Способ производства сортового проката и катанки на непрерывном стане

(51)21 1/18 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СОРТОВОГО ПРОКАТА И КАТАНКИ НА НЕПРЕРЫВНОМ СТАНЕ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(72) Авторы Филиппов Вадим Владимирович Тимошпольский Владимир Исаакович Тищенко Владимир АндреевичЖучков Сергей МихайловичШевченко Александр Данилович Стеблов Анвер Борисович Курбатов Геннадий Александрович Бобренок Геннадий Людвигович(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(56) Мюллер П.И. и др. МРТ Металлургическое производство и технология металлургических процессов. - Дюссельдорф Штальайзен ГмбХ, 1989. - С. 39.2113292 1, 1998.(57) Способ производства сортового проката и катанки на непрерывном стане, включающий нагрев заготовки в нагревательной печи с перепадом температур при увеличенной температуре заднего конца заготовки по отношению к ее переднему концу и прокатку с заданными деформационно-скоростными условиями, отличающийся тем, что перепад температур Т определяют из соотношения(0610) 0 об,пр где- коэффициент пропорциональности, равный 0,0005-0,0008 0 - температура нагрева заготовки, определяемая условиями прокатки, С 0 - длина заготовки, моб - суммарная вытяжка металла при прокатке данного профиля пр - скорость прокатки в чистовой клети непрерывного стана, м/с. Изобретение относится к прокатному производству, а именно к способам производства сортового проката и катанки на непрерывных сортовых, и может быть использовано на непрерывных мелкосортных, мелкосортно-проволочных и проволочных станах. В качестве прототипа принят способ производства сортовой стали и катанки на непрерывном стане, включающий нагрев заготовки перед прокаткой в нагревательной печи с изменяющейся по длине заготовки температурой нагрева от ее переднего конца к заднему 6987 1 2005.06.30 концу по ходу технологического процесса и прокатку на непрерывном стане с заданными деформационно-скоростными условиями прокатки 1. Согласно этому способу, последнюю треть заготовки (хвостовую часть) нагревают перед прокаткой несколько сильнее, чем переднюю часть заготовки. Недостатком прототипа является снижение точности геометрических параметров готового проката по его длине, вызванное температурным клином с понижением температуры к задней части заготовки, образующимся при задаче заготовки в первую клеть стана. Указанный температурный клин ухудшает также работу систем автоматического регулирования процесса прокатки на стане, что также сопровождается снижением точности прокатки. Повышенный нагрев только последней трети заготовки не компенсирует температурного клина, возникающего при прохождении первой клети непрерывного стана, а отсутствие регламента температурной неравномерности, учитывающего деформационноскоростные и температурные условия прокатки, не обеспечивает требуемую точность геометрических параметров готового проката по его длине и удовлетворительную работу систем автоматического регулирования процесса прокатки на стане. Задача, решаемая изобретением, состоит в компенсации температурного клина, образующегося при задаче заготовки в первую клеть стана, обратным температурным клином,создаваемым при нагреве в нагревательной печи. Технический результат, получаемый в результате решения поставленной задачи, состоит в повышении точности геометрических параметров готового проката по его длине и стабилизации работы систем автоматического управления и регулирования процесса прокатки на стане. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что способ производства сортового проката и катанки на непрерывном стане включает нагрев заготовки в нагревательной печи с перепадом температур при увеличенной температуре заднего конца заготовки по отношению к ее переднему концу и прокатку с заданными деформационно-скоростными условиями, причем перепад температуропределяют исходя из соотношения(0610) 0 об ,пр где- коэффициент пропорциональности, равный 0,0005-0,0008 Т 0 - температура нагрева заготовок, определяемая условиями прокатки,0 - длина заготовки, м об - суммарная вытяжка металла при прокатке данного профиля пр - скорость прокатки в чистовой клети непрерывного стана, м/с. Сравнение с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что нагрев заготовок перед прокаткой в нагревательной печи осуществляют с температурным клином при увеличенной температуре заднего конца заготовки по отношению к ее переднему концу, причем перепад температуры нагрева заготовок от ее переднего конца к заднему концуопределяют исходя из соотношения(0610) 0 об . пр Способ осуществляется следующим образом. Заготовку квадратного сечения, предназначенную для прокатки некоторого профиля с регламентированными деформационно-скоростными условиями, нагревают в нагревательной печи. Нагрев заготовки ведут таким образом, чтобы при выдаче заготовки из печи имел место температурный клин, характеризующийся увеличенной температурой заднего конца заготовки по отношению к ее переднему концу. При этом градиент увеличения температуры нагрева заготовки от ее переднего конца к заднему концуустанавливают исходя из соотношения 2,пр полученного в результате статистической обработки экспериментальных