетевых НСХП скорость максимально составляет 25, на пятиклетевых 30, а на шестиклетевых 40-41 м/с. Как показала практика, дальнейшее увеличение скорости прокатки нецелесообразно, так как при усложнении механического оборудования и систем автоматики эти затраты не окупаются увеличением производительности НСХП.

В зависимости от характера работы НСХП, массы горячекатаных рулонов, характеристик оборудования и электропривода скоростной режим прокатки существенно изменяется. На рис.85 показана циклограмма холодной прокатки рулонов на непрерывном стане порулонной прокатки и на стане бесконечной холодной прокатки.

Циклограмма прокатки полосы на НСХП порулонной прокатки

Рис. 85. Циклограмма прокатки полосы на НСХП порулонной прокатки (сплошная линия) и на НСХП бесконечной прокатки (пунктирная линия)

Укрупнение рулонов производят при небольшой массе слябов, из которых получают подкат на ШСГП. При массе слябов 6-7 т из непрерывной полосы, проходящей в НТА, формируют рулон-подкат для НСХП из 3-4 горячекатаных подкатов-полос. При массе слябов 15-18 т — из двух подкатов, при массе 36-45 т — из одного.

 

Аналогично строится циклограмма, если холоднокатаный рулон формируется из трех или более горячекатаных рулонов. Тогда число участков, прокатанных на скорости У>ст, будет соответствовать числу горячекатаных рулонов, прокатанных в один холоднокатаный рулон. Как видно из рис.85, при бесконечной прокатке отсутствует операция замены рулонов. Разделение полос производится на скоростях, близких к 5 м/с, что уменьшает время прокатки и повышает производительность стана.Снижение скорости при прокатке сварных швов обусловлено опасением разрывов полосы либо по самому шву, либо по участку металла, непосредственно к нему прилегающему. Следовательно, чем выше качество шва и минимальнее влияние сварки на близлежащие участки, тем меньше снижение скорости при прокатке швов, либо, в идеале, его полное исключение.

Прокатка участков полосы на переменных скоростных режимах вызывает изменение силы прокатки, межклетевых натяжений, коэффициента трения, толщину масляного клина в ПЖТ опорных валков и обусловливает непостоянство толщины полосы. Для уменьшения длины участка полосы, прокатываемого в переходных режимах, величины ускорения и замедления рекомендуется применять в пределах 1,5-3 м/с2.

Обязательный закон непрерывной прокатки — равенство секундных объемов металла во всех клетях непрерывного стана. Обычно скорость прокатки в каждой клети стана рассчитывают, исходя из выбранной и возможной скорости выхода полосы из последней его клети, учитывая при этом опережение металла.

Энергосиловые параметры прокатки

Представление об энергосиловых параметрах и конечной скорости холодной прокаггки на стане 2030 ОАО НЛМК дают цифры, представленные в табл.23, которые соответствуют режимам обжатий, приведенным в табл.15.

Продолжение таблицы 23

2. Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

Таблица 23

Энергосиловые параметры и скорость при прокатке полос на стане 2030 ОАО НЛМК

2. Прокатка холоднокатаных полос из рядовых, конструкционных углеродистых и низколегированных марок стали

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий