Способ регулирования процесса горячей прокатки металлических полос

Ссиоэ СоветсиинСоциалистнчесиинРеснубпии ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 908447(72) Авторы изобретения Э.В. Приходько, В.Л. Мазур, Д,И. НГ.В. Левченко, В.Ф. Иарков, П.А. ФиБ.А. Фельдман и В,В, Иедвед Инстит ной металлургии Иин металлургии СССРЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛОС 2олосы закан кои темтима из Изобретение относится к автоматизации металлургических процессов, в частности автоматизации прокатного производства, и совершенствует способ регулирования процесса горячей прокатки металлических полос из малоуглеродистых и низколегированных марок сталей.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ регулирования процесса горячей прокатки металличесКих полос, заключающийся в том, что варьируют температуру конца прокатки и смотки по содержанию углерода. В этом способе при выборе и регулирования Тп обычно ориентируются на диаграмму желеэоуглерод, согласно которой при повышении содержания. углерода в стали аустенит стабилизируется, что создает условия для снижения Т и соответственно Т и . Регулирование процесса рекомендуется выполнять так, чтобы, прокатку ичивать при сравнительно низпературе, которая еще допусусловия прочности клети и мощностипривода прокатного стана, однаковыше температуры полиморФных превращений стали. Прокатка полос нижетемпературы полиморФных превращенийнеизбежно приводит к разнозернистости структуры 11 .Недостаток известного способасостоит в том, что он не обеспечивает стабильности механическихсвойств и высокого выхода годногополос. При таком подходе к регулированию процесса и выбору оптимальных технологических параметровпрокатки металлических полос поизвестному способу не учитывается 20как влияние деФормации, так ивлияние легирующих элементов на изменение устойчивости аустенита08447 5 1 О где 3 9родисгых сплавов марганцем и другими элементами характерными, например, для химического состава малоуглеродистой стали, снижает температуру происходящих при горячейпрокатке полиморфных превращений:у стали 08 кп"решетка превращается в-решетку при 855 фС, а устали Ст 3,- при 840 С,Таким образом ориентация на содержание углерода как показатель,характеризующий химический составстали в целом, и диаграмму железоуглерод как теоретическую основу привыборе оптимальных температурных,режимов и регулировании процесса горячей прокатки полос в производственной практике оказывается неэффективной и затрудняет выработку рациональных путей повышения стабильности механических свойств и увеличения выхода годного горячекатанных полос. Цель изобретения - повышение стабильности механических свойств и увеличение выхода годного металлических полос за счет упреждающего регулирования температуры конца прокатки и смотки,Поставленная цель достигается тем, что по способу, заключающемуся в том, что варьируют температуру конца прокатки и смотки, дополнительно перед подачей металла на стан измеряют величину электронного эквивалента многокомпонентной металлической системы, варьирование температуры конца прокатки и смотки осуществляют прямо пропорционально изменению величины электронного эквивалента, исходя из зависимостей т,- кк" - с (1) сн = си- Сси Р)Ч К - величина электронногоэквивалента, Ткп и Тся - температуры концапрокатки и смотки полосы, ОС;Ккп и Км - коэффициенты пропор градционаланости, в а в ;: 1000 гРаД; 4С кп и Ссм константы ССм =522 С; С1020 ОС.Электронный эквивалент является интегральной характеристикой межатомного взаимодействия в многокомпонентной системе и определяется как среднестатическое число электронов, участвующих в образовании химической связи между двумя атомами, расположенными в узлах кристаллической решетки. Парные линейные зависимости (1) и(2) получены на основании статичес кой обработки данных массового производства листов и полос из малоуглеродистой и низколегированной стали(массив,.включающий 463 плавки,коэфФициент корреляции г = 0,96) . Поскольку электронный эквивалент является интегральной характеристикойхимического состава стали при любомЧисле и химической индивидуальностивходящих в ее состав компонентов,предлагаемый способ регулированияобеспечивает оптимальное сочетаниехимического состава и технологиипрокатки металлических полос.Сущность предлагаемого способарегулирования процесса горячей прокатки металлических полос состоитв следующем.Конкуренция процессов упрочнения и разупрочнения при горячейдеформации по своей Физическойсущности предполагает, что для каждого конкретного состава стали можетбыть подобрано такое сочетание температуры и схемы деформации, когдаэти процессы компенсируют другдруга, или роль одного из них становится определяющей. При регулировании процесса горячей прокаткинеобходимо учитывать ряд существенных для технологии и обеспечения 45качества обстоятельств, основнымииз которых являются сохранение максимальной пластичности стали притемпературе деформации и изменениев структурном состоянии стали после 50деформации.