Способ прокатки слитков углеродистых и низколегированных сталей

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Московский институт стали исплавов и Криворожский металлургический комбинат "Криворожсталь"им. В. И. Ленина(56) Авторское свидетельство СССР9 436542, кл. В 21 В 1/02, 1974.Жадан В,Т. Обработка давлениемспециальных сталей и сплавов. ч. 1, -М МИСиС, 1972, с, 68.(54) СПОСОБ ПРОКАТКИ СЛИТКОВ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ(57) Изобретение относится к способам прокатки сталей и сплавов и может быть использовано в металлурги. ческой и других отраслях промышленности. Цель - повышение выхода годного эа счет снижения угара металлаи минимизации обезуглероживання по 901407976 А 1 верхностных слоев слитков. Регламентированный нагрев слитков в изобретении осуществляют до температуры, определяемой по следующей зависимости: Т = К(В/П) ,ехр(К С), где Т - среднемассовая температура слитков,С; В - ширина слитков, мм; 0 " диаметр валков стана, мм; С - содержание углерода в стали, 7.: К 1, К, К - коэффициенты регламентировайного нагрева, имеющие следуюшие значения: К 1 = 1220-1330; К= 0-0181 К = -0,06-0,09. Температура нагрева слитков, рассчитываемая для конкретных условий по предлагаемому способу, позволяет повысить эффективность работы нагревательных устройств эа счет уменьшения суммарных энергозатрат на нагрев и прокладку, а также увеличения пропускной способности нагревательных устройств, повысить выход годного за счет снижения угара металла и улучшить качество продукции путем минимизации обезуглероживания поверхностных слоев металла. 1 ил, 140797 Ьпераортт пистаца,кото -рольку Изобретениетцосится к способам прокатки ста,еп ипшпавов и может быть цспольэоввцо в металлургической и других Отраслях промышленности,Цель изобретеция - повышение выхода годного за сче т с ижсцця угара металла и мццимизагпсц обезугпероживания поверхностных слоев и слитков,Температура нагрева слитков, рассчитываемая для конкретных условий по предлагаемому способу, позволяет повысить эффективность работь 1 нагревательных устройств за счет уменьшения сукчарных энергозатрат ца нагрев и прокатку, а также увеппчецпл пропускной способности нагревать ьных устройств, повысить выход годного за счет снижения угара металла и.улучшить качество продукции путемминимизации обезуглероживания поверхностных слоев металла.На чертеже изображена диаграмма состояния железо-углерод, где представлены интервалы температур регламентированного нагрева слитков из углеродистых и низколегированных сталей по известному и предлагаемому способам (А - интервал изменения температуры регламентированного нагрева слитков по известному способу; Б - интервал изменения температуры регламентированного нагрева слитков по предлагаемому способу; кривая 1 построена дпя значений Р = 1500 мм и В = 830 мм; кривая 2 - для значений 0 = 1000 мм и В = 540 мм).Предлагаемый способ осушествляется следуюшим образом.Перед прокаткой ца обжимном стане слитки углеродистых и низколегированных степей нагревают или подогревают (в зависимости от способапосада) в нагревать пьцых устройствах (например, в регецеративцых илирекуперативных нагревательных колодцах). Нагрев осуществпян 1 т до температуры, которую опреггепяют из зависимости Т = К (-)ехр(К С) В к П 3 При достижении заданной тем туры с помощью по.щ емно - грансп ных устройств слитки доставляю бо прямо на при иный ропы анг либо на сли гков 1 чы,помошью рых их достав гян н и 1 иемцому гангу. Далее и и гв лв 1 прока 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 слитков па обжимном стане с испопьзовацием максимальных условий захвата обжатий до заданных размеров.Эксперименты показывают, что интервал температур регламентированцого нагрева слитков углеродистых инизколегированных сталей, обеспечивающий минимизацию суммарных энергозатрат ца этапах нагрева и прокатки на обжимном стане, определяетсяшириной прокатываемого слитка, диаметром валков стана, а также химическим составом металла, в частности содержацием углерода,Величина интервалов изменениякоэффициентов регламентированногонагрева К 1, К и К получена такжеэкспериментально, Величина коэффициента К 1 равна 1220 в том случае,если диаметр валков стана Р равен950 мм; 1330 - если 0 = 1500 мм.При 950 (П ( 500 мм величина коэффициента К 1 монотонно возрастает от1220 до 1330 по мере увеличения О.Величица коэффициента К 2 монотонновозрастает от 0,0 до 0,18 при уменьВшении величины - от 0,71 до 0,54,Величина коэффициента К равна-0,06 в том случае, если содержаниеуглерода в стали (С) составляет0,17; 0,09 - если С = 1,27. При0,1 (С (1,2 Кмонотонно возрастаетпо мере увеличения С.