RU2308327C2

RU2308327C2 - Method of production of the blooms

Info

Publication number: RU2308327C2
Application number: RU2006101474/02A
Authority: RU
Inventors: нов Александр Матвеевич Емель (RU); Александр Матвеевич Емельянов; Александр Анатольевич Немтинов (RU); Александр Анатольевич Немтинов; Владимир Анатольевич Монид (RU); Владимир Анатольевич Монид; Виктор Сергеевич Качеров (RU); Виктор Сергеевич Качеров; Владимир Константинович Колобов (RU); Владимир Константинович Колобов; Галина Сергеевна Водовозова (RU); Галина Сергеевна Водовозова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2007-10-20

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy; other industries; methods of production of the blooms.

SUBSTANCE: the invention presents the method intended for expansion of the blooms production process capabilities and improvement of the quality of the sectional bars at production out of the steel continuously casting slabs of the blooms used at the rolling of the sectional bars. The method provides for the multi-run drafting of the steel cast product in the rolls with the open box passes and the flat barrel at first into the blooms, and then in the rolls with the open box passes - into the bloom. Improvement of the microstructure of the rolled product and the increased stability of the rolling process is attained due to the fact, that in the capacity of the steel cast product use the continuously cast slab with the ratio of its width to its thickness does not exceed 5.3, which (the slab) is then cogged out into the bloom with the ratio of the thickness to the width of 2.4÷2.6 in the rolls, the average rolling diameter of the passes of which is no less than slab width. At that the drafting of the steel cast slab is conducted with saving of its thickness, and during the first three passes the bloom is swaged with the individual draughts, which are not exceeding the value of 1.15.

EFFECT: the invention ensures expansion of the blooms production process capabilities and improvement of the quality of the sectional bars at production out of the steel continuously casting slabs of the blooms used at the rolling of the sectional bars.

3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения из стальных непрерывно-литых слябов квадратных заготовок, используемых при прокатке сортовых профилей.The invention relates to rolling production and can be used to obtain square billets from steel continuously cast slabs used in the rolling of long sections.

Известны способы производства квадратной заготовки из сляба, включающие формирование при прокатке сляба одновременно нескольких заготовок, соединенных перемычками по ширине, и последующее разделение заготовок в валках растяжением перемычек до разрыва [1, 2].Known methods for the production of square billets from slabs, including the formation during rolling of a slab simultaneously several billets connected by jumpers in width, and the subsequent separation of the workpieces in the rolls by stretching the bridges to break [1, 2].

Недостаток известных способов заключается в том, что процесс разделения сопровождается образованием дефектов типа "лампас" и "закат" по месту разрыва перемычек. Кроме того, заготовки, полученные путем продольного разделения непрерывно-литого сляба, сохраняют литую структуру. Это снижает качество заготовок и готовых сортовых профилей.A disadvantage of the known methods is that the separation process is accompanied by the formation of defects such as "lampas" and "sunset" at the place of rupture of jumpers. In addition, preforms obtained by longitudinal separation of a continuously cast slab retain the cast structure. This reduces the quality of workpieces and finished varietal profiles.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ производства квадратной заготовки, включающий многопроходное обжатие стального литого фабриката-слитка вначале на блюминге-слябинге в валках с гладкой бочкой и открытыми ящичными калибрами в блюм прямоугольного сечения и последующую прокатку блюмов на непрерывно-заготовочном стане в валках с открытыми ящичными калибрами в заготовку квадратного сечения, используемую для производства сортовых профилей [3] - прототип.The closest in technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method of producing a square billet, including multi-pass compression of a steel cast ingot product, first by blooming-slabbing in rolls with a smooth barrel and open box caliber into bloom of rectangular cross section and subsequent rolling of blooms continuously -working mill in rolls with open box caliber into a blank of square section used for the production of high-quality profiles [3] - prototype.

