Способ охлаждения рулонов горячекатаных полос

(19) (11) 1/00 Е П.Каре 9.ЛОНОВ ГО- пособе охм подачу на ка 3 л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОЛИСАНИЕ ИЗС)БР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт черной металлурги(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ РУРЯЧ ЕКАТАН ЫХ ПОЛОС(57) Сущность изобретения; влаждения рулонов, включающе бретение относится к листопроизводству и может быть исп ри производстве поло олосных станах горячей прои последующем охлаждении ному пр оль овано и с на широкоп катки (Ш СГП) ру о нов.Известен способ охлаждения рулонов (1, включающий подачу на торцевые поверхности горизонтально расположенного рулона потока охладителя (воды) с расходом воды 5 - 200 л/мин.м .Недостаток известного способа, принятого за прототип, заключается в том, что он не учитывает температуру полосы по длине при смотке ее в рулон. При охлаждении всей торцевой поверхности рулона водой это будет приводить к неравномерности механических свойств стали по длине горячекатаных полос.Целью изобретения является повышение равномерности механических свойств стали по длине полосы.Для этого в способе охлаждения рулонов горячекатаных полос, включающем подторцовые поверхности горизонтально расположенного рулона потока охладителя, поток охладителя в количестве 0,7-0,8 общего расхода подают на 2 - 4 наружных и 3 - 5 внутренних витка, а 0,2 - 0,3 общего расхода - на остальную часть торцовой поверхности рулона, спустя 2 - 3 ч с начала охлаждения и до конца охлаждения подают 0,2-0,3 общего расхода охладителя на 2-4 наружных и 3-5 внутренних витка, а 0,7-0,8 общего расхода охладителя - на остальную часть торцовой поверхности рулона,ачу потока охладителя на торцевые поверхности горизонтально установленного рулона, сначала поток охладителя в течение 2-3 ч в количестве (0,7 - 0,8) общего расхода подают на 2 - 4 наружных витка и 3-5 внутренних витка рулона, а (0,3 - 0,2) общего расхода охладителя подают на остальную часть торневой поверхности рулона, затем поток охладителя в количестве (0,2 - 0,3) от общего расхода подают на 2 - 4 наружных и 3-5 внутренних витка, а (0,7 - 0,8) общего расхода охладителя - на остальную часть торцевой поверхности рулона,Заявляемый способ охлаждения рулонов горячекатаных полос осуществляют следующим образом,После прокатки и смотки полос на моталках ШСГП в рулоны последние поступают на склад продукции для остывания.Процесс остывания рулонов, как массивного цилиндрического тела, состоящего из множества витков, осуществляется неравномерно. Наиболее быстро рстывают наружные и внутренние витки, а наименее50 55 медленнее - витки, расположенные в средней части рулона (по толщине намотки). Эта закономерность характерна для рулонов из полос, температура смотки которых практически одинакова по всей длине полосы. Если же температура смотки головной и хвостовой частей полосы значительно выше, чем остальной части полос, то рулоны из таких полос в первоначальный момент остывания будут иметь температуру наружных и внутренних витков значительнб вийе, чем остальные витки, что приведет к значительной.неравномерности механических свойств стали из горячекатаных полос(свойства на голове и хвосте полосы будут значительноо ниже, чем на остальной части полос). Так, например, при прокатке полос на строящемся ШСГП 2500 НЛМК температура головной и хвостовой частей полосы будет на 100-150 С выше, чем остальной части полосы, Для выравнивания скоростей охлаждения различных витков полосы в рулоне производят в первоначальный момент остывания рулона (когда температура наружных и:внутренних витков значительно выше, чем остальных витков) подачу большего расхода охладителя на эти витки, чем на остальную часть торцевой поверхности рулона. Расход охладителя, подаваемого на крайние (наружные и внутренние витки) составляет (0,7 - 0,8) общего расхода охладителя. Причем меньшее значение указанного интервала соответствует рулонам, смотанным из толстых полос (толщиной более 8 мм), а большее значение - рулонам, смотанным из тонких полос(менее 8 мм). Уменьшение расхода охладителя менее 0,7 от общего расхода не обеспечит выравнивания температур