Способ прокатки слябов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК1 ц 5 В 21 В 1/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР%716652, кл. В 21 Изобретение относится к металлургии, в частности к технологии прокатки слябов и последующей прокатки из них листов на широкополосных станах,Известен способ прокатки слябов, а также способ прокатки металлов, в которых, с целью снижения потерь металла в обрезь при дальнейшей прокатке, концу заготовкисляба придают определенный профиль по шаблону или волнистой кривой путем термической резки,Недостатком этих способов является дополнительная потеря металла в обрезь при профильной резке сляба,Известны способы обжатия сляба по ширине, в которых нормируют обжатие в вертикальных валках, прокать.вая в них оба конца сляба как передние, что уменьшает потери с обрезью,Недостатком этих способов является отсутствие корреляции режима прокатки в вертикальных и горизонтальных валках, что(54) СПОСОБ ПРОКАТКИ СЛЯБОВ(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к технологии прокатки слябов и последующей прокатки из них листов на широкополосных станах. Цель - повышение качества листов путем уменьшения их разноширинности и снижения обрези. Разнотолщинность слябов компенсируется их утолщением у кромок, для чего прокатку слябов на обжимных станах заканчивают обжатием по ширине, определяемым по зависимости, приведенной в тексте описания. Способ позволяет уменьшить торцевую и боковую обрези. 5 ил., 2 табл. к увеличению потерь металла с аа Ъфобрезью,Также известен способ регулирования бокового обжатия на стане горячей прокатки, по которому передний конец сляба обжимается с боков только в выходных вертикальных валках после горизонтальных, а средний - только во входных вертикальных валках.Недостаток этого способа - отсутствие корреляции с профилем горизонтальных валков, что также приводит к разноширинности раската и увеличенной обрези.Наиболее близким техническим решением по достигаемым результатам и его сути является способ прокатки непрерывно- литых слябов, в котором с целью уменьшения торцевой обреэи и улучшения качества поверхности проката, перед обжатием сляба по ширине его центральную часть обжимают до толщины, равной толщине боковых кромок, а также ведут переменное обжатиепо толщине. Недостатком этого способа является отсутствие корреляции обжатия в валках по ширине и выпуклости широкой грани сляба, что не позволяет уменьшить торцевую обрезь, вызванную этими причинами.Допустимая стрела выработки горизонтальных валков обжимных станов весьма существенна и на промышленном слябинге может составить до 15 мм и более. Сляб, полученный в таких валках, при максимальной его ширине ймеет выпукЛость по широкой грани на сторойф Такойже величины. При посЛедующей прбкатке в окалиноломателе и черновой группе клетей широкополосного стана передний и задний торцы дополнительно искажаются за счет большей вытяжки средней по ширине части раската, увеличивая так называемый "язык" на переднем и заднем торцах, При этом происходит веерообразное расширение переднего и заднего концов. раската, вследствие чего затрудняется прокатка в последующей клети с вертикальными валками, Кроме того, вследствие наличия менее обжимаемых в первых проходах частей раската вблизи боковых кромок, раскат получает неравномерную по длине утяжку ширины раската, что приводит к получению готовых листов в средней части длины раскатов уже номинала, что недопустимо по техническим условйям и к тому же приводит к получению готовых листов разной ширины.