RU2294388C1 - Method of annealing of the cold-rolled strips - Google Patents
Method of annealing of the cold-rolled strips Download PDFInfo
- Publication number
- RU2294388C1 RU2294388C1 RU2005122370/02A RU2005122370A RU2294388C1 RU 2294388 C1 RU2294388 C1 RU 2294388C1 RU 2005122370/02 A RU2005122370/02 A RU 2005122370/02A RU 2005122370 A RU2005122370 A RU 2005122370A RU 2294388 C1 RU2294388 C1 RU 2294388C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- annealing
- heating
- temperature
- duration
- cold
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретно к термической обработке, и может быть использовано при рекристаллизационном отжиге плотно мотанных рулонов холоднокатаных полос из малоуглеродистой стали в одностопных колпаковых печах с водородной защитной атмосферой.The invention relates to metallurgy, specifically to heat treatment, and can be used for recrystallization annealing of tightly wound rolls of cold-rolled strips of mild steel in single-dome bell furnaces with a hydrogen protective atmosphere.
Известен способ термической обработки холоднокатаных полос из малоуглеродистой стали, смотанных в рулоны, в одностопной колпаковой печи, включающий нагрев со скоростью 38-55°С/ч до промежуточной температуры 520-550°С, выдержку в течение 18-22 ч, повторный нагрев до температуры отжига, выдержку в течение 20-24 ч и охлаждение [1].A known method of heat treatment of cold rolled strips of mild steel, wound into coils, in a single-foot bell furnace, comprising heating at a speed of 38-55 ° C / h to an intermediate temperature of 520-550 ° C, holding for 18-22 hours, reheating to annealing temperatures, holding for 20-24 h and cooling [1].
Недостатки известного способа состоят в том, что цикл отжига имеет большую продолжительность и требует больших энергозатрат.The disadvantages of this method are that the annealing cycle has a long duration and requires large energy costs.
Известен также способ отжига стопы холоднокатаных полос в рулонах, включающий нагрев рулонов до температуры отжига, выдержку и охлаждение, по которому при холодной прокатке определяют степень обжатия полосы каждого рулона, а установку рулонов в стопу снизу вверх ведут с уменьшением степени обжатия [2].There is also a method of annealing a stack of cold-rolled strips in rolls, including heating the coils to the annealing temperature, holding and cooling, by which the degree of compression of the strip of each coil is determined during cold rolling, and the installation of coils in the stack from bottom to top is carried out with decreasing compression ratio [2].
Недостаток известного способа также состоит в том, что процесс отжига занимает много времени и требует для осуществления больших энергозатрат.The disadvantage of this method also lies in the fact that the annealing process takes a lot of time and requires large energy inputs.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ отжига холоднокатаных полос из малоуглеродистой стали в одностопной садочной газовой печи с защитной атмосферой, включающий нагрев стопы установленных друг на друга рулонов до температуры отжига 670-710°С, выдержку и последующее охлаждение [3].The closest in technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method of annealing cold rolled strips of mild steel in a single-foot gas furnace with a protective atmosphere, including heating a stack of stacked rolls to annealing temperature of 670-710 ° C, holding and subsequent cooling [3].
Недостаток известного способа отжига состоит в следующем. Отжигу подвергают холоднокатаные рулоны различной массы. Суммарное время нагрева и выдержки стопы рулонов при температуре отжига, в течение которого расходуется энергия сжигаемого газа, устанавливают постоянным независимо от массы нижнего в стопе рулона, являющегося отстающим по нагреву, поэтому при отжиге легковесной садки оно превышает фактически необходимое. Следствием такого удлинения цикла рекристаллизационного отжига является низкая производительность процесса и перерасход топлива.The disadvantage of this method of annealing is as follows. Cold rolled coils of various weights are annealed. The total time of heating and holding the stack of rolls at the annealing temperature during which the energy of the burned gas is consumed is set constant regardless of the mass of the lower roll in the stack, which is lagging behind heating; therefore, when annealing a lightweight cage, it exceeds what is actually necessary. The consequence of this lengthening of the recrystallization annealing cycle is the low productivity of the process and the excessive consumption of fuel.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в сокращении длительности отжига и энергозатрат, повышении производительности процесса.The technical problem solved by the invention is to reduce the duration of annealing and energy consumption, increasing the productivity of the process.
