Требования к подкату для производства жести

Заготовкой для производства жести является горячекатаный подкат с 1СГП, но требования к нему существенно жестче, чем для производства хо- тоднокатаного листа (см. главу 2, раздел 1).

Сохраняются требования по отсутствию наружных дефектов и неметаллических включений, смятия концов и складках рулонов, телескопичность не [более 50 мм, предельные отклонения по толщине подката не должны превышать требований ГОСТ 19903, а разница в толщине свариваемых концов подката на НТА не должна превышать 0,1-0,15 мм. Несколько ужесточаются требования к поперечному профилю подката. Подкат должен иметь определенный уровень механических свойств и структуру металла.

Требования к подкату для производства жести

Для производства жести обычно используют подкат толщиной 2-2,5 мм и выпуклость его поперечного профиля должна находиться в пределах 0,02- 0,06 мм, а косина не превышать 0,03 мм.

Эти требования обусловливают целесообразность иметь длину бочки валков стана горячей прокатки близкой к длине бочки валков стана для прокатки жести. При этом следует иметь в виду, что жесть производят шириной не более 1200 мм (в подавляющем большинстве случаев до 1000 мм), что обусловливает длину бочки валков станов для производства жести 1200 или максимально 1400 мм.

Практика работы двух предприятий (во времена СССР), производящих жесть — ОАО ММК и ОАО «ИСПАТ-Кармет» — подтверждает это положение. На первом предприятии действует стан 1200, подкат на который поступал с ШСГП-1450, на втором — стан 1400, подкат для него производится на ШСГП- 1700. Как уже отмечено было выше, в СНГ в основном используют жесть шириной 712-838 мм, следовательно, подкат для нее должен быть шириной 740- 860 мм. На ШСГП-1450 ОАО ММК обеспечить прокатку таких узких полос с требуемой формой поперечного профиля оказалось намного легче, чем на ШСГП-1700, на котором разница в ширине подката и длине бочки валков достигла практически двукратной. Это потребовало разработки специальной профилировки валков.

Схемы профилировок рабочих валков чистовых клетей ШСГП- 1700 для прокатки жести

Рис. 125. Схемы профилировок рабочих валков чистовых клетей ШСГП- 1700 для прокатки жести:

I — длина бочки валков; I — длина участка профилирования бочки валков; W — вогнутость верхних рабочих валков на середине бочки

На рис 125 показаны схемы разработанных профилировок валков для ШСГП-1700, а в табл.40 даны величины вогнутости верхних рабочих валков (нижние валки остаются цилиндрическими) по клетям чистовой группы стана 1700.

Профилировка валков по варианту I (см. рис. 125) была рассчитана на прокатку полос всего сортамента стана, в том числе и для прокатки подката для жести толщиной 2-2,4 и шириной 900 мм. Однако использование такой профилировки валков приводило к получению полос шириной более 1300 мм с поперечной разнотолщинностью, превышающей требования ГОСТ 19903 по толщине, при прокатке подката для жести он имел прямоугольный или даже вогнутый профиль (в 60% случаев) и выпуклый профиль — выпуклость до 0,05 мм (в 40% случаев). То есть, этот вариант профилировки валков не подходил.

В связи с этим, впервые в практике работы ШСГП была применена специализированная профилировка рабочих валков, выполняемая на средней части бочки (варианты II и III). Она предназначена для прокатки подката шириной 900 и 1000 мм соответственно. Длина участка выбрана, исходя из максимальной ширины полос 1050 и 1250 мм, прокатываемых для разогрева валков после перевалки. При этом учтено возможное некоторое смещение полос относительно продольной оси прокатки. Величина W, показанная в табл.40, определена по приведенной в работе методике. Реализация разработанной профилировки позволила на стане 1700 обеспечить требуемый поперечный профиль подката и улучшить контактные условия работы системы рабочий- опорный валок [112].

Таблица 40

Вогнутость (W) рабочих валков ШСГП-1700 (на диаметр)

Вариант профилировки

W по клетям чистовой группы, мм

W, мм

1

2

3

4

5

6

7

I

1700

0,30

0,25

0,25

0,20

0,15

0,15

0,10

II

1100 1300

0,60 0,55

0,60 0,55

0,50 0,45

0,45 0,45

0,45 0,40

0,40 0,40

0,40 0,35

III

1100 1300

0,60 0,55

0,55 0,50

0,50 0,45

0,45 0,40

0,45 0,40

0,40 0,35

0,35 0,30

С аналогичными задачами столкнулись и специалисты ОАО ММК при переводе стана 1200, на котором прокатывают жесть, на подкат, произведенный на ШСГП 2000. Задача была решена за счет снижения объемов производства монтажа подката на кампанию рабочих валков с 1800 до 900 тонн и увеличения пауз между полосами с 7-9 до 30 с (что снизило величину тепловой выпуклости валков).

