RU2243271C1 - Method of fast cooling of rolled stock and device for realization of this method - Google Patents

Method of fast cooling of rolled stock and device for realization of this method

Info

Publication number
RU2243271C1
RU2243271C1 RU2003131253/02A RU2003131253A RU2243271C1 RU 2243271 C1 RU2243271 C1 RU 2243271C1 RU 2003131253/02 A RU2003131253/02 A RU 2003131253/02A RU 2003131253 A RU2003131253 A RU 2003131253A RU 2243271 C1 RU2243271 C1 RU 2243271C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strip
cooling
thicknesses
cooled
axes
Prior art date
Application number
RU2003131253/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
О.А. Кувшинников (RU)
О.А. Кувшинников
С.М. Тихонов (RU)
С.М. Тихонов
В.С. Савченко (RU)
В.С. Савченко
Ю.С. Каминский (RU)
Ю.С. Каминский
А.М. Ламухин (RU)
А.М. Ламухин
С.Н. Костылев (RU)
С.Н. Костылев
В.П. Сухачев (RU)
В.П. Сухачев
И.М. Хребтов (RU)
И.М. Хребтов
В.А. Монид (RU)
В.А. Монид
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Северсталь" filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority to RU2003131253/02A priority Critical patent/RU2243271C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2243271C1 publication Critical patent/RU2243271C1/en

Links

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

FIELD: plastic metalworking; manufacture of thin-sheet rolled stock in wide-strip mill.
SUBSTANCE: cooling is performed in the course of rewinding by dipping section of strip in cooling liquid, water, for example at temperature not above 40 C; during cooling, tensile stress of about 0.2-0.6 of yield point of metal is smoothly applied to section of strip; besides that, strip is subjected to bending performed for at least five time in rewinding zone; bending is effected in opposite directions in plane perpendicular to plane of strip and direction of rewinding; inner radius of each bend is equal to 20-50 thicknesses of strip being cooled; rate of rotation of roll is reduced as its diameter increases owing to which strip has constant linear velocity in rewinding zone corresponding to duration τ of presence of each section of strip in cooling liquid required for cooling the roll to temperature not below 100 C determined from the following equation: τ=k*t s, where k is coefficient equal to 2-8 and t is thickness of strip being cooled, mm. Device proposed for realization of this method includes reeler and unreeler whose axes are horizontal and parallel; unreeler is provided with brake and reeler is provided with drive; located between unreeler and reeler is tank filled with cooling liquid, water for example; tank is provided with two guide rollers mounted at one level below surface of liquid; distance between guide rollers is equal to 3.2-6 of width of strip; at least five straightening rollers of same diameter are mounted in zone between guide rollers at equal distance and pitch equal to 130-120 thicknesses of strip being cooled; diameter of these rollers is 40-100 thicknesses of strip being cooled; their axes are parallel to axes of guide rollers and are located in staggered order relative to horizontal plane with is tangential to cylindrical surface of each guide roller in its lower point; each straightening roller may shift in vertical direction towards said horizontal plane by 2-30 thicknesses of strip.
EFFECT: increased productivity.
3 cl, 1 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологии производства тонколистового рулонного проката на широкополосном стане.The invention relates to the field of metal forming, in particular to a technology for the production of sheet steel coils on a broadband mill.

Технологические режимы производства рулонного проката обычно включают обжатие заготовки до требуемой толщины на многоклетьевом стане горячей прокатки, транспортировку полученной полосы по рольгангу к моталкам и сматывание ее в рулон при температуре 550-700°С с последующим охлаждением на воздухе перевезенных на склад рулонов, представляющих собой толстостенные цилиндры с внутренней полостью, до температуры ниже 100°С, при которой возможен отбор проб и отгрузка продукции заказчику или на холодную прокатку [1]. При этом время естественного охлаждения каждого рулона в зависимости от его массы может составлять от 3 до 5 суток с момента смотки. Такая значительная продолжительность охлаждения приводит к необходимости использовать значительную часть производственных площадей цеха для складирования остывающих рулонов, т.е. к их нерациональному использованию.Technological conditions for the production of rolled coils usually include crimping the billet to the required thickness on a multi-roll hot rolling mill, transporting the resulting strip along the live roll to coilers and reeling it into a coil at a temperature of 550-700 ° C, followed by cooling in the air of rolls that are thick-walled cylinders with an internal cavity, to a temperature below 100 ° C, at which sampling and shipment of products to the customer or for cold rolling is possible [1]. At the same time, the natural cooling time of each roll, depending on its mass, can be from 3 to 5 days from the moment of winding. Such a significant cooling time leads to the need to use a significant part of the production area of the workshop for storage of cooling coils, i.e. to their irrational use.

Известен способ ускоренного охлаждения рулонного проката, в соответствии с которым горячекатаные рулоны принудительно охлаждаются в специальном устройстве путем подачи охладителя (водовоздушная смесь) на их торцевые поверхности [1]. Однако при этом рулон охлаждается слишком неравномерно, т.к. теплоотдача в его разных зонах существенно отличается, и это приводит к появлению значительной неоднородности механических свойств проката в поперечном направлении, а также между концами и серединой по длине полосы. Указанный способ позволяет сократить время остывания рулона только до 10-12 часов.There is a method of accelerated cooling of rolled stock, in accordance with which the hot-rolled coils are forcedly cooled in a special device by supplying a cooler (water-air mixture) to their end surfaces [1]. However, the roll cools too unevenly, as heat transfer in its different zones is significantly different, and this leads to the appearance of a significant heterogeneity of the mechanical properties of the rolled products in the transverse direction, as well as between the ends and the middle along the length of the strip. The specified method allows to reduce the cooling time of the roll only up to 10-12 hours.

Задачу сокращения времени остывания рулонов позволяет частично решить известный способ ускоренного охлаждения рулонного широкополосового проката, предусматривающий перемотку каждого рулона в зоне его внутренней полости с внутреннего диаметра, полученного после прокатки, на меньший внутренний диаметр, с одновременным охлаждением полосы при прохождении через зону перемотки, путем подачи охладителя на ее свободную поверхность [2]. Устройство для реализации способа включает разматыватель и снабженный приводом сматыватель, оси которых совпадают с осью охлаждаемого рулона. Однако величина зоны перемотки ограничена внутренней полостью рулона и очень невелика, что обуславливает небольшую продолжительность интенсивного охлаждения каждого участка полосы и существенно снижает эффективность способа. Обеспечивая несколько большую равномерность охлаждения, способ предусматривает время остывания рулона 12-15 часов, которого достаточно для роста слоя окалины на поверхности смотанного листа. Следует отметить, что окалина, образовавшаяся после прокатки и в процессе охлаждения металла, оказывает негативное влияние на качество поверхности при дальнейшей холодной прокатке полосы. Кроме того, при резком охлаждении участков полосы, поступающих в зону перемотки, имеет место их коробление под действием внутренних температурных напряжений, сопровождающееся увеличением отбраковки по геометрии (по планшетности).The task of reducing the cooling time of coils makes it possible to partially solve the known method of accelerated cooling of coiled broadband rolled products, which involves rewinding each coil in the area of its inner cavity from the inner diameter obtained after rolling to a smaller inner diameter, while cooling the strip when passing through the rewinding zone, by feeding cooler on its free surface [2]. A device for implementing the method includes an uncoiler and a rewinder equipped with a drive, the axes of which coincide with the axis of the cooled coil. However, the size of the rewind zone is limited by the internal cavity of the roll and is very small, which leads to a short duration of intensive cooling of each section of the strip and significantly reduces the efficiency of the method. Providing a somewhat greater uniformity of cooling, the method provides for a cooling time of the roll of 12-15 hours, which is sufficient for the growth of a layer of scale on the surface of a wound sheet. It should be noted that the scale formed after rolling and during metal cooling has a negative effect on surface quality during further cold rolling of the strip. In addition, with a sharp cooling of the strip sections entering the rewind zone, they warp under the influence of internal temperature stresses, accompanied by an increase in rejection in geometry (flatness).

Это обуславливает необходимость разработки способа ускоренного охлаждения рулонного проката, обеспечивающего существенное сокращение времени остывания горячекатаного рулона при сохранении достаточной равномерности охлаждения по ширине и длине полосы, а также гарантирующего отсутствие коробления в результате температурных напряжений и уменьшение окалинообразования.This necessitates the development of a method for accelerated cooling of rolled stock, which provides a significant reduction in the cooling time of a hot-rolled coil while maintaining sufficient cooling uniformity along the width and length of the strip, as well as ensuring the absence of warping due to temperature stresses and a decrease in scale formation.

Технический результат - повышение производительности процесса производства рулонного проката за счет уменьшения продолжительности остывания горячекатаных рулонов от температуры смотки до температуры отгрузки и отбора проб при одновременном повышении качества горячекатаного рулонного широкополосного проката за счет обеспечения равномерности распределения температуры по ширине и длине полосы при охлаждении, а также благодаря применению правки одновременно с охлаждением и частичному устранению прокатной окалины.The technical result is an increase in the productivity of the production process of rolled coils by reducing the cooling time of hot rolled coils from the winding temperature to the temperature of shipment and sampling while improving the quality of hot rolled coiled broadband rolled products by ensuring uniform temperature distribution across the width and length of the strip during cooling, and also due to applying edits simultaneously with cooling and partial elimination of mill scale.

Технический результат достигается тем, что в известном способе ускоренного охлаждения рулонного проката, предусматривающем перемотку каждого рулона с одновременным охлаждением полосы при ее прохождении через зону перемотки, согласно изобретению охлаждение производят путем погружения проходящего зону перемотки участка полосы в охлаждающую жидкость, например - воду, имеющую температуру не выше 40°С, причем к полосе на этом участке равномерно по всей ее ширине прикладывают растягивающее напряжение, составляющее 0,2-0,6 предела текучести металла полосы, кроме того, в зоне перемотки полосу не менее 5 раз подвергают последовательной гибке в противоположных направлениях в плоскости, перпендикулярной плоскости полосы, и направлению перемотки, а внутренний радиус каждого гиба составляет 20-50 толщин охлаждаемой полосы, причем скорость вращения сматываемого рулона по мере увеличения его диаметра в процессе намотки снижают таким образом, что в зоне перемотки полоса имеет постоянную линейную скорость перемещения, соответствующую продолжительности пребывания каждого участка полосы в охлаждающей жидкости τ, необходимой для охлаждения рулона до температуры менее 100°С и определяемой из соотношения: τ=k·t сек, где коэффициент k=2-8, a t - толщина охлаждаемой полосы, мм.The technical result is achieved by the fact that in the known method of accelerated cooling of rolled steel, involving the rewinding of each coil with simultaneous cooling of the strip as it passes through the rewinding zone, according to the invention, cooling is performed by immersing a portion of the strip passing through the rewinding zone in a coolant, for example, water having a temperature not higher than 40 ° C, and a tensile stress of 0.2-0.6 yield strength m is applied to the strip in this section uniformly over its entire width tall strip, in addition, in the rewind zone, the strip is subjected to sequential bending at least 5 times in opposite directions in the plane perpendicular to the plane of the strip and the direction of rewinding, and the inner radius of each bend is 20-50 thicknesses of the cooled strip, and the speed of rotation of the reel as its diameter increases during winding, it is reduced in such a way that in the rewind zone the strip has a constant linear speed of movement corresponding to the length of stay of each polo section in the coolant τ necessary for cooling the coil to a temperature of less than 100 ° C and determined from the relation: τ = k · t sec, where the coefficient k = 2-8, and t is the thickness of the cooled strip, mm.

Для реализации указанного способа производства профилей в известном устройстве, содержащем разматыватель и снабженный приводом сматыватель, согласно предложению оси разматывателя и сматывателя размещают горизонтально и параллельно друг другу, причем разматыватель снабжают тормозным устройством, обеспечивающим его торможение при вращении с возможностью регулировки усилия этого торможения, а сматыватель снабжают приводом, обеспечивающим возможность регулировки усилия сматывания и скорости вращения в процессе перемотки, при этом между разматывателем и сматывателем ниже уровня их осей размещают бак с охлаждающей жидкостью (например, водой), снабженный системой непрерывного подвода и отвода указанной жидкости, а ниже ее поверхности в баке дополнительно устанавливают на одном уровне два направляющих ролика таким образом, что расстояние между ними составляет 3,2-6 ширины полосы, кроме того, в зоне между направляющими роликами на равном расстоянии друг от друга, с шагом составляющим 130-270 толщин охлаждаемой полосы, устанавливают с возможностью свободного вращения не менее пяти правильных роликов одного диаметра, составляющего 40-100 толщин охлаждаемой полосы, оси которых параллельны осям направляющих роликов и расположены в шахматном порядке относительно горизонтальной плоскости, касательной к цилиндрической поверхности каждого направляющего ролика в ее нижней точке, причем каждый правильный ролик имеет возможность смещения в вертикальном направлении к указанной горизонтальной плоскости на величину 2-30 толщин охлаждаемой полосы с фиксацией в этом положении.To implement this method of producing profiles in a known device containing an uncoiler and a rewinder equipped with a drive, according to the proposal, the axis of the uncoiler and uncoiler are placed horizontally and parallel to each other, and the uncoiler is equipped with a braking device that provides its braking during rotation with the possibility of adjusting the braking force, and the uncoiler equipped with a drive that provides the ability to adjust the winding force and speed of rotation during the rewind, while m I wait for the unwinder and rewinder below the level of their axes to place a tank with a cooling liquid (for example, water) equipped with a system for continuously supplying and discharging said liquid, and below its surface two additional guide rollers are installed at the same level in such a way that the distance between them is 3.2-6 of the strip width, in addition, in the area between the guide rollers at an equal distance from each other, with a step of 130-270 thicknesses of the cooled strip, set with the possibility of free rotation of at least e five regular rollers of the same diameter, comprising 40-100 thicknesses of the cooled strip, the axes of which are parallel to the axes of the guide rollers and are staggered relative to the horizontal plane tangent to the cylindrical surface of each guide roller at its lower point, and each regular roller has the ability to be displaced in vertical direction to the specified horizontal plane by 2-30 thicknesses of the cooled strip with fixation in this position.

На чертеже представлена схема реализации предложенного способа ускоренного охлаждения в рамках работы соответствующего устройства, вид сбоку.The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method of accelerated cooling in the framework of the corresponding device, side view.