Для решения поставленной технической задачи в известном способе отжига холоднокатаных полос из малоуглеродистой стали в одностопной садочной печи, включающий нагрев стопы установленных друг на друга рулонов до температуры отжига 670-710°С, выдержку и последующее охлаждение, согласно предложению, продолжительности нагрева от температуры 190-210°С до температуры отжига и выдержки при температуре отжига устанавливают в зависимости от массы нижнего в стопе рулона по соотношениям:To solve the technical problem in the known method of annealing cold rolled strips of mild steel in a one-stop cage furnace, including heating a stack of stacked rolls to annealing temperature of 670-710 ° C, holding and subsequent cooling, according to the proposal, the duration of heating from a temperature of 190- 210 ° C to the annealing temperature and holding at the annealing temperature are set depending on the mass of the bottom in the roll foot according to the ratios:
τн=(0,43-0,50)·М,τ n = (0.43-0.50) · M,
τв=(0,44-0,52)·М,τ in = (0.44-0.52) · M,
где τн, τв - продолжительность нагрева и выдержки соответственно, ч;where τ n , τ in - the duration of heating and exposure, respectively, h;
М - масса нижнего рулона, т.M is the mass of the lower roll, t
Сущность изобретения состоит в следующем. Высокие пластические свойства холоднокатаной полосы из малоуглеродистой стали достигаются в результате рекристаллизационного отжига при температуре Т0=670-710°С. При отжиге рулонов в одностопной колпаковой печи продолжительность нагрева и выдержки должна обеспечивать полный прогрев по сечению всех рулонов садки до температуры отжига, чем обеспечиваются заданный уровень механических свойств, стабильный по длине полос. Поскольку на рекристаллизационный отжиг поступают рулоны разной массы, в существующих способах время нагрева и выдержки устанавливают постоянными, исходя из наибольшей возможной массы садки, справедливо полагая, что при меньших массах садки полный прогрев по сечению всех рулонов тем более будет достигнут.The invention consists in the following. High plastic properties of the cold-rolled strip of mild steel are achieved as a result of recrystallization annealing at a temperature of T 0 = 670-710 ° C. During annealing of coils in a single-stage bell furnace, the duration of heating and aging should ensure full heating over the cross section of all coils of coils to the annealing temperature, which ensures a given level of mechanical properties, stable along the length of the strips. Since rolls of different weights arrive at the recrystallization annealing, in the existing methods the heating and holding times are set constant, based on the largest possible mass of the cage, rightly assuming that with lower masses of the cage, full heating over the cross section of all the bales will be achieved all the more.
Исследования показали, что наиболее отстающим по нагреву в одностопной садочной печи является нижний рулон. Дело усугубляется еще тем, что для большей устойчивости стопы нижним устанавливают рулон с наибольшей массой. Поэтому было предложено необходимые продолжительности нагрева и выдержки всей садки определять из условия равномерного прогрева до температуры отжига именно нижнего рулона, т.к. при этом рулоны верхних ярусов гарантированно будут прогреты до температуры отжига. Также по результатам измерения температурного поля нижнего рулона стопы было установлено, что необходимое для его полного и равномерного прогрева время нагрева от температуры Tн=190-210°С должно быть прямо пропорционально его массе с коэффициентом пропорциональности kн=0,43-0,50, а время выдержки - также прямо пропорционально его массе, но с коэффициентом пропорциональности kв=0,44-0,52. Следует отметить, что при указанных значениях kн, kв и То одновременно достигается минимально возможное для всей садки время нагрева и выдержки при обеспечении заданных механических свойств холоднокатаных полос из малоутлеродистой стали за счет полного завершения процессов кристаллизации деформированной микроструктуры.Studies have shown that the bottom roll is the most lagging behind in heating in a single-foot cage oven. The matter is compounded by the fact that for greater stability of the foot, the lower mass is installed on the bottom of the roll. Therefore, it was suggested that the necessary heating and holding times of the entire cage be determined from the condition of uniform heating to the annealing temperature of the lower roll, because while the rolls of the upper tiers are guaranteed to be heated to the annealing temperature. Also, according to the results of measuring the temperature field of the lower foot roll, it was found that the heating time required for its complete and uniform heating from temperature T n = 190-210 ° C should be directly proportional to its mass with a proportionality coefficient k n = 0.43-0, 50, and the exposure time is also directly proportional to its mass, but with a proportionality coefficient k in = 0.44-0.52. It is noted that for these values of k n, k, and T o to be achieved at the same time the smallest possible cages for the entire time of heating and aging, while ensuring predetermined mechanical properties of cold-rolled steel strips of maloutlerodistoy due to completion of crystallization processes of the deformed microstructure.
Снижение температуры отжига менее 670°С ухудшает вытяжные свойства малоуглеродистой стали: предел прочности становится выше 390 Н/мм2, а относительное удлинение ниже 28%, что недопустимо. Повышение температуры отжига более 710°С увеличивает энергозатраты и приводит к свариванию витков рулонов.A decrease in the annealing temperature of less than 670 ° C degrades the exhaust properties of mild steel: the tensile strength becomes higher than 390 N / mm 2 and the relative elongation is lower than 28%, which is unacceptable. An increase in the annealing temperature of more than 710 ° C increases energy consumption and leads to the welding of coil turns.
Температура начала нагрева Тн ограничена величиной 190-210°С в связи с тем, что при более низких температурах нижнего рулона нагрев садки можно вести с максимально возможной по условиям тепловой мощности печи интенсивностью за возможно минимальное время, без опасности сваривания витков и термического деформирования рулонов. При температуре Тн ниже 190°С к моменту окончания нагрева и выдержки не будет достигнуто полного выравнивания температурного поля нижнего рулона, пластические свойства полосы ухудшатся, что недопустимо. Увеличение температуры Тн выше 210°С приведет к увеличению полного времени нагрева и энергозатрат, снижению производительности процесса отжига.The temperature of heating onset T n is limited to 190-210 ° C due to the fact that at lower temperatures of the lower coil, heating of the cage can be carried out with the maximum intensity possible under the conditions of the heat output of the furnace for the shortest possible time, without the risk of welding coils and thermal deformation of the coils . At a temperature of T n below 190 ° C by the time the heating and soaking is complete, the temperature field of the lower roll will not be completely equalized, the plastic properties of the strip will deteriorate, which is unacceptable. An increase in temperature T n above 210 ° C will lead to an increase in the total heating time and energy consumption, a decrease in the productivity of the annealing process.
При коэффициенте пропорциональности kн менее 0,43 и kв менее 0,44 из-за увеличения интенсивности нагрева происходит деформирование и сваривание витков рулонов верхних ярусов, ухудшаются механические свойства отожженных полос из малоуглеродистой стали, что недопустимо. При повышении kн более 0,50 и kв более 0,52 имеет место удлинение продолжительности нагрева, увеличение энергозатрат, снижение производительности процесса рекристаллизационного отжига.When the proportionality coefficient k n is less than 0.43 and k is less than 0.44 due to an increase in the heating intensity, deformation and welding of the coils of the upper tier rolls occur, the mechanical properties of the annealed strips of mild steel deteriorate, which is unacceptable. With an increase in k n of more than 0.50 and k in more than 0.52, there is an extension of the heating time, an increase in energy consumption, and a decrease in the productivity of the recrystallization annealing process.
Пример реализации способаAn example implementation of the method
На рекристаллизационный отжиг назначают холоднокатаные полосы сечением 0,7×1450 мм из малоуглеродистой стали марки 08 пс, смотанные в плотные рулоны. Полосы после отжига должны иметь следующие механические свойства (ГОСТ 9045):σв=250-390 Н/мм2; δ10≥28%. Для проведения отжига на стенд одностопной колпаковой печи с помощью электромостового крана устанавливают рулон массой М=23 т, который является нижним в стопе. На верхний торец рулона укладывают конвекторное кольцо и устанавливают рулон второго яруса с меньшей массой, равной 20 т. Сверху на рулон второго яруса также через конвекторное кольцо устанавливают рулон третьего яруса, масса которого равна 18 т.Cold-rolled strips with a cross section of 0.7 × 1450 mm made of low-carbon steel grade 08 ps, wound in dense coils, are assigned to recrystallization annealing. Strips after annealing should have the following mechanical properties (GOST 9045): σ in = 250-390 N / mm 2 ; δ 10 ≥28%. To conduct annealing, a roll weighing M = 23 t, which is the bottom in the foot, is installed on the stand of a single-stage bell furnace using an electric bridge crane. A convector ring is laid on the upper end of the roll and a second tier roll with a lower mass of 20 tons is installed. A third tier roll of 18 t mass is also installed on top of the second tier roll through the convector ring.
Сформированную стопу закрывают муфелем, производят уплотнение стыка муфеля со стендом и заполняют подмуфельное пространством водородом.The formed foot is closed with a muffle, the joint of the muffle with the stand is sealed, and the muffle space is filled with hydrogen.
Затем на стенд устанавливают нагревательный колпак, зажигают газовые горелки и производят разогрев садки с максимально возможной интенсивностью до температуры Тн=200°С. Температуру нагрева контролируют по стендовой термопаре, контактирующей с торцом нижнего рулона.Then, a heating cap is installed on the stand, gas burners are lit, and the cages are heated up to the maximum possible intensity to a temperature T n = 200 ° C. The heating temperature is controlled by a bench thermocouple in contact with the end of the lower roll.
Нагрев нижнего рулона от температуры Тн=200°С до температуры отжига Т0=690°С производят за время τн, составляющее:The heating of the lower roll from the temperature T n = 200 ° C to the annealing temperature T 0 = 690 ° C is carried out for a time τ n , comprising:
τн=kн·M=0,46·23=10,58 (ч),τ n = k n · M = 0.46 · 23 = 10.58 (h),
т.е. со средней скоростью нагрева 46,3°С/ч, которую задают с помощью программатора.those. with an average heating rate of 46.3 ° C / h, which is set using the programmer.
При температуре отжига садку рулонов выдерживают в течении времени τв, составляющего:At the annealing temperature, the roll cage is held for a time τ in , which is
τв=kв·M=0,48·23=11,04 (ч).τ in = k in · M = 0.48 · 23 = 11.04 (h).
После завершения выдержки при температуре отжига нагревательный колпак отключают, снимают со стенда и осуществляют охлаждение стопы рулонов под муфелем до температуры распаковки 90°С.After completion of exposure at the annealing temperature, the heating cap is turned off, removed from the stand and the stack of coils under the muffle is cooled to an unpacking temperature of 90 ° C.
Благодаря тому что время нагрева τн от температуры Тн=200°С до температуры отжига То=690°С и время выдержки τв определены исходя из массы М нижнего рулона по предложенным соотношением, нагрев и выдержка осуществляются за минимально возможное время τн+τв=10,58 ч+11,04 ч=21,62 ч. При этом все рулоны садки к концу выдержки имеют равномерную температуру по сечению, а также приобретают высокие вытяжные свойства, равномерные по длине полос.Due to the fact that the heating time τ n from the temperature T n = 200 ° С to the annealing temperature Т о = 690 ° С and the holding time τ в are determined based on the mass M of the lower roll according to the proposed ratio, heating and aging are carried out for the minimum possible time τ n + τ in = 10.58 h + 11.04 h = 21.62 h. At the same time, all cage rolls have a uniform cross-section temperature at the end of exposure, and also acquire high exhaust properties, uniform along the length of the strips.
Минимизация τн и τв обеспечивает сокращение длительности отжига и энергозатрат до значения Q=0,47 ГДж/т, повышение производительности процесса до Р=2,0 т/ч на стенд при сохранении заданного уровня механических свойств: σв=320 Н/мм2; δ10=36%.Minimization of τ n and τ in provides a reduction in the duration of annealing and energy consumption to the value of Q = 0.47 GJ / t, increasing the productivity of the process to P = 2.0 t / h per bench while maintaining a given level of mechanical properties: σ in = 320 N / mm 2 ; δ 10 = 36%.
Варианты реализации предложенного способа и показатели их эффективности приведены в таблице. Из таблицы следует, что в случае реализации предложенного способа (варианты №2-4, 7-9, 12-14) достигается сокращение длительности отжига и энергозатрат, повышение производительности процесса при различной массе нижнего рулона и садки. Одновременно с этим достигается требуемый уровень механических свойств отожженного металла.Implementation options of the proposed method and indicators of their effectiveness are given in the table. From the table it follows that in the case of the implementation of the proposed method (options No. 2-4, 7-9, 12-14), a reduction in the duration of annealing and energy consumption, an increase in the productivity of the process with different mass of the lower roll and cage are achieved. At the same time, the required level of mechanical properties of the annealed metal is achieved.
При запредельных значениях заявленных параметров (варианты №1, 5, 8, 10, 11, 15) не обеспечиваются требуемые механические свойства металла, возрастают длительность отжига и энергозатраты, снижается производительность процесса. В случае использования способа-прототипа (вариант 16), хотя требуемые механические свойства металла достигаются, также имеют место более высокая продолжительность отжига и энергозатраты, низкая производительность процесса.With exorbitant values of the declared parameters (options No. 1, 5, 8, 10, 11, 15), the required mechanical properties of the metal are not provided, the annealing time and energy consumption increase, the process productivity decreases. In the case of using the prototype method (option 16), although the required mechanical properties of the metal are achieved, there is also a longer annealing time and energy consumption, low process productivity.
Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что определение продолжительности нагрева и выдержки в зависимости от массы отстающего по нагреву нижнего рулона стопы по предложенным соотношениям, при температуре отжига 670-710°С, минимизирует время нагрева и выдержки садки при температуре отжига, снижает энергозатраты и повышает производительность процесса при сохранении требуемого уровня механических свойств.The technical and economic advantages of the proposed method are that the determination of the duration of heating and exposure depending on the mass of the lower foot roll lagging behind in heating according to the proposed ratios, at an annealing temperature of 670-710 ° C, minimizes the heating and holding time of the charge at the annealing temperature, reduces energy consumption and increases the productivity of the process while maintaining the required level of mechanical properties.
В качестве базового объекта при определении экономической эффективности предложенного технического решения принят способ-прототип. Применение предложенного способа обеспечивает повышение рентабельности отжига полос из малоуглеродистой стали на 12-20%.As a basic object in determining the economic efficiency of the proposed technical solution adopted the prototype method. The application of the proposed method provides an increase in the profitability of annealing strips of mild steel by 12-20%.