Поскольку прокатка подката при таких режимах снижала производительность стана 2000, то была разработана и исследована технология производства подката двойной ширины с последующим роспуском его перед холодной прокаткой. Такая технология позволила увеличить ширину подката до 1700 мм и массу рулона с 15 до 30 т.

К моменту начала исследований на стане 2000 ОАО ММК применяли систему профилирования валков, предназначенную для прокатки трех основных групп полос: подката для жести, трансформаторной стали и широких полос общего назначения. Станочные профили рабочих валков были вогнутыми с величиной вогнутости от -0,55/-0,60 мм в первых клетях чистовой группы до -0,25/-0,15 мм в последних. По мере изнашивания опорных валков исходная вогнутость рабочих уменьшалась вплоть до приобретения ими выпуклой формы. Рабочие валки черновой группы цилиндрические. Опорные валки черновой и чистовой групп выполняли с выпуклой формой бочки. Монтажные партии металла формировали таким образом, чтобы наработка на рабочих валках последней чистовой клети не превышала 135 км, после чего производили перевалку всех рабочих валков чистовой группы клетей. Продолжительность кампании опорных валков была различна и составляла от 3 до 14 суток с возрастанием против хода прокатки. С использованием представленной системы профилирования и регламента работы валков поперечная разнотолщинность полос толщиной 2-2,5 мм находилась в диапазоне 0,05-0,10 мм, следовательно существовавшая система профилирования валков не обеспечивала требуемой величины поперечной разнотолщинности подката для жести.

Учитывая опыт аналогичной работы, проведенной на стане горячей прокатки 2500 ОАО ММК, скорректировали профилировку валков для прокатки подката для жести.

Разработанная калибровка валков используется при прокатке подката двойной ширины для производства жести. При этом его поперечный профиль имеет выпуклость в пределах 0,02-0,03 мм и лишь небольшая часть подката (до 10%) выходит за эти пределы, то есть подкат близок к прямоугольному. Сообщается о возможных негативных явлениях при прокатке такого подката на стане 1200, главным образом, ухудшении плоскостности жести. Рекомендовано оснастить стан 1200 современными средствами автоматизации.

Еще одним требованием к подкату для производства жести является получение его с требуемой твердостью. Во-первых, это должно обеспечить высокие пластические свойства подката для последующей холодной прокатки, а во-вторых, требуемую твердость жести (регламентирована ГОСТ 13345 в диапазоне 54-60 HR30TA). На твердость и пластические свойства подката влияет как химический состав стали (главным образом, содержание углерода и азота), так и температурно-скоростной режим прокатки подката, скорость его охлаждения на отводящем рольганге ШСГП и температура смотки. Следует иметь в виду, что требования к твердости подката несколько различаются, в зависимости от того, в каких агрегатах будет производиться отжиг жести в АНО или в колпаковых печах, поскольку технологии отжига жести в этих агрегатах существенно различаются по скорости и продолжительности нагрев до максимальной температуры нагрева и скорости охлаждения.

Установлено, что подкат, подвергаясь многочисленным деформациям изгиба, растяжения и сжатия в разматывателе, окалиноломателе, тянущих роликах, петлевых, натяжных и других механизмах НТА, наклёпывается. В травильных ваннах в результате перехода водорода, содержащегося в травильном растворе, в поверхность подката, он приобретает еще большую твердость. После травления, перед задачей в стан 1200, подкат подвергают испытаниям на твердость HRB, предел текучести, временное сопротивление разрыву, относительное удлинение, определяют размер зерна феррита и балл цементита. В результате анализа полученных данных выявлено увеличение разнобалльности зерна до пяти номеров (с №6 до №12) и колебание уровня твердости в пределах 52-80 HRB при среднем значении 65 HRB. Выявлена также высокая неоднородность свойств по длине подката.

Практика же показала, что стабильная работа стана 1200 достигается при твердости подката 60-62 HRB и небольшой разнозернистости структуры металла.