Недостатки известного способа состоят в том, что он не применим для производства квадратной заготовки из непрерывно-литого сляба, так как не учитывает особенностей деформирования в валках "высоких" полос. Это сужает технологические возможности известного способа, т.к. не позволяет получить при его использовании квадратные заготовки из непрерывно-литого сляба, а также качественные сортовые профили.The disadvantages of this method are that it is not applicable for the production of a square billet from a continuously cast slab, since it does not take into account the peculiarities of deformation in the rolls of "high" strips. This narrows the technological capabilities of the known method, because it does not allow to obtain when using it square billets from continuously cast slab, as well as high-quality high-quality profiles.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в расширении технологических возможностей оборудования и повышении качества сортовых профилей.The technical problem solved by the invention is to expand the technological capabilities of the equipment and improve the quality of high-quality profiles.

Для решения поставленной технической задачи в известном способе производства квадратной заготовки, включающем многопроходное обжатие стального литого фабриката в валках с открытыми ящичным калибрами и гладкой бочкой вначале в блюм прямоугольного сечения, а затем в валках с открытыми ящичными калибрами - в квадратную заготовку, согласно предложению в качестве стального литого фабриката используют непрерывно-литой сляб с отношением ширины к толщине, не превышающем 5,3, который обжимают в блюм с отношением ширины к толщине 2,4÷2,6 в валках, средний катающий диаметр калибров которых не менее ширины сляба. Кроме того, обжатие литого сляба в блюм производят с сохранением его толщины, и в первых трех проходах блюм обжимают с частными вытяжками, не превышающими 1,15.To solve the technical problem in the known method of manufacturing a square billet, including multi-pass compression of a steel cast product in rolls with open drawer gauges and a smooth barrel, first in a bloom of rectangular cross section, and then in rolls with open drawer calibers, into a square billet, according to the proposal as steel cast product using a continuously cast slab with a ratio of width to thickness not exceeding 5.3, which is compressed into a bloom with a ratio of width to thickness of 2.4 ÷ 2.6 in rolls, s The average rolling diameter of calibers of which is not less than the width of the slab. In addition, the compression of the cast slab into the bloom is carried out while maintaining its thickness, and in the first three passes the bloom is crimped with private hoods not exceeding 1.15.

Сущность изобретения состоит в следующем. Для формирования из непрерывно-литого сляба заготовки квадратного сечения сляб необходимо прокатывать в открытых ящичных калибрах с преимущественным обжатием по его ширине без потери устойчивости и двойного бочкообразования. Открытые ящичные калибры удерживают сляб от заваливания и препятствуют образованию наплывов на его боковых сторонах. При этом устойчивая прокатка сляба в блюм прямоугольного сечения достигается за минимальное количество проходов в том случае, когда соотношение ширины к толщине блюма равно 2,4÷2,6 и при условии, что исходное отношение ширины к толщине сляба не превышает 5,3, а средний катающий диаметр калибров не менее ширины сляба.The invention consists in the following. To form a square billet from a continuously cast slab, the slab must be rolled in open box calibers with predominant compression along its width without loss of stability and double barrel formation. Open box gauges keep the slab from blocking and prevent the formation of sagging on its sides. Moreover, stable rolling of a slab into a bloom of rectangular cross section is achieved in a minimum number of passes in the case when the ratio of the width to the thickness of the bloom is 2.4 ÷ 2.6 and provided that the initial ratio of the width to the thickness of the slab does not exceed 5.3, and the average rolling diameter of the calibers is not less than the width of the slab.

В процессе прокатки сляба в блюм имеет место искажение формы его широких граней в виде выпуклостей, для устранения которых сляб периодически обжимают до первоначальной толщины.In the process of rolling a slab into the bloom, there is a distortion of the shape of its wide faces in the form of bulges, to eliminate which the slab is periodically crimped to its original thickness.