данных при производстве сортового проката и катанки широкого размерного сортамента из заготовок квадратного сечения размерами 8080, 100100, 125125, 150150 мм на непрерывных проволочных станах 250 Енакиевского метзавода, 150 Белорецкого меткомбината и на непрерывном мелкосортно-проволочном стане 320/150 Белорусского метзавода. В указанном соотношении, определяющем величину перепада температуры нагрева заготовок, Т 0 - температура нагрева заготовок, определяемая условиями прокатки,- по сути температура переднего конца заготовки 0 - длина используемой на данном стане заготовки, м. Суммарный коэффициент вытяжки металла в клетях непрерывного стана при прокатке данного профиля, об и скорость прокатки в чистовой клети непрерывного стана пр характеризуют деформационно-скоростные условия прокатки. Коэффициент пропорциональности , равный 0,0005-0,0008, учитывает размеры сечения исходной заготовки, причем нижняя граница указанного диапазона соответствует меньшему, а верхняя граница - большему сечению исходной заготовки. В процессе проведения исследований по определению условий реализации способа варьировалась температура нагрева заготовок Т 0. Варьирование деформационно-скоростными условиями прокатки об и пр обеспечивалось использованием различных сечений исходной заготовки при прокатке различных профилеразмеров в условиях указанных непрерывных станов, то есть в данном случае варьировались , об и пр. Это дало возможность установить взаимосвязи различных технологических факторов на величину перепада температуры по длине заготовки. Эмпирический характер величиныограничивает условия практической применимости указанной зависимости рамками выполненных исследований. Вместе с тем, диапазон исследований охватывал практически весь размерный сортамент исходной заготовки и готовой продукции типовых непрерывных мелкосортных, мелкосортно-проволочных и проволочных станов. В широком диапазоне варьировались также температура нагрева заготовок (Т 0800-1250 ) и скорость прокатки (пр 10-90 м/с). Это позволяет использовать предлагаемый способ на различных станах, причем особенно эффективно его использование при освоении новых профилей сортамента, реконструкции стана, предусматривающей, например, изменение температуры нагрева заготовок под прокатку, скорости прокатки или размеров сечения исходной заготовки. Пример конкретной реализации. В условиях непрерывного мелкосортно-проволочного стана 320/150 Белорусского метзавода заявляемый способ может быть реализован следующим образом. В качестве исходной на стане используется непрерывно-литая квадратная заготовка сечением 125125 мм длиной 12 м. Устанавливают температуру нагрева заготовок, определяемую условиями прокатки Т 0, которая, по сути, является температурой переднего конца заготовки. При производстве катанки диаметром 6,5 мм температура нагрева заготовок составляет Т 01150 С. Для этих условий скорость прокатки в чистовой клети составляет пр 70 м/с, а суммарный коэффициент вытяжки металла при прокатке - об 461,6. Коэффициент пропорциональности для указанного сечения исходной заготовки принимаем равным 0,0007 1/с. Перепад температур между пятой и седьмой зонами нагревательной печи,определяющий температурный клин по длине заготовки от ее переднего конца к заднему концу для этих условий, составляет Т 33 С. При производстве швеллера 6,5 (01150 , пр 10,5 м/с и б 21,21) - перепад температур Т 12 С. При производстве угловой стали 20204 мм (Т 01180 ,пр 18,0 м/с, об 104,9) - перепад температур Т 27 С. Соблюдение указанного регламента нагрева исходных заготовок под прокатку в условиях стана 320/150 Белорусского метзавода позволит компенсировать температурный клин, обра(0610) 6987 1 2005.06.30 зующийся при задаче заготовки в первую клеть стана, обратным температурным клином, создаваемым при нагреве в нагревательной печи. Это будет способствовать повышению точности геометрических параметров готового проката по его длине и стабилизации работы систем автоматического управления и регулирования процессом прокатки на стане. Несоблюдение указанного перепада температурв указанных выше случаях приведет к нестабильности геометрических параметров готового проката по длине, причем превышение установленногоприведет к утонению заднего конца вследствие избыточной компенсации температурного клина, образующегося при задаче заготовки в первую клеть стана, а уменьшениениже установленного приведет к утолщению заднего конца готового проката вследствие недостаточной компенсации указанного температурного клина. Таким образом, реализация предлагаемого способа без каких-либо капитальных затрат и усложнения технологического процесса, то есть с минимальными техническими мероприятиями методического характера, не затрагивающими основных параметров технологического процесса, обеспечивает повышение точности геометрических параметров готового проката по его длине и способствует стабилизации работы системы автоматического управления процессом прокатки на стане. Источники информации 1. Мюллер П.И. и др.Металлургическое производство и технология металлургических процессов. - Дюссельдорф Штальайзен ГмбХ, 1989. - С. 39 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4