Исследованиями также установлено, что твердость жести, отожженной в колпаковых печах, в среднем на 1,2 ед. меньше, чем в АНО. Получение жести горячего лужения твердости 54-60 HR30TA возможно лишь для подката с величиной ферритного зерна не менее №8-9.

Даны рекомендации по уменьшению содержания кремния и марганца в полуспокойной стали ниже требований ГОСТ 1050 (фактически до уровня кипящей стали), и в зависимости от результатов испытаний подката на механические свойства следует делать выбор агрегата для термической обработки жест.

Сопоставление процессов отжига холоднокатаных полос в колпаковых печах и АНО показало, что отжиг металла в АНО обеспечивает постоянство температурных режимов по длине и ширине полосы, а следовательно, и равномерность механических характеристик. Жесть, отожженная в АНО, имеет высокие значения твердости и низкие значения глубины сферической лунки

По Эриксену. Скоростной отжиг полосы в АНО и быстрое охлаждение способствуют получению мелкозернистой структуры ферритного зерна, пересыщенного элементами внедрения, и получению более жесткой жести. Так как при непрерывном отжиге из-за кратковременности процесса отсутствует возможность варьирования температурно-скоростными режимами нагрева и охлаждения металла с целью устранения Старения, формирование структуры обусловлено режимами горячей прокатки. Для выявления влияния температурно-скоростных режимов горячей прокатки на механические свойства жести прокатали подкат по трем вариантам, представленным в табл.41, а в табл.42 показаны полученные на протравленном подкате механические свойства, твердость и микроструктура металла при прокатке его по этим режимам.

Изучение микроструктуры подката показало, что однородную феррито- цементную структуру подката можно получать при следующих температурных режимах горячей прокатки: более 1070°С, / более 870°С.

Из табл.42 следует, что подкат, прокатанный по третьему режиму, имеет самые низкие показатели по-твердости и самые высокие показатели пластичности. Наименее благоприятной является структура подката, прокатанного по второму варианту, при разнобалльности 7-9 в ней присутствует перлит.

Механические свойства, микроструктура черной жести после отжига в АНО и дрессировки приведены в табл.43, твердость и глубина сферической лунки по Эриксену электролуженой жести представлены в табл.44.

3. Требования к подкату для производства жести

В таблице приняты обозначения: t — температура полос непосредственно перед чистовой группой клетей; гк„ — температура конца прокатки полос; tCK — температура смотки полос;  заправочная скорость переднего конца полосы в моталку

Таблица 42

Механические свойства, твердость и микроструктура подката для жести [118]

3. Требования к подкату для производства жести

Таблица 43

Механические свойства и микроструктура черной жести после отжига в АНО и дрессировки [118]

3. Требования к подкату для производства жести

 

Из представленных в таблицах данных видно, что по совокупности показателей твердости и пластичности электролуженой жести непрерывного отжига наиболее предпочтительным является первый вариант горячей прокатки.

С целью исключения влияния химического состава стали на свойства готовой жести непрерывного отжига авторы работы определили твердость, глубину сферической лунки и микроструктуру на жести толщиной 0,22 мм, произведенной еще по трем вариантам горячей прокатки. Полученные результаты приведены в табл.45 и 46.

В результате анализа данных табл.45 и 46 авторы работы [118] делают вывод, что для получения благоприятной структуры и свойств электролуженой жести непрерывного отжига горячую прокатку необходимо завершать в области фазового превращения аустенита (Y—мх), то есть при температуре конца прокатки выше 910°С.

Таблица 44

Твердость и глубина сферической лунки по Эриксену черной и электролитически луженой жести

3. Требования к подкату для производства жести

Таблица 45

Температурно-скоростные режимы прокатки и механические свойства черной и электролитически луженой жести

3. Требования к подкату для производства жести

Итоговой таблицей, в которой обобщены результаты выполненных исследований, является табл.47.

 

Таблица 46

Микроструктура подката и готовой жести

Тип металла

Характеристики микроструктуры металла для вариантов режимов прокатки

1

2

3

Средний размер зерна, мкм

Балл зерна

Средний размер зерна, мкм

Балл зерна

Балл зерна

минимальный

максимальный

минимальный

максимальный

средний размер зерна, мкм

минимальный

максимальный

Подкат

11

8

13

10

8

14

12

7

13

Жесть

8

7

14

6

8

14

И

8

12

 

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий