RU2281820C2

RU2281820C2 - Steel strip forming and further working process

Info

Publication number: RU2281820C2
Application number: RU2004130203/02A
Authority: RU
Inventors: к Михаил Николаевич Шул (RU); Михаил Николаевич Шуляк; ров Андрей Викторович Стол (RU); Андрей Викторович Столяров; Юрий Анатольевич Ткачев (RU); Юрий Анатольевич Ткачев; Георгий Семенович Никитин (RU); Георгий Семенович Никитин; Игорь Георгиевич Никитин (RU); Игорь Георгиевич Никитин; Александр Григорьевич Колесников (RU); Александр Григорьевич Колесников
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "А и М инжиниринг"
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2006-08-20
Also published as: RU2004130203A

Abstract

FIELD: processes of combined continuous casting and rolling.

SUBSTANCE: process comprises steps of continuous casting strip blank; induction heating of it at leveling temperature along cross section; combination rolling in one guiding stand and in planetary stand for forming two convexities in upper and two concavities in lower surfaces of blank before guiding it to planetary stand. Then strip blank is heated up to 900 - 1000°C. Loop of strip is formed and it is subjected to temperature control. Strip is cyclically arrested after its loop for cutting off measured-length pieces further subjected to hot forging. According to invention strip is cast of given kinds of steel with cross section sides 110 - 130 x 250 - 300 mm at relation of sides 0.4 - 0.45. Continuously cast blank is reduced in guiding stand in horizontal two-roll pass at elongation degree 4 - 10%. Then blank is reduced in planetary stand having eccentric backup roll to strip with thickness 65 - 70 mm and it is cut by measured length pieces 480 - 550 mm for forging hot pieces to blanks of caterpillar tracks with thickness 60 - 65 mm.

EFFECT: enlarged manufacturing possibilities of equipment, possibility of creating rational flow line production of blanks of caterpillar tracks.

3 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургической промышленности, конкретно к технологии производства стальной полосы посредством совмещенной непрерывной разливки и прокатки и ее последующей обработки.The invention relates to the field of metallurgical industry, specifically to a technology for the production of steel strip by means of combined continuous casting and rolling and its subsequent processing.

Известен способ изготовления стальной полосы и ее последующей обработки, включающий непрерывную разливку полосовой заготовки, ее индукционный подогрев с выравниванием температуры по сечению, совмещенную прокатку в одной задающей и в планетарной клети с формированием на верхней и нижней поверхностях заготовки до задачи ее в планетарную клеть двух выпуклостей на каждой, дальнейший подогрев полосы до температуры 900-1000°С, формирование петли полосы и ее термостатирование, периодическую остановку полосы за петлей, отрезку заданных длин полосы и штамповку полученных отрезков полосы в горячем состоянии (см., например, патент РФ №2128559, МПК В 21 В 1/46, 1999 г.).A known method of manufacturing a steel strip and its subsequent processing, including continuous casting of a strip billet, its induction heating with equalization of temperature over the cross section, combined rolling in one master and in a planetary stand with the formation of two convexities on the upper and lower surfaces of the workpiece to its task in the planetary stand on each, further heating the strip to a temperature of 900-1000 ° С, forming a loop of the strip and its thermostating, periodic stopping of the strip behind the loop, a segment of the set floor lengths wasps and stamping of the obtained strip segments in a hot state (see, for example, RF patent No. 2128559, IPC B 21 V 1/46, 1999).

В известном способе реализован принцип поточного производства путем совмещения в одну линию (в один поток) машины непрерывной разливки и участка прокатки, что стало возможным благодаря применению планетарного стана на участке прокатки. Кроме того, в эту же технологическую линию встроен участок штамповки изделий из порезанной на заданные длины полосы. Это позволило существенно повысить производительность способа, компактно разместить оборудование, рационально использовать исходное тепло слитка при дальнейшей его прокатке в потоке и тем самым повысить экономичность производства.In the known method, the principle of continuous production is realized by combining in a single line (in one stream) a continuous casting machine and a rolling section, which became possible thanks to the use of a planetary mill in the rolling section. In addition, a section for stamping products from a strip cut into predetermined lengths is built into the same production line. This allowed to significantly increase the productivity of the method, compactly place the equipment, rationally use the original heat of the ingot during its further rolling in the stream, and thereby increase the efficiency of production.

Однако в известном способе технологический процесс ориентирован на производство гнутых тонкостенных пружинных рельсовых скреплений. В связи с этим технологические параметры процесса приспособлены к этой узкой технологической задаче, что не позволяет использовать известную технологию для производства иных видов изделий. Между тем, более чем целесообразно использовать очевидные, указанные выше преимущества известной технологической схемы для расширения сортамента производимых изделий. В частности, использование такой схемы может существенно упростить и одновременно повысить производительность процесса изготовления гусеничных траков.However, in the known method, the process is focused on the production of bent thin-walled spring rail fasteners. In this regard, the technological parameters of the process are adapted to this narrow technological task, which does not allow the use of known technology for the production of other types of products. Meanwhile, it is more than advisable to use the obvious above advantages of the well-known technological scheme for expanding the assortment of manufactured products. In particular, the use of such a scheme can greatly simplify and simultaneously increase the productivity of the process of manufacturing tracked tracks.

Задачей изобретения является такая модернизация технологической схемы изготовления стальной полосы и ее последующей обработки, которая позволила бы в общем технологическом потоке с непрерывной разливкой и прокаткой изготавливать штамповкой заготовки для гусеничных траков.The objective of the invention is such a modernization of the technological scheme for the manufacture of steel strip and its subsequent processing, which would allow in the overall process stream with continuous casting and rolling to produce stampings for caterpillar tracks.

Указанная задача решается тем, что в способе изготовления стальной полосы и ее последующей обработки, включающем непрерывную разливку полосовой заготовки, ее индукционный подогрев с выравниванием температуры по сечению, совмещенную прокатку в одной задающей и в планетарной клети с формированием на верхней и нижней поверхностях заготовки до задачи ее в планетарную клеть двух выпуклостей на каждой, дальнейший подогрев полосы до температуры 900-1000°С, формирование петли полосы и ее термостатирование, периодическую остановку полосы за петлей, отрезку заданных длин полосы и штамповку полученных отрезков полосы в горячем состоянии, согласно изобретению полосовую заготовку отливают из сталей марок 35ХГ2, или 27 СГД, или 33ХГС, со сторонами сечения 110-130×250-300 мм, при соотношении этих сторон 0,4-0,45, в задающей клети непрерывно отлитую заготовку обжимают в горизонтальном двухвалковом калибре с вытяжкой 4-10%, далее заготовку обжимают в планетарной клети с эксцентриковым опорным валком в полосу толщиной 65-70 мм, режут на длины 480-550 мм и отрезки горячей полосы штампуют в заготовки для гусеничных траков, имеющие толщину 60-65 мм.This problem is solved by the fact that in the method of manufacturing a steel strip and its subsequent processing, including continuous casting of a strip billet, its induction heating with equalization of temperature over the cross section, combined rolling in one master and in a planetary stand with the formation on the upper and lower surfaces of the billet to the task it into the planetary stand of two bulges on each, further heating of the strip to a temperature of 900-1000 ° C, the formation of the loop of the strip and its thermostating, periodic stopping of the strip for the loop d, a segment of predetermined strip lengths and stamping of the obtained strip segments in a hot state, according to the invention, a strip billet is cast from steel grades 35KHG2, or 27 SGD, or 33KHGS, with sides of the cross section 110-130 × 250-300 mm, with a ratio of these sides of 0, 4-0.45, in the master stand the continuously cast billet is crimped in a horizontal twin roll caliber with a hood of 4-10%, then the billet is crimped in a planetary stand with an eccentric backup roll into a strip 65-70 mm thick, cut into lengths of 480-550 mm and pieces of hot strip are stamped into blanks for tracks s shoe, having a thickness of 60-65 mm.

Кроме того, выпуклости на верхней и нижней поверхностях заготовки формируют при ее непрерывной разливке.In addition, the bulge on the upper and lower surfaces of the workpiece is formed during its continuous casting.

Кроме того, выпуклости на верхней и нижней поверхностях заготовки формируют при ее обжатии в задающей клети.In addition, the bulge on the upper and lower surfaces of the workpiece is formed when it is compressed in the master stand.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

В известном способе технология разработана применительно к изготовлению изделий из достаточно узкой полосы пружинной стали. Для гусеничных траков в применении таких марок сталей нет необходимости, в связи с чем используют конструкционные легированные стали марок 35ХГ2, или 27СГД, или ЗЗХГС. Это обстоятельство вносит принципиальные поправки в технологию. В частности, оно позволяет прокатывать существенно более широкую полосу по сравнению с прототипом, эта ширина диктуется существующими параметрами изготовляемых заготовок для гусеничных траков. Изменение ширины отливаемой полосовой заготовки существенно изменяет весь характер технологического процесса. Если в известной технологии, где заготовка, выходящая из планетарного стана, имела достаточно близкие размеры по ширине и толщине, непрерывно отливаемую полосовую заготовку требовалось редуцировать по ширине в вертикальных валках задающей клети планетарного стана, то в способе, согласно изобретению, после непрерывной разливки заготовку, имеющую соотношение сторон 0,4-0,45, обжимают в задающей клети с горизонтальными валками, сохраняя ее размер по ширине (с точностью до уширения), поскольку этот размер соразмерен размеру получаемой на выходе заготовки для гусеничного трака. В связи с тем, что толщина заготовки для гусеничного трака существенно больше, чем толщина заготовки тонкостенного пружинного рельсового скрепления, вытяжка в планетарном стане в описываемой технологии снижается до 2-2,5, что дает возможность применить более компактную разновидность планетарного стана, именно: планетарный стан с эксцентриковым опорным валком, число планетарных валков в котором колеблется от одного до шести, в отличие от обычного планетарного стана, который может содержать до 40 рабочих валков в одной клети (см., например, «Машиностроение. Энциклопедия», М., изд. Машиностроение, 2000, т. IV-V, Н.В.Пасечник и др., «Машины и агрегаты металлургического производства», с. 303-305). Поскольку толщина заготовки для гусеничного трака мало отличается от толщины заготовки, выходящей из планетарного стана, появляется возможность штамповки отрезков полосы значительной, порядка полуметра длины и ширины.In the known method, the technology is developed in relation to the manufacture of products from a fairly narrow strip of spring steel. For caterpillar tracks, there is no need to use such grades of steel, and therefore use structural alloyed steels of grades 35KHG2, or 27SGD, or ZZKHGS. This circumstance introduces fundamental amendments to the technology. In particular, it allows rolling a significantly wider strip in comparison with the prototype, this width is dictated by the existing parameters of the manufactured blanks for caterpillar tracks. Changing the width of the cast strip blank significantly changes the whole nature of the process. If in the known technology, where the workpiece leaving the planetary mill had rather close dimensions in width and thickness, the continuously cast strip workpiece needed to be reduced in width in the vertical rolls of the master stand of the planetary mill, then in the method according to the invention, after continuous casting, the workpiece having an aspect ratio of 0.4-0.45, is crimped in the master stand with horizontal rolls, keeping its size in width (accurate to broadening), since this size is proportional to the size of the output e blanks for caterpillar track. Due to the fact that the thickness of the workpiece for the tracked track is significantly greater than the thickness of the workpiece of a thin-walled spring rail fastening, the hood in the planetary mill in the described technology is reduced to 2-2.5, which makes it possible to use a more compact version of the planetary mill, namely: planetary a mill with an eccentric backup roll, the number of planetary rolls in which ranges from one to six, in contrast to a conventional planetary mill, which can contain up to 40 work rolls in one stand (see, for example, “ ashinostroenie. Encyclopedia ", Moscow, Vol. Engineering, 2000, t. IV-V, N.V.Pasechnik et al.," Machines and equipment metallurgical production ", pp. 303-305). Since the thickness of the workpiece for the caterpillar track does not differ much from the thickness of the workpiece leaving the planetary mill, it becomes possible to stamp significant lengths of the strip, on the order of half a meter of length and width.

Наличие выпуклостей на верхней и нижней поверхностях заготовки, входящей в планетарный стан, позволяет снизить ударные нагрузки на валки при входе в них заготовки и тем самым избежать нежелательных последствий таких перегрузок.The presence of bulges on the upper and lower surfaces of the workpiece included in the planetary mill, allows to reduce the shock loads on the rolls at the entrance of the workpiece and thereby avoid the undesirable consequences of such overloads.

Ниже изобретение поясняется конкретным примером его осуществления.Below the invention is illustrated by a specific example of its implementation.

В машине непрерывной разливки стали с криволинейным кристаллизатором отливают заготовку прямоугольного поперечного сечения 120×280 мм из стали марки 35ХГ2. На выходе из кристаллизатора полученную литую заготовку охлаждают, разгибают и по горизонтальному рольгангу транспортируют к задающей клети планетарного стана. В процессе транспортировки полностью затвердевшую заготовку подвергают индукционному подогреву с целью выравнивания температуры по ее сечению. Возможно образование петли заготовки на участке ее транспортировки к задающей клети с целью демпфирования осевых усилий и сглаживания возникающих рассогласований скоростей на участках непрерывной разливки и прокатки. В задающей клети заготовку на малой скорости, соответствующей скорости разливки, обжимают в двухвалковом горизонтальном калибре с вытяжкой 8%, попутно формируя в этом калибре на ее верхней и нижней поверхности по две выпуклости на каждой. Эти выпуклости позволяют сгладить ударные нагрузки при последующем входе заготовки в планетарную клеть, поскольку первоначальное касание заготовки с валками происходит не по всей ширине заготовки, а только по выпуклостям, которые после входа в валки планетарного стана раздавливаются.In a machine for continuous casting of steel with a curvilinear crystallizer, a workpiece of rectangular cross section 120 × 280 mm is cast from 35KhG2 steel. At the exit from the mold, the obtained cast billet is cooled, unbent and transported along the horizontal roller conveyor to the master stand of the planetary mill. During transportation, a fully hardened billet is subjected to induction heating in order to equalize the temperature over its cross section. It is possible to form a workpiece loop in the area of its transportation to the master stand with the aim of damping the axial forces and smoothing the resulting velocity mismatches in the areas of continuous casting and rolling. In the master stand, the workpiece is squeezed at a low speed corresponding to the casting speed in a two-roll horizontal gauge with an extract of 8%, simultaneously forming two convexes on each of its upper and lower surfaces in this gauge. These convexities make it possible to smooth out shock loads upon the subsequent entry of the workpiece into the planetary stand, since the initial contact of the workpiece with the rolls does not occur over the entire width of the workpiece, but only along the convexities, which are crushed after entering the rolls of the planetary mill.

Поскольку заготовка для гусеничного трака имеет значительную толщину, вытяжка в планетарном стане может не превышать величины 2-2,5. Для такой вытяжки было бы достаточно одной-двух обычных двухвалковых клетей, однако планетарный стан наиболее соответствует условиям совмещения в потоке (по скоростям) непрерывной разливки и прокатки. Вместе с тем, отсутствие необходимости в высокой вытяжке за проход (а планетарный стан может обжимать заготовку с вытяжкой порядка 15 и более) диктует целесообразность применения в данной технологии - известной модификации планетарного стана, именно планетарного стана с эксцентриковым опорным валком. Такой стан, имея на порядок меньше рабочих планетарных валков, чем стан обычной конструкции, отвечает требованиям к планетарному стану по скорости, диктуемым данной технологией, и в то же время способен прокатывать заготовку с относительно небольшой вытяжкой за проход, что как раз и требуется в данном случае.Since the workpiece for the caterpillar track has a significant thickness, the hood in the planetary mill may not exceed 2-2.5. For such an extraction, one or two ordinary double-roll stands would be sufficient, however, the planetary mill is most suitable for the conditions of combining continuous casting and rolling in the stream (in speed). At the same time, the absence of the need for a high exhaust for the passage (and a planetary mill can compress a workpiece with an extract of about 15 or more) dictates the advisability of using this technology - a well-known modification of a planetary mill, namely a planetary mill with an eccentric backup roll. Such a mill, having an order of magnitude less working planetary rolls than a conventional mill, meets the requirements for a planetary mill in terms of speed dictated by this technology, and at the same time is capable of rolling a workpiece with a relatively small exhaust for the passage, which is exactly what is required in this case.

В планетарном стане указанной конструкции подогретую до 950°С заготовку обжимают до толщины 68 мм, после чего из полученной полосы формируют петлю в условиях ее термостатирования, за петлей заготовку останавливают (петля компенсирует разницу скоростей полосы в момент ее остановки), режут на отрезки длиной 500 мм и направляют в штамповочный пресс, где с того же нагрева в потоке штампуют заготовки для гусеничных траков толщиной 62 мм. На всех этапах технологического потока ширина полосы сохраняется в пределах 280 мм с незначительными отклонениями, вызванными уширением или утяжкой.In a planetary mill of this design, the workpiece heated to 950 ° C is squeezed to a thickness of 68 mm, after which a loop is formed from the resulting strip under conditions of temperature control, the workpiece is stopped behind the loop (the loop compensates for the difference in speed of the strip at the moment of its stop), cut into segments of length 500 mm and sent to a stamping press, where, from the same heating, blanks for 62 mm thick tracked tracks are stamped in a stream. At all stages of the process flow, the strip width remains within 280 mm with slight deviations caused by broadening or tightening.

В дальнейшем эти заготовки подвергают на отдельном участке механической обработке, однако эта часть технологического процесса выходит за рамки изобретения, которое ограничивается получением только заготовки для гусеничных траков.Subsequently, these blanks are machined in a separate section, however, this part of the technological process is beyond the scope of the invention, which is limited to obtaining only blanks for caterpillar tracks.

Технический результат способа заключается в создании высокопроизводительного поточного процесса получения заготовок для гусеничных траков, позволяющего организовать их экономичное массовое производство.The technical result of the method consists in creating a high-performance in-line process for producing blanks for caterpillar tracks, which makes it possible to organize their economical mass production.

Claims

1. A method of manufacturing a steel strip and its subsequent processing, including continuous casting of a strip billet, its induction heating with equalization of the temperature over the cross section, combined rolling in one master and planetary stands with the formation on the upper and lower surfaces of the workpiece to its task in the planetary stand two convexities on each, further heating the strip to a temperature of 900-1000 ° С, forming a loop of the strip and its thermostating, periodic stopping of the strip behind the loop, a segment of the set strip lengths and w tamping of the obtained strip segments in a hot state, characterized in that the strip billet is cast from steels of grades 35KhG2, or 27 SGD, or 33KhGS with sides of the section (110-130) × (250-300) mm with a ratio of 0.4-0 , 45, in the master stand, the continuously cast billet is crimped in a horizontal twin roll caliber with a hood of 4-10%, then the billet is crimped in a planetary stand with an eccentric backup roll into a strip 65-70 mm thick, cut into 480-550 mm lengths and hot strip lengths stamped into blanks for tracked tracks having a thickness of 60-65 mm

2. The method according to claim 1, characterized in that the bulges on the upper and lower surfaces of the workpiece are formed during its continuous casting.

3. The method according to claim 1, characterized in that the convexity on the upper and lower surfaces of the workpiece is formed when it is crimped in the master stand.