Цель способа - уменьшение обрези листов на широкополосном стане, вызванной поперечной разнотолщинностью слябов изза выработки горизонтальных валков обжимного стана,Это достигается тем, что в способе прокатки сляба на обжимном стане, включающем обжатие его по толщине и ширине, прокатку заканчивают обжатием раската по ширине, определямым следующей зависимостью:Л, К,ф К б, м (1)+ККушгде Кзф - коэффициент эффективности;Ка - коэффициент выработки верхнего валка обжимного стана;Кн - коэффициент выработки нижнего валка обжимного стана;Куш - показатель уширения при обжатии сляба по ширине;6 - масса металла, прокатанного на обжимном стане с начала кампании валков, т.Местное уширение, образовавшееся в последнем проходе при обжатии сляба по ширине, компенсирует его поперечную разнотолщинность, полученную вследствие вы 30 35 40 45 50 55 5 10 152025 работки горизонтальных валков обжимного стана и в пределе дает одинаковую или несколько большую толщину по кромкам в сравнении с толщиной по середине ширины сляба.При дальнейшей прокатке такого сляба в черновой группе широкополосного стана раскат получает более равномерно распределенное по ширине обжатие, при этом большее обжатие металла вблизи кромок уменьшает искажение торцов, что снижает потери с торцевой образью. Это же обжатие кромок вызывает дополнительное уширение, исключающее утяжку по ширине, что уменьшает неравномерность ширины раската по длине, позволяет устранить получение ширины листа меньше номинала.Способ осуществляют следующим образом.Сляб прокатывают на обжимном станес выработанными горизонтальными валками таким образом, чтобы перед последним проходом в вертикальных валках его ширина была больше требуемой на величину, определяемую зависимостью (1). Впоследнем проходе сляб обжимают по ширине с обжатием Лпа, определяемым зависимостью (1),На фиг. 1 изображен вид поперечного сечения сляба после прокатки в выработанных горизонтальных валках и после обжатия по ширине; на фиг,2 представлена неравномерность ширины по длине раската при моделировании прокатки в черновой группе широкополосного стана (полосы шириной 1350 мм из сляба, обжатого по ширине с различной степенью); на фиг. 3 и фиг. 4 - то же, для полосы шириной соответственно 1390 и 1500 мм; на фиг, 5 - форма переднего и заднего торцов раскатов, полученных в черновой группе широкополосного стана из слябов, обжатых по ширине с различной степенью.На фиг, 1 показано поперечное сечение сляба после прокатки в выработанных горизонтальных валках (пунктирная линия) и после обжатия по ширине в последнем проходе (сплошная линия), где Ь - толщина сляба по середине ширины, Ьк 1 и Ьк- толщина кромок соответственно после обжатия по толщине и после обжатия по ширине на обжимном стане; д - стрела вьработки верхнего валка; дн - стрела выработки нижнего валка; Ьпа - обжатие сляба по ширине. В качестве примера применения данного способа прокатки проведено моделирование прокатки слябов различной ширины применительно к условиям слябинга 1150 и непрерывного широкополосного стана1700 Мариупольского металлургического комбината им. Ильича. Были изготовлены 3 партии свинцовых моделей слябов различной ширины путем прокатки в выработанных валках лабораторного прокатного стана с номинальным диаметром валков Он = 66,7 мм в масштабе 1: 12 к натуральным размерам, приняв максимальную стрелу выработки горизонтальных валков промышленного стана на основании измерений их профиля после перевалок дв = =15 мм, дн = 12 мм (дв = 1,25 мм, дн = 1,00 мм на модели). В каждой партии один сляб прокатывали без обжатия по ширине, один - с обжатием 1,5 мм (18 мм в натуре) и один - собжатием 3,0 мм (36 мм в натуре) и далее -по режиму прокатки в черновой группе широкополосного стана. 20На фиг. 2-4 видно, что неравномерность ширины раскатов по длине минимальна для случая прокатки их из слябов собжатием по ширине 36 мм (в), несколькобольше - для обжатия по ширине - 18 мм(б), 25Данные приведены в пересчете на натуральные размеры. При прокатке без обжатия по ширине выпуклая форма широкихграней сляба приводит к максимальной неравномерности ширины раската по длине 30(а), когда ширина в средней части длиныраската становится меньше номинальной(линия 1), Линия 2 - ширина с учетом плюсового допуска 20 мм,Учитывая, что в чистовой группе широкополосного стана нет вертикальных валкови, следовательно, относительная длина искаженных торцов в ней практически не меняется, относительная масса искаженныхторцов после черновой группы может характеризовать торцевую обрезь после прокатки листа на НШС. Поэтому от каждогораската после прокатки по режиму черновой группы НШС отобрали переднюю и заднюю торцевую обрезь, взвешиванием 45определили ее массу и рассчитали потери собрезью.На фиг. 5 представлен вид передней изадней торцевой обрези при прокатке без обжатия по ширине (а), с обжатием на моделях 501,5 мм (б) и 3,0 мм (в) для ширины 125 мм(1500 мм в натуре). Видно, что обжатие поширине существенно снижает торцевую обрезь,На основании обработки результатов 55измерения профиля горизонтальных валковслябинга 1150 меткомбината им. Ильича установлена в первом приближении прямопропорциональная зависимость стрелы их выработки от количества металла, прокатанного с начала кампании валков. где дв и дн - стрелы выработки верхнего и нижнего валков соответственно;Кв и Кн - коэффициенты выработки верхнего и нижнего валков;6 - масса металла, прокатанного с начала кампании валков, тыс. т,Поперечная разнотолщинность сляба представляет собой сумму стрел выработки двух валков Значение коэффициентов Кв и Кн позволяет определить поперечную разнотолщинность сляба не только в конце кампании валков, но и на любом его этапе в зависимости от массы прокатан ного металла, что дает возможность управлять формой поперечного сечения сляба корректировкой обжатия по ширине в течение кампании.Из (2):двКв= -6 Обработкой результатов измерения стрелы выработки горизонтальных валков слябинга 1150 после перевалки в конце кампании по зависимостям (4) определены интервалы изменения коэффициентов Кв = 0,039 - 0,054 мм/тыс.т и Кн = 0,024 - 0,036 мм/тыс.т.Также по результатам опытной прокатки на лабораторном стане и в промышленных условиях определен показатель уширения при обжатии сляба по ширине. где ЛЬ - уширение по кромкам при обжатии сляба по ширине, ммЛ йв - обжатие сляба по ширине, мм.С увеличением обжатия по ширине Л йв эффективность способа возрастает, причем положительный эффект складывается из двух процессов: уменьшения неравномерности ширины раската и уменьшения искажения торцов. Однако, при превышении некоторого максимума, когда при моделировании Л пв составило более 3,8 и 4,0 мм (в натуре - 45 - 48 мм), ширина листа, получаемого на НШС, вышла за пределы плюсового допуска по ширине (см. таблицу 1), что недопустимо. В этом случае толщина покромкам сляба Ьк превышает толщину по середине ширины Ьс на величину, которую можно определить коэффициентом эффективности Квф.Из (1) в предельном случае, когда используется знак равенства,К +Кн)6 ш вЕсли числитель представляет собой суммарную стрелу выработки двух валков (для лабораторных валков 2,25 мм), Куш принимаем 0,65 (среднее в интервале 0,6- 0,7), а ЛЬв = 3,8 - 4,0 мм - максимальное значение, при котором еще наблюдается положительный эффект, то коэффициент эффективности составит 1,10-1,15 к2,25 Неравномерность ширины раската определяли по формуле Ь Ьмин Ьномгде Ь - сеченииЬмин мм;Ьном ирина в измеряемом поперечномм; - минимальная ширина раскат ка оминальная ширина мм.Результаты расчета неравномерности ширины раската и торцевой обрези для лабораторных условий в пересчете на натурные размеры приведены в табл. 1, откуда видно, что применение обжатия Л Ьв, в пределах, определенных по зависимости (1), снижает неравномерность ширины раската на 0,9-1,7 %, а потери с торцевой обрезью - на 0,7 фД.Предлагаемый способ опробован на металлургическом комбинате имени Ильича. Были откорректированы режимы прокаткислябов в последних проходах, причем корректировка их производится после половины кампании,Принимая по заводским данным сред нее количество металла, прокатанного закампанию 6 = 290 тыс. т и значения всех коэффициентов на среднем уровне, получим значения обжатия слябов по ширине. 10 ДЬ1 130,42 + 0,030 290 30,65мм Формула изобретения Способ прокатки слябов на обжимных 25,станах, включающий обжатие сляба по толщинеи ширине, отличающийся тем, что, с целью повышения качества листов путем уменьшения их разноширинности и снижения обрези, прокатку в последнем 30 проходе ведут с обжатием по ширине, определяемым по зависимости ЬЬвКэф в+Кн=1/1 - 1,15;Кв - коэффициен40 валка обжимного стаКн - коэффициенвалка обжимного стаКуш- показательусляба по ширине;45 0 - масса металлажимном стане с начал ширине, мм; нт эффектив ти = т выработки верхнегона;т выработки нижнегона; ширения при обжатии, прокатанного на оба кампании валков, т. Пример откорректированного режимадеформации для прокатки слитка ВСна 15 сляб 140 х 1400 мм на слябинге 1150 меткомбината им. Ильича приведен в табл. 2.Промышленное опробование способапрокатки по разработанным режимам показало снижение потерь металла с торце вой и боковой обрезью(снижение припускана 5 мм) примерно на 0,7 о.1787602 10 Таблица 1 Неравномерность ширины раската и потери металла с обрезью при прокатке опытных образцов в пересчете на натуральные размерыНомер партии Примечание Сумма передний торец задний торец 0 18 36 50 1,3 0,8 0,4 0,3 1,86 1,62 1,33 1.13 0,62 0,52 0,43 0,35 2,48 2,141,76 1,48 0,34 0,72 1,00 1 1350 0,5 0,9 1,0 Ширина больше номинала с учетом плюса-1 вого допуска 2,0 0,8 0,8 0,7 1,88 1,50 1,17 1,01 0 18 36 50 0,47 0,42 0,32 0,29 1,41 1,08 0,85 0,72 0,38 0,71 0,77 2 1390 1,2 1,2 1,3. Ширина больше номинала с учетом плюсового допуска 2,6 2,1 1,5 1,3 0 18 36 50 0,46 0,36 0,34 0,30 1,34 0,92 0,74 0,65 1,80 1,28 1,08 0,95 0,52 0,72 0,85 1500 0,5 1,1 1,3 Ширина больше номинала с учетом плюсового доп ска Таблица 2 Режимы обжатий слитков ВС - 24 размерами х 2770 мм, массой 23,9 т на860 х 1660750 х 1580предельные слябы для ЛПЦ - 1700 шириной 1380 мм и 1400 мм с учетом выработкигоризонтальных валков слябинга 1150 Нерав- номерность ширины Св,оУменьшение нерэв- номерности ширины оУменьшение потерь с торцевойобрезью, о , от массы сляба1787602 Продолжение табл, 2 Обжатие ЛЬ, мм ОбжатиеЛ 1, мм Обжатие ЛЬв, мм Проход Толщина й,ммШи ина слябов, мм П и вы аботке го изонтальных валков 20 мм и более 1380 1400 Ширина слябов, мм 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 12 13 14 15 16 17 570 510 460 400 345 285 230 180 147 147 345 285 230 180 147 147 50 60 50 60 55 60 55 50 33 0 55 60 55 50 ЗЗ 0 Раствор вертикальных валков и обжатие в ребровых проходах,мм 1420 1430 1410 1420 1400 1400 1380 1385 1400 1400 1400 1420 1420 1420 1420 1400 20 18 20 20 20 32 20 35 -15 8 20 14 0 21 0 36 Раствор вертикальных валков и обжатие в ребровых проходах,мм 1440 1450 1425 1430 1420 1420 1405 1405 1420 1420 1420 1440 1440 1440 1440 1420 20 18 25 27 10 31 15 37 -15 9 101787602 Составитель Г. КузнецовТехред М,Моргентал Корректор акт ль КНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагари Заказ 29 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, Рауш