Устройство для реализации способа ускоренного охлаждения состоит из разматывателя 2 с тормозным устройством 10 и сматывателя 9, снабженного приводом. При этом оси разматывателя и сматывателя размещены горизонтально и параллельно друг другу. Между разматывателем и сматывателем ниже уровня их осей размещен бак 4 с охлаждающей жидкостью (например, водой) 5. Бак снабжен системой непрерывного подвода и отвода указанной жидкости. Ниже уровня поверхности жидкости установлены на одном уровне два направляющих ролика 6 и 8 на расстоянии L друг от друга, которое составляет 3,2-6 ширины полосы 3. В зоне между направляющими роликами установлены с возможностью свободного вращения не менее пяти правильных роликов 7 одного диаметра, составляющего 40-100 толщин охлаждаемой полосы 3 на равном расстоянии друг от друга с шагом h, составляющим 130-270 толщин охлаждаемой полосы 3. При этом оси направляющих роликов 6 и 8 параллельны осям правильных роликов 7, которые расположены в шахматном порядке относительно горизонтальной плоскости, касательной к цилиндрической поверхности каждого направляющего ролика 6 и 8. Правильные ролики 7 имеют возможность смещения в вертикальном направлении к указанной горизонтальной плоскости на величину δ, равную 2-30 толщин охлаждаемой полосы с фиксацией в этом положении.A device for implementing the method of accelerated cooling consists of an uncoiler 2 with a brake device 10 and a rewinder 9 equipped with a drive. In this case, the axis of the unwinder and rewinder are placed horizontally and parallel to each other. Between the unwinder and the rewinder below the level of their axes there is a tank 4 with coolant (for example, water) 5. The tank is equipped with a system for continuously supplying and discharging said liquid. Below the surface of the liquid, two guide rollers 6 and 8 are installed at the same level at a distance L from each other, which is 3.2-6 widths of strip 3. In the area between the guide rollers, at least five regular rollers 7 of the same diameter are freely rotatable , comprising 40-100 thicknesses of the cooled strip 3 at an equal distance from each other with a step h, comprising 130-270 thicknesses of the cooled strip 3. Moreover, the axes of the guide rollers 6 and 8 are parallel to the axes of the regular rollers 7, which are located in a checkerboard pore order with respect to a horizontal plane tangent to the cylindrical surface of each guide roller 6 and rollers 7, 8. Straightening are displaceable in a vertical direction to said horizontal plane at δ value equal thicknesses 2-30 cooled strip with fixing in this position.

Способ охлаждения рулонного полосового проката реализуется следующим образом. Подлежащий охлаждению рулон 1 устанавливают на ось разматывателя 2. От рулона 1 отматывают несколько витков переднего конца полосы 3 и опускают их в бак 4 с охлаждающей жидкостью (водой) 5. Затем передний конец полосы 3 проводят под направляющим роликом 6 и пропускают между расположенными в шахматном порядке в ванне 4 правильными роликами 7, причем нечетные правильные ролики 7а располагают ниже уровня полосы 3, а четные 7б - выше. После выхода из правильных роликов 7 передний конец полосы 3 пропускают под направляющим роликом 8 и закрепляют на оси сматывателя 9.A method of cooling a rolled strip is implemented as follows. The roll 1 to be cooled is installed on the axis of the unwinder 2. From the roll 1, several turns of the front end of the strip 3 are unwound and lowered into a tank 4 with coolant (water) 5. Then the front end of the strip 3 is held under the guide roller 6 and passed between those located in a checkerboard order in the bath 4 with the right rollers 7, the odd right rollers 7a being positioned below the level of the strip 3, and even 7b are higher. After exiting the right rollers 7, the front end of the strip 3 is passed under the guide roller 8 and fixed on the axis of the rewinder 9.

Для настройки установки четные правильные ролики 7а смещают в направлении полосы 3 (вниз) на величину “δ”, составляющую 2-30 толщин этой полосы. Одновременно нечетные правильные ролики 7б смещают в направлении полосы 3 (вверх) на такую же величину “δ”. Подобное смещение обеспечивает соответствующее общему числу правильных роликов 7 количество последовательных перегибов полосы 3 в противоположном направлении в процессе ее прохождения между правильными роликами 7а и 7б. Перегибы имеют внутренний радиус r, совпадающий с наружным радиусом правильных роликов 7 и составляющий 20-50 толщин охлаждаемой полосы 3.To adjust the installation, even regular rollers 7a are shifted in the direction of strip 3 (down) by a value of “δ”, which is 2-30 thicknesses of this strip. At the same time, the odd right rollers 7b are shifted in the direction of strip 3 (up) by the same amount of “δ”. Such an offset provides the number of consecutive bends of the strip 3 in the opposite direction corresponding to the total number of regular rollers 7 in the process of its passage between the regular rollers 7a and 7b. The bends have an inner radius r, which coincides with the outer radius of the regular rollers 7 and is 20-50 thicknesses of the cooled strip 3.

После этого начинают перемотку полосы 3, включив тянущий привод сматывателя 9 и тормозящее устройство 10 на разматывателе 2. Полоса 3 проходит через охлаждающую жидкость 5 в баке 4 и правильные ролики 7 на участке L за время τ, прямо пропорциональное толщине, и остывает в результате интенсивной отдачи тепла в охлаждающую жидкость 5 до требуемой для отбора проб и отгрузки продукции температуры ниже 100°С. При этом жидкость 5 нагревается от остывающей полосы 3, но система непрерывного подвода и отвода (циркуляции) этой жидкости позволяет поддерживать ее температуру не выше 40°С. По мере смотки полосы диаметр рулона на сматывателе 9 растет, поэтому скорость его вращения замедляют, что позволяет обеспечить постоянную линейную скорость v перемещения полосы 3 в зоне перемотки и стабильный режим ее охлаждения по всей длине.After that, the rewinding of strip 3 begins, including the pulling drive of the rewinder 9 and the braking device 10 on the uncoiler 2. The strip 3 passes through the coolant 5 in the tank 4 and the correct rollers 7 in the section L during the time τ, which is directly proportional to the thickness, and cools down as a result of heat transfer to the coolant 5 to the temperature required for sampling and shipping products below 100 ° C. In this case, the liquid 5 is heated from the cooling strip 3, but the system of continuous supply and removal (circulation) of this liquid allows its temperature to be maintained no higher than 40 ° C. As the strip is rewound, the diameter of the roll on the rewinder 9 grows, therefore, its rotation speed is slowed down, which ensures a constant linear speed v of movement of the strip 3 in the rewind zone and a stable mode of its cooling along the entire length.

Наличие тормозного устройства 10, препятствующего разматыванию рулона 1, обеспечивает появление в полосе 3 на участке между разматывателем 2 и сматывателем 9 растягивающих напряжений σр, причем величину этих напряжений устанавливают равной 0,2-0,6σт. При прохождении полосы 3 между расположенными в шахматном порядке правильными роликами 7 происходит ее последовательный перегиб в противоположном направлении и в ее поверхностных слоях образуются знакопеременные напряжения растяжения-сжатия. Такие напряжения обеспечивают появление в материале полосы 3 пластических деформаций, достаточных для ее правки и повышения плоскостности (планшетности) при наличии коробления. Изгибающие моменты для изгибов с направлением, совпадающим с начальной кривизной участка полосы, значительно меньше, чем изгибающие моменты обратного направления. При многократном повторении знакопеременных изгибов влияние направления начальной кривизны постепенно ослабевает в результате накопления пластической деформации растяжения в таких участках с изгибающими моментами обратного направления. В результате в процессе правки более вытянутые участки полосы получают пластическую деформацию сжатия, а менее вытянутые - деформацию растяжения и, следовательно, волнистость листа уменьшается. Возможность свободного вращения направляющих роликов 6 и правильных роликов 7 обеспечивает отсутствие проскальзывания между их рабочей поверхностью и поверхностью полосы 3 и соответственно отсутствие на последней задиров и царапин.The presence of a brake device 10, which prevents unwinding of the roll 1, provides the appearance in the strip 3 in the area between the unwinder 2 and the rewinder 9 tensile stresses σ p , and the magnitude of these stresses is set equal to 0.2-0.6σ t When the strip 3 passes between the staggered rollers 7 staggered, it sequentially bends in the opposite direction and alternating tension-compression stresses are formed in its surface layers. Such stresses provide the appearance in the material of the strip 3 of plastic deformations sufficient to straighten it and increase flatness (flatness) in the presence of warpage. Bending moments for bends with a direction coinciding with the initial curvature of the strip section are significantly less than bending moments of the opposite direction. With repeated repetition of alternating bends, the influence of the direction of the initial curvature gradually weakens as a result of the accumulation of plastic tensile deformation in such areas with bending moments in the opposite direction. As a result, during the dressing process, more elongated sections of the strip receive plastic compression deformation, and less elongated ones receive tensile deformation and, therefore, the sheet waviness decreases. The possibility of free rotation of the guide rollers 6 and the regular rollers 7 ensures that there is no slipping between their working surface and the surface of the strip 3 and, accordingly, the absence of scratches and scratches on the latter.

При перегибах в правильных роликах 7 полосы 3, к которой приложены растягивающие напряжения σр, в ней возникают напряжения от двух видов внешних нагрузок - растягивающего усилия и изгибающего момента. Растягивающее усилие вызывает в продольных прямолинейных участках полосы 3 упругие напряжения растяжения, в то время как ее волнистые участки остаются ненапряженными. Эти растягивающие напряжения накладываются на растягивающие напряжения в наружных слоях полосы 3 при изгибе и превышают предел текучести σт, что приводит к пластической деформации этих слоев и зон. Под действием этих напряжений происходит пластическая деформация материала полосы 3, обеспечивающая ее правку с устранением возможного коробления и с повышением планшетности. Это способствует повышению эффективности процесса правки и повышению качества полосы.When bending in the right rollers 7 of the strip 3, to which tensile stresses σ p are applied, stresses arise from two types of external loads - tensile force and bending moment. The tensile force causes elastic tensile stresses in the longitudinal rectilinear sections of the strip 3, while its wavy sections remain unstressed. These tensile stresses are superimposed on tensile stresses in the outer layers of strip 3 during bending and exceed the yield strength σ t , which leads to plastic deformation of these layers and zones. Under the action of these stresses, plastic deformation of the material of strip 3 occurs, which ensures its straightening with the elimination of possible warpage and with an increase in flatness. This helps to improve the editing process and improve the quality of the strip.

Кроме того, несколько последовательных перегибов полосы 3 в противоположном направлении приводят к разрушению и отслоению тонкого слоя окалины, появившегося на ее поверхности после горячей прокатки, так как хрупкая окалина не способна работать на растяжение. Разрушившуюся окалину с поверхности полосы 3 смывает охлаждающая жидкость 5. Окалина осыпается в бак 4, откуда ее затем удаляют. Оставшаяся окалина разрыхлена и гораздо легче удаляется при последующем травлении перед холодной прокаткой. Возможность частичного устранения окалины с поверхности положительно сказывается на качестве продукции при дальнейшей холодной прокатке горячекатаной полосы.In addition, several successive bends of strip 3 in the opposite direction lead to the destruction and delamination of a thin layer of scale that appeared on its surface after hot rolling, since brittle scale is not able to work in tension. The destroyed scale from the surface of the strip 3 is washed off by the cooling liquid 5. The scale is showered in the tank 4, from where it is then removed. The remaining scale is loosened and much easier to remove during subsequent pickling before cold rolling. The possibility of partial elimination of scale from the surface positively affects the quality of products during further cold rolling of the hot rolled strip.

Таким образом, применение способа ускоренного охлаждения рулонного проката и устройства для его реализации обеспечивает сокращение времени охлаждения рулона с 12 часов до 2-12 мин при повышении качества проката за счет улучшения плоскостности (планшетности) и устранения окалины с поверхности горячекатаной полосы.Thus, the application of the method of accelerated cooling of rolled stock and a device for its implementation provides a reduction in cooling time of the coil from 12 hours to 2-12 minutes while improving the quality of rolled products by improving flatness (flatness) and eliminating scale from the surface of the hot rolled strip.

Применение способа и устройства поясняется примером его реализации. При производстве рулонного широкополосового листа 3х1250 мм из стали 3сп(пс) на стане 1700 прокатывали рулоны весом 8 т (длина полосы в рулоне около 270 м). Температура конца прокатки составляла 600°С. После транспортировки рулонов на участок складирования перед применением способа ускоренного охлаждения температура рулонов достигала 550°С. Каждый рулон устанавливали на разматыватель, отматывали несколько витков и, погрузив в заполняющую бак воду, в обвод первого направляющего ролика пропускали свободный конец полосы между правильными роликами, имеющими диаметр 200 мм и размещенными с шагом 500 мм. Затем в обвод второго направляющего ролика выводили свободный конец из охлаждающей жидкости и закрепляли его на сматывателе. Расстояние между направляющими роликами устанавливали 6 м. Четные правильные ролики смещали вниз на величину 20 мм для получения перегиба полосы и фиксировали их в этом положении с возможностью вращения. Нечетные правильные ролики смещали вверх на величину 20 мм и фиксировали их в этом положении с возможностью вращения. Установив полосу в устройство, включали привод сматывателя и начинали перемотку полосы. При этом для полосы была установлена постоянная линейная скорость движения, обеспечивающая время пребывания каждого ее участка в охладителе τ=3,3·3=10 сек. При длине зоны охлаждения L=5 м, примерно соответствующей расстоянию между направляющими роликами, эта скорость составила 5/10=0,5 м/сек. Одновременно включали тормоз на разматывателе, обеспечивающий наличие растягивающих напряжений в полосе σр=0,4·σт=0,4·245 МПа=98 МПа. Температура смотанного рулона составляла 95-100°С. Планшетность полосы в смотанном рулоне отвечала требованиям соответствующих стандартов, а количество окалины, определяемое временем травления перед холодной прокаткой, сократилось на 50-60%. Результаты промышленного опробования способа ускоренного охлаждения такого же рулона для различных режимов работы приведены в таблице. Они подтверждают правильность рекомендаций по выбору величины технологических и конструктивных параметров способа и установки.The application of the method and device is illustrated by an example of its implementation. In the production of a roll of 3 × 1250 mm wide-strip sheet from 3sp (ps) steel, rolls weighing 8 tons were rolled at a 1700 mill (strip length in a roll of about 270 m). The temperature of the end of the rolling was 600 ° C. After transporting the rolls to the storage area, before applying the method of accelerated cooling, the temperature of the rolls reached 550 ° C. Each roll was installed on an uncoiler, unwound several turns and, having immersed water in the filling tank, the free end of the strip was passed between the straight rollers having a diameter of 200 mm and placed in increments of 500 mm into the bypass of the first guide roller. Then, the free end was withdrawn from the coolant into the bypass of the second guide roller and fixed to the coiler. The distance between the guide rollers was set at 6 m. The even regular rollers were displaced downward by 20 mm to obtain an inflection of the strip and fixed them in this position with the possibility of rotation. The odd right rollers were shifted upward by 20 mm and fixed in this position with the possibility of rotation. Having installed the strip in the device, the rewinder drive was turned on and the strip was rewound. At the same time, a constant linear speed of movement was established for the strip, providing the residence time of each of its sections in the cooler τ = 3.3 · 3 = 10 sec. When the length of the cooling zone L = 5 m, approximately corresponding to the distance between the guide rollers, this speed was 5/10 = 0.5 m / s. Simultaneously included brake on unwinder that provides the presence of tensile stress in the strip σ p = σ · 0.4 m = 0.4 · 245 MPa = 98 MPa. The temperature of the coiled coil was 95-100 ° C. The flatness of the strip in the coiled roll met the requirements of the relevant standards, and the amount of scale determined by the etching time before cold rolling was reduced by 50-60%. The results of industrial testing of the method of accelerated cooling of the same roll for various operating modes are shown in the table. They confirm the correctness of the recommendations for choosing the magnitude of the technological and structural parameters of the method and installation.