витков по сечению рулона, а увеличение расхода охладителя более 0,8 от общего расхода может привести к обратному эффекту - температура наружных и внутренних витков станет ниже, чем срединных,Количество витков, температура которых в первоначальный момент выше, чем остальных витков, составляет (2-4) наружных и (3-5) внутренних, Это объясняется тем, что длина зоны недушируемой части полосы, где температура на 100 - 150 С выше, чем остальной части, составляет 9-12 м на заднем участке и 5 - 6 м на голове полосы, т,е. при внутреннем диаметре рулонов 850 мм и наружном 2200 - 2300 мм это соответствует 2 - 3 наружным и 3 - 4 внутренним виткам .и еще по 1 витку на наружной и внутренней поверхности рулона на переходную зону. Область, ограниченная 5 наружными и 6 внутренними витками по толщине намотки рулона при таких длинах недушируемых участках полосы, имеет температуру на 100-150 С ниже. На эту область подают (0,2-0,3) общего расхода охладителя, причем меньшее значение - для рулонов из толстых полос и большее значение - для 5 рулонов из тонких полос.Уменьшение расхода охладителя менее0,2 от общего расхода приводит к тому, что температура средних витков в первоначальный момент охлаждения может стать выше 10 температуры концевых участков полосы врулоне, а увеличение расхода охладителя более 0,3 от общего расхода не приводит к выравниванию температуры витков по толщине намотки рулона.15 Время, необходимое для выравниваниятемператур витков в рулоне вследствие неодинаковых температурных условий смотки различных частей полосы по длине составляет(2 - 3) часа. За время менее 2 ч не успе вает произойти выравнивание температурыразличных витков в рулоне, а за время более 3 ч происходит помимо выравнивания температуры и обратный эффект - температура наружных витков будет падать быстрее, чем 25 внутренних. Поэтому спустя (2 - 3) ч с началаохлаждения и до конца охлаждения на область, ограниченную (2 - 4) наружными и (3 - 5) внутренними витками подают охладитель в количестве (0,2 - 0,3) общего расхода, а на 30 остальную часть торцевой поверхности ру- .лона - (0,7 - 0,8) общего расхода охладителя.Объясняется это тем, что после достижения витками в рулоне одинаковых температур охлаждение их подчиняется той закономер ности, что наружные и внутренние виткигоризонтально расположенного рулона охлаждаются значительно быстрее, чем остальные витки (срединные) по толщине намотки рулона. Поэтому для выравнивания 40 их скоростей охлаждения на более медленно остывающие витки подают охладитель в количестве (0,7-0,8) общего расхода, а на наружные(2 - 4) витка и внутренние(3 - 5) витка подают охладитель в количестве (0,2 - 0,3) 45 общего расхода. Это обеспечит одинаковыескорости охлаждения всех витков полосы в рулоне и одинаковые механические свойства стали по длине полосы. Уменьшение или увеличение указанных расходов охладителя, подаваемого на различные участки рулоона на торцевую поверхность, не обеспечит одинаковые условия охлаждения витков и не приведет к достижению поставленной цели - повышению равномерности механических свойств стали по длине полосы. При одинаковых температурах витков полосы в рулоне дальнейшее его охлаждение приводит к тому, что (2 - 4) наружных витка и (3-5) внутренних витка охлаждаются быстрее, чем остальные витки, поэтому и навтором этапе охлаждения рулонов спустя (2-3 ч) с начала охлаждения область, расположенная между 4-ым наружным и 5-ым внутренним витком по толщине намотки рулона имеет более высокую температуру, на которую подают больший расход охлаДите- ля (0,7-0,8) общего расхода, а на периферийные, ограниченные (2 - 4) наружными и (3 - 5) внутренними витками - охладитель в количестве (0,2-0,3) от общего расхода.