Блюм прямоугольного сечения с отношением ширины к толщине 2,4÷2,6 прокатывают в квадратную заготовку также с преимущественным обжатием по ширине. Для устойчивости положения раската в калибрах и исключения искажений его формы (изгибов, лампасообразования и др.) в первых трех проходах блюм необходимо обжимать в открытых ящичных калибрах с вытяжками не более 1,15. В процессе прокатки отношение ширины к толщине уменьшается, устойчивость блюма при прокатке возрастает, поэтому в четвертом и последующих проходах вытяжка может быть увеличена.Bloom of rectangular cross section with a ratio of width to thickness of 2.4 ÷ 2.6 is rolled into a square billet also with predominant compression in width. For stability of the position of the peal in calibers and elimination of distortions of its shape (bending, lamp-forming, etc.) in the first three passes, the blooms must be crimped in open box calibers with hoods not exceeding 1.15. During the rolling process, the ratio of width to thickness decreases, the stability of the bloom during rolling increases, therefore, in the fourth and subsequent passes, the hood can be increased.

Экспериментально установлено, что при отношении ширины непрерывно-литого сляба к толщине, превышающем 5,3, в процессе обжатия по ширине в открытых ящичных калибрах сляб теряет устойчивость, что затрудняет его прокатку. Если средний катающий диаметр калибров будет менее ширины сляба, то это ухудшает условия захвата металла валками, приводит к искажению формы раската, т.к. деформации подвергаются только локальные участки на боковых его сторонах.It was experimentally established that when the ratio of the continuously cast slab width to a thickness exceeding 5.3, the slab loses stability in the process of compressing the width in open box gauges, making it difficult to roll. If the average rolling diameter of the gauges is less than the width of the slab, then this worsens the conditions for the capture of metal by rolls, leading to distortion of the shape of the roll, only local areas on its lateral sides undergo deformations.

При отношении ширины блюма к толщине более 2,6 для устойчивой его прокатки необходимо уменьшение вытяжки и нерациональное увеличение числа проходов. Уменьшение этого отношения менее 2,4 нецелесообразно, т.к. приводит к увеличению числа проходов при прокатке непрерывно-литого сляба в блюм, снижению производительности прокатного стана.When the ratio of the bloom width to the thickness is more than 2.6, for stable rolling it is necessary to reduce the hood and the irrational increase in the number of passes. A decrease in this ratio of less than 2.4 is impractical because leads to an increase in the number of passes when rolling continuously cast slab into bloom, reducing the productivity of the rolling mill.

Если обжатие литого сляба в блюм производить с уменьшением толщины, то это приведет к потере устойчивости раската в валках и потребует увеличения числа пропусков. В то же время, увеличение толщины раската при прокатке высоких полос неравномерно по ширине, и для снятия искажения формы необходимо его обжатие по толщине до восстановления ее исходного размера.If the compression of the cast slab into bloom is carried out with a decrease in thickness, this will lead to a loss of stability of the roll in the rolls and will require an increase in the number of passes. At the same time, the increase in the thickness of the roll when rolling high strips is uneven in width, and to remove distortion of the form, it is necessary to compress it in thickness until its original size is restored.

Также экспериментально установлено, что если блюм с отношением ширины к толщине 2,4÷2,6 обжимать в первых трех проходах с вытяжками, превышающими 1,15, то блюм потеряет устойчивость. Это затруднит его прокатку и приведет к аварийной ситуации.It has also been experimentally established that if a bloom with a ratio of width to thickness of 2.4 ÷ 2.6 is compressed in the first three passes with hoods exceeding 1.15, then the bloom will lose stability. This will make it difficult to roll and lead to an emergency.

Пример реализации способаAn example implementation of the method

На машине непрерывного литья производят отливку слябов сечением 1000×200 мм из конструкционной стали марки 10. Отношение ширины сляба к его толщине составляет: K₁=1000:200=5,0<5,3.The continuous casting machine casts slabs with a section of 1000 × 200 mm from structural steel grade 10. The ratio of the width of the slab to its thickness is: K ₁ = 1000: 200 = 5.0 <5.3.

Часть слябов, предназначенных для переката в сортовую заготовку, передают на блюминг-слябинг 1300, на валках которого выполнен участок с гладкой бочкой и открытые ящичные калибры. После нагрева до температуры 1250°С очередной непрерывно-литой сляб обжимают в блюм с чередованием обжатий в открытых ящичных калибрах (ЯК) по ширине и на гладкой бочке (ГБ) по толщине по следующей схеме:Some of the slabs intended for rolling into a high-quality billet are transferred to blooming-slab 1300, on the rolls of which a section with a smooth barrel and open box gauges are made. After heating to a temperature of 1250 ° C, the next continuously cast slab is pressed into a bloom with alternating crimps in open box gauges (UC) in width and on a smooth barrel (GB) in thickness according to the following scheme:

В процессе прокатки на блюминге при каждом проходе на гладкой бочке производят восстановление исходной толщины непрерывно-литого сляба, равной H=200 мм. Прокатка слябов в блюмы по вышеприведенной схеме протекает без потери устойчивости раскатов в валках и нарушений формы. Полученный после прокатки на блюминге-слябинге блюм прямоугольного сечения 500×200 мм имеет отношение ширины к толщине, равное: K₂=500:200=2,5.In the process of rolling on blooming, at each pass on a smooth barrel, the initial thickness of the continuously cast slab is restored to H = 200 mm. The rolling of slabs into blooms according to the above scheme proceeds without loss of stability of the peals in the rolls and irregularities. The bloom of rectangular cross section 500 × 200 mm obtained after rolling on blooming-slabing has a width to thickness ratio equal to: K ₂ = 500: 200 = 2.5.

Затем блюмы сечением 500×200 мм нагревают до температуры 1250°С и производят их прокатку на непрерывно-заготовочном стане 850/730/530 в заготовку квадратного сечения 150×150 мм. Блюмы обжимают за 9 проходов в открытых ящичных калибрах с последовательным уменьшением по проходам отношения ширины к толщине. В каждом из трех первых проходов обжатие блюма производят с вытяжкой λ_1-3=1,10<1,5.Then blooms with a cross section of 500 × 200 mm are heated to a temperature of 1250 ° C and they are rolled on a continuous billet mill 850/730/530 into a blank of square section 150 × 150 mm. Blooms are squeezed in 9 passes in open box gauges with a successive decrease in the ratio of width to thickness along the passages. In each of the first three passes, bloom compression is carried out with an extract of λ _1-3 = 1.10 <1.5.

Прокатанные из непрерывно-литых слябов квадратные бездефектные заготовки 150×150 мм в дальнейшем используют для производства сортовых профилей - круг, уголок, швеллер и др. - на сортовом стане 350 по обычной технологической схеме.Laminated from continuously cast slabs, square defect-free billets of 150 × 150 mm are subsequently used for the production of high-quality profiles - a circle, a corner, a channel, etc. - on high-quality mill 350 according to the usual technological scheme.

Благодаря применению предложенного способа обеспечивается возможность использования непрерывно-литых слябов в качестве стальных литых фабрикатов, чем достигается расширение технологических возможностей оборудования. Кроме того, предварительная прокатка непрерывно-литого сляба в заготовку обеспечивает более полную проработку литой структуры металла, что обеспечивает повышение качества сортовых профилей.Thanks to the application of the proposed method, it is possible to use continuously cast slabs as cast steel products, thereby expanding the technological capabilities of the equipment. In addition, the preliminary rolling of a continuously cast slab into a workpiece provides a more complete study of the cast metal structure, which ensures an increase in the quality of high-quality profiles.

Варианты реализации предложенного способа и показатели их эффективности приведены в таблице.Implementation options of the proposed method and indicators of their effectiveness are given in the table.

ТаблицаTable Режимы прокатки квадратной заготовки и их эффективностьModes of rolling a square billet and their effectiveness № п/пNo. p / p K₁ K ₁ К₂ K ₂ Сохранение толщины слябаPreservation of the thickness of the slab λ_1-3 λ _1-3 Искажение формы блюма и заготовкиBlum and preform distortion Выход годного сортового проката, %The yield of long products,% 1.one. 4,24.2 2,32,3 нетno 1,081,08 присутств.presence. 65,765.7 2.2. 4,54,5 2,42,4 естьthere is 1,091.09 отсутств.absent. 99,799.7 3.3. 5,05,0 2,52,5 естьthere is 1,101.10 отсутств.absent. 99,999.9 4.four. 5,35.3 2,62.6 естьthere is 1,151.15 отсутств.absent. 99,899.8 5.5. 5,45,4 2,72.7 естьthere is 1,161.16 присутств.presence. 73,173.1 6.6. 1,041,04 1,051.05 нетno неnot присутств.presence. 78,978.9 реглregl