Использование предлагаемого способа ускоренного охлаждения рулонного проката и устройства для его реализации позволяет значительно сократить время охлаждения металла с температуры смотки до температуры отгрузки и отбора образцов при обеспечении требуемого уровня планшетности и снижении количества прокатной окалины на поверхности смотанной в рулон полосы по сравнению с существующими способом и устройством.Using the proposed method of accelerated cooling of rolled steel and a device for its implementation can significantly reduce the cooling time of the metal from the winding temperature to the temperature of shipment and sampling while ensuring the required level of flatness and reducing the amount of mill scale on the surface of the strip wound into a roll compared to the existing method and device .

Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008

Источники информацииSources of information

1. В.П.Мазур, В.В.Костяков, З.П.Каретный и др. Эффективные режимы принудительного ускоренного охлаждения рулонов горячекатаных полос. Сталь, №4, 1989, с.44-48.1. V.P. Mazur, V.V. Kostyakov, Z.P. Karetny, etc. Effective modes of forced accelerated cooling of coils of hot-rolled strips. Steel, No. 4, 1989, p. 44-48.

2. Antrag auf Erteilung eines Patents. №P 4238758.2. 10.11.1992. Vertretencode 202541. Verfahren zur thermischen Behandlung von Metallbandcoils.2. Antrag auf Erteilung eines Patents. No. P 4238758.2. 11/10/1992. Vertretencode 202541. Verfahren zur thermischen Behandlung von Metallbandcoils.

Claims (2)