П р и м е р. Способ был опробован в условиях Новолипецкого меткомбината при прокатке полос из стали Ст Зсп размером 4,5 х 1480 мм. Температура смотки головных и хвостовых участков полос превышала температуру смотки основной части полос на 120 - 130 С. Это достигалось тем, что передний участок полосы длиной 5 - 6 м не душировался на отводящем рольганге, основная часть полосы душировалась водой на отводящем рольганге и при попадании хвостового участка полосы длиной 10-12 м на отводящий рольганг в зону охлаждения полосы водой душирующие секции отключались от подачи воды на полосу, Тем самым был достигнут перепад температуры по длине полос порядка 120-130 С, Часть рулонов подвергали ускоренному охлаждению в специальной установке по известному способу, а часть рулонов охлаждалась по предлагаемому способу, В качестве охладителя использовали водовоздушную смесь с расходом воды 0,3 м/ч и воздуха 10 мз/ч на 1 т охлаждаемой продукции, После полного остывания рулонов проводили механические испытания образцов, отобранных от передней, средней и хвостовой частей полос, подвергнутых различным режимам охлаждения в рулонах.Результаты проведенных исследований представлены в таблице,Результаты проведенных испытаний показывают, что при охлаждении рулонов по известному способу (опыт М 1) неравномерность механических свойств была большой: Лдт= 60 Н/мм; Ьдв=60 Н/мм Лдб= =4 О/о. При охлаждении рулонов по предлагаемому способу опыты М 2-4), когда за первые 2-3 ч на наружные и внутренние витки подавали охладитель в количестве (0,7-0,8) общего расхода, а на остальную часть (0,2- 0,3) общего расхода, а после 2-3 ч расход охладителя при подаче его на указанные 5 зоны меняли на противоположный, значительйо снижалась неравномерность механических свойств по длине полосы: Ьд, до 15 Н/мм 2; Лдв до 15 Н/мм; Лдб до 1,5, причем наименьшая неравномер ность была при средних значениях заявляемых пределов реоходее охлвдителя опыт М 3): Ьдт =5 Н/мм 2; Ад=5 Н/мм;Ьд 5; = 0,5 О. Выход же за рамки заявляемых пределов расходов охладителя (опыты 5 и 6) 15 не обеспечивал достижение поставленнойцели: ЛА = 25 Н/мм 2; Ьдв = 25 Н/мм 2; Ьд 5 =3 оПредложенный способ при его использовании в листопрокатном производстве позволит обеспечить следующие техникоэкономические показатели:- уменьшение разброса механическихсвойств листового проката, имеющего различную температуру смотки полос по их 25 длине, что приводит к повышению выходагодного. Формула изобретения Способ охлаждения рулонов горячека таных полос, включающий подачу потока охладителя на торцевые поверхности горизонтально установленного рулона, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения равномерности механических 35 свойств стали по длине полосы, сначала поток охладителя в течение 2 - 3 ч в количестве 0,7-0,8 общего расхода подают на 2-4 наружных витка и 3-5 внутренних витка рулона, а 0,3 - 0,2 общего расхода охладителя 40 подают на остальную часть торцевой поверхности рулона, затем поток охладителя в количестве 0,2 - 0,3 от общего расхода подают на 2 - 4 наружных и 3 - 5 внутренних витка, а 0,7 - 0,8 общего расхода охладителя - на 45 остальную часть торцевой поверхности рулона,1763494 Результаты сопоставительного анализа охлаждения рулонов по известному и предлагаемому способам Температура сметки витков, С.1 йпп сер хв гол сер хв гол остальстальвнутренние и остальвнутренние и. наячасть ные наружныевитки наружныевитки витки 750 0,3 0,3 0,3 1 740 620 470 460 475 Оэ 09 0,21 0,09 0,21 2 750 625 755 О, 3 3 745 620 740 0,3 0,225 ОУ 075 2,5 455 450 450 0,075 09225о,об 3 . 450 44 а 455 о,об о,г 4 4 740 615 745 0,3 0,24 1,9 490 475 495 0,093 0,207 0,093 5 745 620 750 0,3 0,207 6 740 615 750 0,3 Оф 243 0,057 3,1 430 455 435 0,057 0,243 Продолжение таблицы 8 Ъф пл Неханические свойства стали римещ ние Предел текучести,зфт , Н/мне Предел прочности Оа, Н/ммз Относительное удлинение ; гол сер хв гол сер хв гол сер хв 21, О 17,0 1 245 305 255 370 430 375 19,5 Известныйспособ 285 290 г 8 а 4 оо 41 о 395 19,5 18,5 20,0 Подача охладителя на 2 нар.+3 внут.витка и на остальн.часть 18,0 3 нар. ++ б внутр. 6 325 300 320 455 420 440 16,0 18,5 15,5 Составитель В. КостяковТехред М,Моргентал Корректор С, Лисина Редактор Н, Козлова Заказ 3430 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, /К, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Общийрасходохладителямз/ч на1 т Расход охладителя на торцовые поверхности рулонов, мз/ч на 1 т Время подачи охладителя на 1 этапе,ч Температура витков после 1-гоэтапа охлаждения, фС Расход охладителя на торцовые поверхности рулона, мз/ч на 1 т