Из таблицы следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается расширение технологических возможностей оборудования: становится возможной прокатка квадратных заготовок из непрерывно-литых слябов. Кроме того, имеет место повышение качества сортовых профилей, о чем свидетельствует наиболее высокий выход годного. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты №1 и №5) ухудшается качество заготовок и сортового проката.The table shows that when implementing the proposed method (options No. 2-4), the technological capabilities of the equipment are expanded: rolling of square billets from continuously cast slabs becomes possible. In addition, there is an increase in the quality of varietal profiles, as evidenced by the highest yield. With prohibitive values of the declared parameters (options No. 1 and No. 5), the quality of billets and long products decreases.

Способ-прототип (вариант №6) пригоден к прокатке только таких стальных литых фабрикатов, форма поперечного сечения которых близка к квадратной, и не позволяет прокатывать в квадратную заготовку непрерывно-литой сляб с отношением ширины к толщине до 5,3. Кроме того, за счет уменьшения суммарных сдвиговых деформаций при проработке литой структуры ухудшается качество и выход годного сортового проката.The prototype method (option No. 6) is suitable for rolling only such cast steel products, the cross-sectional shape of which is close to square, and does not allow a continuously cast slab with a width to thickness ratio of up to 5.3 to be rolled into a square billet. In addition, by reducing the total shear deformations during the development of the cast structure, the quality and yield of long products are deteriorated.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что он позволяет дополнительно использовать в качестве стального литого фабриката непрерывно-литой сляб с отношением ширины к толщине до 5,3. Увеличение сдвиговых деформаций в процессе прокатки непрерывно-литого сляба в квадратную заготовку улучшает микроструктуру стали и качество готовых сортовых профилей.The technical and economic advantages of the proposed method are that it allows you to additionally use as a cast steel product continuously cast slab with a ratio of width to thickness of up to 5.3. An increase in shear deformations during the rolling of a continuously cast slab into a square billet improves the microstructure of steel and the quality of finished sections.

В качестве базового объекта принят способ-прототип. Применение предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства квадратных заготовок и готовых сортовых профилей на 10÷12%The prototype method is adopted as the base object. The application of the proposed method will increase the profitability of the production of square billets and finished varietal profiles by 10 ÷ 12%

Литературные источники, использованные при составлении описания изобретенияLiterature used in the preparation of the description of the invention

1. Авт. свид. СССР №1061860, МПК В21В 1/02, 1983 г.1. Auth. testimonial. USSR No. 1061860, IPC В21В 1/02, 1983

2. Авт. свид. СССР №1359021, МПК В21В 1/02, 1987 г.2. Auth. testimonial. USSR No. 1359021, IPC В21В 1/02, 1987

3. А.П.Грудев и др. Технология прокатного производства. М., Металлургия, 1994 г., с.120-123, 145-146 - прототип.3. A.P. Grudev and other rolling technology. M., Metallurgy, 1994, p. 120-123, 145-146 - prototype.

Claims

1. A method of manufacturing a square billet, including multi-pass crimping of a steel cast product in rolls with open drawer gauges and a smooth barrel, first in a bloom of rectangular cross section, and then in rolls with open drawer calibers - into a square billet, characterized in that as a steel cast product use a continuously cast slab with a width to thickness ratio not exceeding 5.3, which is compressed into a bloom with a width to thickness ratio of 2.4 ÷ 2.6 in rolls, the average rolling diameter of which is not less than the width s slab.

2. The method according to claim 1, characterized in that the compression of the cast slab into bloom is performed while maintaining its thickness.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in the first three passes the bloom is crimped with private hoods not exceeding 1.15.