1. Способ ускоренного охлаждения рулонного проката, предусматривающий перемотку каждого рулона с одновременным охлаждением полосы при ее прохождении через зону перемотки, отличающийся тем, что охлаждение производят путем погружения проходящего зону перемотки участка полосы в охлаждающую жидкость, например - воду, имеющую температуру не выше 40°С, причем к полосе на этом участке равномерно по всей ее ширине прикладывают растягивающее напряжение, составляющее 0,2-0,6 предела текучести металла полосы, кроме того, в зоне перемотки полосу не менее 5 раз подвергают последовательной гибке в противоположных направлениях в плоскости, перпендикулярной плоскости полосы и направлению перемотки, а внутренний радиус каждого гиба составляет 20-50 толщин охлаждаемой полосы, причем скорость вращения сматываемого рулона по мере увеличения его диаметра в процессе намотки снижают таким образом, что в зоне перемотки полоса имеет постоянную линейную скорость перемещения, соответствующую продолжительности пребывания каждого участка полосы в охлаждающей жидкости τ, необходимой для охлаждения рулона до температуры менее 100°С, и определяемой из соотношения: τ=k·t с, где коэффициент k=2-8, a t - толщина охлаждаемой полосы, мм.1. The method of accelerated cooling of rolled steel, providing for the rewinding of each roll with simultaneous cooling of the strip as it passes through the rewind zone, characterized in that the cooling is carried out by immersing the stretching section of the strip passing in the coolant, for example, water having a temperature of not higher than 40 ° C, moreover, a tensile stress of 0.2-0.6 the yield strength of the strip metal is applied uniformly over the strip in this section over its strip; moreover, the strip does not have less it is subjected to sequential bending 5 times in opposite directions in the plane perpendicular to the strip plane and the direction of rewinding, and the inner radius of each bend is 20-50 thicknesses of the cooled strip, and the speed of rotation of the reeling roll as it increases in diameter during winding is reduced so that in the rewind zone, the strip has a constant linear velocity corresponding to the length of stay of each section of the strip in the coolant τ necessary for cooling a roll to a temperature of less than 100 ° C, and determined from the relation: τ = k · t s, where the coefficient k = 2-8, and t is the thickness of the cooled strip, mm. 2. Устройство для ускоренного охлаждения рулонного проката, содержащее разматыватель и снабженный приводом сматыватель, отличающееся тем, что оси разматывателя и сматывателя размещены горизонтально и параллельно друг другу, причем разматыватель снабжен тормозным устройством, обеспечивающим его торможение при вращении с возможностью регулировки усилия этого торможения, а сматыватель снабжен приводом, обеспечивающим возможность регулировки усилия сматывания и скорости вращения в процессе перемотки, при этом между разматывателем и сматывателем ниже уровня их осей размещен бак с охлаждающей жидкостью, например водой, снабженный системой непрерывного подвода и отвода указанной жидкости, а ниже ее поверхности в баке дополнительно установлены на одном уровне два направляющих ролика таким образом, что расстояние между ними составляет 3,2-6 ширины полосы, кроме того, в зоне между направляющими роликами на равном расстоянии друг от друга с шагом, составляющим 130-270 толщин охлаждаемой полосы, установлены с возможностью свободного вращения не менее пяти правильных роликов одного диаметра, составляющего 40-100 толщин охлаждаемой полосы, оси которых параллельны осям направляющих роликов и расположены в шахматном порядке относительно горизонтальной плоскости, касательной к цилиндрической поверхности каждого направляющего ролика в ее нижней точке, причем каждый правильный ролик имеет возможность смещения в вертикальном направлении к указанной горизонтальной плоскости на величину 2-30 толщин охлаждаемой полосы с фиксацией в этом положении.2. A device for accelerated cooling of rolled steel, comprising an uncoiler and a rewinder equipped with a drive, characterized in that the axes of the uncoiler and rewinder are horizontally and parallel to each other, the uncoiler is equipped with a braking device that provides its braking during rotation with the possibility of adjusting the force of this braking, and the rewinder is equipped with a drive that provides the ability to adjust the reeling force and speed of rotation during the rewind, while between the unwinder and cm A tank with a coolant, for example, water, equipped with a system for continuously supplying and discharging said fluid, is located below the level of their axes, and two guide rollers are additionally installed at the same level below its surface in the tank so that the distance between them is 3.2-6 the width of the strip, in addition, in the area between the guide rollers at an equal distance from each other with a step of 130-270 thicknesses of the cooled strip, installed with the possibility of free rotation of at least five regular rollers one diameter, comprising 40-100 thicknesses of the cooled strip, the axes of which are parallel to the axes of the guide rollers and are staggered relative to the horizontal plane tangent to the cylindrical surface of each guide roller at its lower point, and each regular roller can be displaced in the vertical direction to the specified horizontal plane for a value of 2-30 thicknesses of the cooled strip with fixation in this position.
RU2003131253/02A 2003-10-23 2003-10-23 Method of fast cooling of rolled stock and device for realization of this method RU2243271C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131253/02A RU2243271C1 (en) 2003-10-23 2003-10-23 Method of fast cooling of rolled stock and device for realization of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131253/02A RU2243271C1 (en) 2003-10-23 2003-10-23 Method of fast cooling of rolled stock and device for realization of this method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2243271C1 true RU2243271C1 (en) 2004-12-27

Family

ID=34388626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003131253/02A RU2243271C1 (en) 2003-10-23 2003-10-23 Method of fast cooling of rolled stock and device for realization of this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2243271C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2070584C1 (en) Method and aggregate for combined continuous casting-rolling to produce steel bans rolls
US4074555A (en) Method of and apparatus for improving hot-rolled sheet-metal strips
CN102639260B (en) Magnesium alloy coiled material
US5606787A (en) Continuous method for producing final gauge stainless steel product
RU2727457C1 (en) Combined installation of continuous casting and hot rolling of metal strips
CN111570517B (en) Coiling control method for producing hot formed steel by thin slab continuous casting and rolling
EP2067541B1 (en) Method for continuously manufacturing cold-rolled steel
CN113020319B (en) Strip steel leveling process method and production line
US5727412A (en) Method and apparatus for rolling strip or plate
KR101082137B1 (en) Apparatus for manufacturing cold rolled stainless coil
RU2243271C1 (en) Method of fast cooling of rolled stock and device for realization of this method
JPH0761488B2 (en) Manufacturing method and equipment for hot strip
US4168185A (en) Production method of titanium hot coil by continuous hot rolling system
KR101984372B1 (en) The apparatus and process capable ricoiler planarization
WO1992022389A1 (en) Process and plant for obtaining steel strip coils having cold-rolled characteristics and directly obtained in a hot-rolling line
TWI799028B (en) Manufacturing method and manufacturing equipment of cold-rolled steel sheet
KR101481605B1 (en) Skin pass mill unit
JPH1133619A (en) Manufacture of thin steel bar and manufacturing device
GB1595262A (en) Processes for making thin metal strip
JPS6289502A (en) Production of steel sheet by continuous casting of thin ingot
KR20060074398A (en) Apparatus for manufacturing cold rolled stainless coil by semi-sequential way
RU2445177C1 (en) Method of producing hot-rolled stock
JPH1029004A (en) Hot rolling method and rolling equipment
RU2471580C1 (en) Method of producing thin hot-rolled sheet steel
JP4402680B2 (en) Method and apparatus for producing pickling material having good surface skin