Литературные источники, использованные при составлении описания изобретения:Literary sources used in the preparation of the description of the invention:
1. Авт. свид. СССР №1659500, МПК C 21 D 9/46, 1991 г.1. Auth. testimonial. USSR No. 1659500, IPC C 21 D 9/46, 1991
2. Авт. свид. СССР №1344796, МПК C 21 D 9/663, 1987 г.2. Auth. testimonial. USSR No. 1344796, IPC C 21 D 9/663, 1987
3. С.С.Гусева и др. Непрерывная термическая обработка автолистовой стали. М., Металлургия, 1979, с.18-25 - прототип.3. SS Guseva and others. Continuous heat treatment of steel sheet. M., Metallurgy, 1979, S. 18-25 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122370/02A RU2294388C1 (en) | 2005-07-14 | 2005-07-14 | Method of annealing of the cold-rolled strips |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122370/02A RU2294388C1 (en) | 2005-07-14 | 2005-07-14 | Method of annealing of the cold-rolled strips |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2294388C1 true RU2294388C1 (en) | 2007-02-27 |
Family
ID=37990676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005122370/02A RU2294388C1 (en) | 2005-07-14 | 2005-07-14 | Method of annealing of the cold-rolled strips |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2294388C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458154C1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-08-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Annealing method of mild steel rolled at textured rolls |
RU2623572C1 (en) * | 2016-08-31 | 2017-06-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method of heat treatment of cold rolled products made of low-carbon steel |
-
2005
- 2005-07-14 RU RU2005122370/02A patent/RU2294388C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГУСЕВА С.С. и др. Непрерывная термическая обработка автолистовой стали. М., Металлургия, 1979, с.18-25. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458154C1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-08-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Annealing method of mild steel rolled at textured rolls |
RU2623572C1 (en) * | 2016-08-31 | 2017-06-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method of heat treatment of cold rolled products made of low-carbon steel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2016151391A (en) | METHOD FOR PRODUCING HIGH-STRENGTH STEEL SHEET AND THE RECEIVED SHEET | |
RU2013102244A (en) | METHOD FOR PRODUCING A SHEET FROM TEXTURED ELECTRICAL STEEL | |
RU2016151402A (en) | A method of manufacturing a high strength steel sheet with or without coating and the resulting steel sheet | |
CN103276191A (en) | Purge method for annealing of low-carbon cold-roll steel sheets | |
KR20150064194A (en) | Preheating and annealing of cold rolled metal strip | |
RU2690851C2 (en) | Method of producing high-strength steel part | |
DK2267171T3 (en) | Annealing of cold rolled aluminum strip | |
RU2016151786A (en) | METHOD FOR PRODUCING HIGH-STRENGTH STEEL SHEET WITH IMPROVED FORMABILITY AND PLASTICITY, AND THE RECEIVED SHEET | |
RU2294388C1 (en) | Method of annealing of the cold-rolled strips | |
RU2309990C2 (en) | Carbon steel sheets production method | |
RU2445382C1 (en) | Annealing method in bell furnace | |
RU2280701C1 (en) | Method of annealing cold-rolled strips | |
RU2288284C1 (en) | Method of heat treatment of cold-rolled carbon steel | |
RU2262541C1 (en) | Method of control of annealing metal in bell-type furnace | |
RU2230803C1 (en) | Method of annealing of the cold-rolled bands | |
RU2344183C1 (en) | Method of annealing coils of cold rolled strips | |
RU2377321C1 (en) | Annealing method of low-carbon sheet metal in bell furnaces | |
RU2004132414A (en) | METHOD FOR PRODUCING COLD STEEL FOR DEEP DRAWING | |
CN105369133B (en) | Cold-rolled steel sheet for refrigerator side plate and manufacturing method for cold-rolled steel sheet | |
RU2312906C2 (en) | Method of production of cold-rolled strip made from low-carbon steel | |
RU2623572C1 (en) | Method of heat treatment of cold rolled products made of low-carbon steel | |
SU1344796A1 (en) | Method of shaping stack of rolls after rolling before annealing in bell-type furnace | |
RU2458154C1 (en) | Annealing method of mild steel rolled at textured rolls | |
SU1260396A1 (en) | Method of annealing cold-rolled strip | |
SU1011712A1 (en) | Method for making rolled sheets |