Рри относительно стабильной схеме деформации на широкополосныхстанах задача оптимильного регулирования процесса горячей прокатки полос сводится к установлению оптимального соотношения между составомстали и температурами конца прокатки и смотки.Задачи такого плана,1 9Приведенная последовательностьвычислений производится на ЭВМ позаранее разработанной программе,а в качестве исходных данных необходимо задать лишь, химический состав конкретной стали. Поэтому вычис.ление Е может выполняться скольугодно оперативно и не связано скакими-либо трудностями,Отсутствие четких границ по уровню свойств между марками углеродистой. и ниэколегированной сталей является следствием перекрытия соответствующих им значений Е в результате колеблемости концентраций легирующих компонентов в пределахмарочного состава. Наличие, подобныхчетких количественных связей междусвойсТвами (6 в бт, 65 а, н) с однойстороны и 21 - с другой использовано в предлагаемом техническом решении для выбора оптимального регулирования процесса горячей прокатки полос. В результате анализаэкспериментального материала, характеризующего изменение комплексахимических свойств (бв,т,б,ан,НВВ)горячекатанных полос различной толщины при одновременном изменениисостава, Тр и Тсм установлено,чтонаилучшее сочетание прочностных ипластических характеристик полосовойстали и отсутствие случаев отбраковки полос по механическим свойствамобеспечивается при регулированиипроцесса прокатки по зависимостям(1) и (2) .Для реализации предлагаемого способа перед или во время горячей прокатки по плавочному химсоставу стали рассчитывают соответствующееему значение Е" и производят упреждающее регулирование температурыконца прокатки и смотки в соответствии с указанными зависимостями(1) и (2) .Воздействие на Ткп и Тсм можетосуществляться любым из используемых в практике листопрокатного производства способом - изменением температуры нагрева слябов под прокатку,подстуживанием между проходами ит.д.При постоянной величине электронного эквивалента стали в пределахплавки, партии полос или даже однойполосы (слитка, сляба) температурыконца прокатки Т и смотки Тм поддерживают постоянными и механические свойства металла после прокатки (вгодовом состоянии) будут относительно стабильными. Отклонения свойствот заданного уровня, вызванные воздействием разнообразных случайныхФакторов технологии горячей прокатки (колебания толщины, величины обжатия и др.), будут небольшими ине будут выходить за пределы допускаемых значений показателей свойств,оговоренных стандартами, техническими условиями или какой-либо другой нормативной документацией,При изменении электронного эквивалента металла новой партии, нового сляба, новой полосы или по длине полосы управляющее вычислитель- .ное устройство с помощью уравнений(1) и (2) находит, такие значениятемператур конца прокатки и смотки,которые позволяют сохранить неизменным уровень механических свойствпрокатного металла, уровень качествапродукции. Далее сигнал о требуемыхТп и Тм поступает на исполнительный механизм, который осуществляетизменение температур конца прокаткиТя и смотки Тем . Как уже отмечалось, изменение Ткв и Т м может бытьвыполнено путем перераспределенияобжатий в клетях чистовой и черновойгрупп широкополосного стана, изменением скорости прокатки, принудительного межклетееого охлажденияметалла, изменением расхода воды,подаваемой на полосу на отводящемрольганге и др. Выбор одного изэтих методов зависит от конкретныхусловий и возможностей оборудования стана.По предлагаемому способу возможно регулировать Ткп и,Тм с упреждением, с предварительной компенсацией возмущающего воздействия отизменения химического состава прокатываемого металла, не допуская,чтобы даже часть продукции былапрокатана при неблагоприятных Тпи Тсм и получила отклонения механических свойСтв от заданного уровня. Это естественно обеспечит увеличение выхода годного полос (продукции),Формула изобретения Способ регулирования процесса горячей прокатки металлических поСоставитель В, АваковаТехред Э, Вереш Корректор Л, Бокшан Редактор С. Тараненко Тираж 842 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. М 5Заказ 692/10 Филиал ППП чПатент", г. Ужгород,ул. Проектная,4 лос, заключающийся в том, цто варьируют температуру конца прокатки исмотки по содержанию углерода,о т л и ц а ю щ и й с я тем,что,с целью повышения стабильности механических свойств и увеличения выхода годного металлических полос засчет упреждающего регулированиятемпературы конца прокатки и смотки,перед подачей металла на стан измеряют величину электронного эквивалента многокомпонентной металлической системы, при этом варьирование температуры конца прокаткиосуществляют прямо пропорционально,изменению величины электронногоэквивалента, исходя из зависимостей 8447 10п = Ккп,смгде Е - величина электрон 5 ного эквивалента,1;Ткд и Тсм - температуры концапрокатки и смоткиЛОЛОсы, С;Ки Ксм - коэффициенты пропор 1 О град,циональности, вв ,Скп и С, - константы,оС.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Юдин М,И, и др, Рулонный способ производства холоднокатаных листов, М "Металлургия", 1966, с. 21.