Предлагаемый принцип выбора коэффициента К 1, К и Кв зависимостиот диаметра валков, относительной ширины слитка и процентного содержанияуглерода в стали объясняется следуюшим.Известно, что с увеличением диаметра валков при прочих равных условиях контактные нормальные напряжения увеличиваются вследствие увеличения длины пути контакта что приводит к повышению продольных подпирающих напряжений. Кроме того, припрокатке с максимальным углом захвата с увеличением диаметра валковвозможно увеличение максимальногоабсолютного обжатия, Это также приводит при одинаковых прочих параметрах к увеличению длины дуги контакта и продольных подпирающих напряжений. В конечном итоге наблюдается увеличение нормальных контактных цапряжеций и, соответственно, усилия прокатки, что может привести кполомке валков. Следовательно, для обеспечения наиболее благоприятных условий работы оборудования стана температуру нагрева слитков и величину коэффициента К следует повы 5 шать с увеличением диаметра валков стана.В качестве примера, характеризующего ширину прокатываемого слитка,В принят безразмерный параметр в . Это0 обусловлено тем, что в практике работы блюмингов наблюдается тенденция к прокатке на блюмингах с боль шим диаметром валков слитков более значительных размеров и, следовательно, бЬльшей ширины. УвеличЕние ширины слитка при прочих равных условиях влечет за собой увеличение площади контакта металла с валками и, следовательно, усилия прокатки, что может привести к поломке валков и перегрузке двигателя стана. Поэтому, как и в рассмотренном случае, нагрев слитков производят до более высокиъ температур, что достигается уменьшением величины коэффициентаВ К 1 при увеличении значенийТемпература нагрева слитков, обес 30 печивающая оптимальные условия работы оборудования, существенно зависит от сопротивления деформации обрабатываемого металла 6 . В свою очередь 6 углеродистых и низколегиэрованных сталей главным образом зависит от содержания углерода в стали. Поэтому в соответствии с изложенным, с увеличением 6 з величину коэффициента КЗ следует увеличивать, 40 Наиболее точно данные закономерности описываются зависимостью 1.Уменьшение температуры нагрева приводит к сокращению времени нагрева слитков и, как следствие, к увеличению пропускной способности чагревательных устройств, снижению величины угара и обезуглероженного слоя металла, В то же время, снижение температуры нагрева приводит к увеличению сопротивления деформации прокатываемого металла и, соответственно, необходимого усилия и момента прокатки. Однако более полное использование потребляемой энергии при 55 прокатке в обжимной клети, чем при нагреве в нагревательных устройствах, формула изобретения Способ прокатки слитков углеродистых и низколегированных сталей, включающий регламентированный нагрев слитков, их транспортировку к стану и последующую прокатку, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода годного за счет снижения угара металла и минимизации обезуглероживания поверхностных слоев слитков, регламентированный нагрев слитков осуществляют до температуры, определяемой по следующей зависимос- ти В К,К,(-) ехР (КС),где Т среднемассовая температура слитков, С;оширина слитка, мм; диаметр валков стана, мм; содержание углерода в стали, Х; В 0 С К, КК коэффициенты регламентированного нагрева, при этом К=1220-1330; К= 0-Оэ 8; К= -0,06-0,09приводит к увеличению суммарного КПД системы нагревательный колодец - обжимной стан и, как следствие, уменьшению суммарных энергозатрат на нагрев и прокатку слитков из углеродистых и низколигированных сталей,П р и м е р. Для условий работы блюминга 1300 слитки горячего посада стали 50 шириной 710 мм нагревают до температуры, определяемой по предлагаемой зависимости и по известной, их транспортировку к стану и опытную прокатку по действующему режиму, характеризующемуся использованием максимальных обжатий по условиях захвата металла валками. Сравнивают восемь режимов, различающихся выбором численных значений коэффициентов регламентированного нагрева слитков перед прокаткой К 1, К и Кз и температурой нагрева слитков. Наименьшие суммарные энергозатраты достигнуты при следующих значениях параметров: К= 1286; К 2= 0,11 КЭ= -Ое 01При этом величина угара минимальная 19,6 кг/т, толщина обезуглероженного слоя 0,95 мм.1407976 РР 7,У,Г СБербеневнич 1(орректор В. Бутяг оставител ехред М.Х едактор Н. Яц Заказ 3276/ одписное ир ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о13035, Москва, Ж, Раушская 5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Уж Проектная тХ дУ д 7 е+рГе 74