RU2409433C1 - Method of rolling sheet strips main pipelines from low-alloy steel - Google Patents
Method of rolling sheet strips main pipelines from low-alloy steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2409433C1 RU2409433C1 RU2009135219/02A RU2009135219A RU2409433C1 RU 2409433 C1 RU2409433 C1 RU 2409433C1 RU 2009135219/02 A RU2009135219/02 A RU 2009135219/02A RU 2009135219 A RU2009135219 A RU 2009135219A RU 2409433 C1 RU2409433 C1 RU 2409433C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- batch
- strips
- control
- mechanical properties
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологии и оборудованию листовой прокатки на реверсивном толстолистовом стане.The invention relates to the field of metal forming, in particular to technology and equipment for sheet rolling on a reversible plate mill.
Известен способ производства проката в промышленных объемах, характеризуемый протеканием процессов нагрева, прокатки, отделки, контроля и отгрузки металла отдельными партиями (плавками) [1]. На практике этот способ базируется на реализуемых последовательно, завершенных технологических этапах для каждой партии. Иначе говоря, сначала все слябы данной партии металла подают в печь для нагрева, затем их поочередно подают в линию стана, где прокатывают по заданному режиму, подвергают правке и термообработке (ускоренному охлаждению). После остывания от нескольких контрольных листов, произвольно выбранных ОТК, отбирают пробы, из которых изготовляют образцы для механических испытаний. По результатам испытаний механических свойств производят аттестацию партии проката на соответствие заданным требованиям, оформление на нее сертификата качества (при положительных результатах аттестации) и ее отгрузку. При отклонении механических свойств контрольных листов от требований заказчика партию переводят в продукцию несоответствующего качества, т.е. аттестуют как продукцию более низкого уровня качества (в зависимости от фактического уровня механических свойств контрольных листов) и переводят в разряд беззаказной (складируют до появления соответствующего заказа).A known method of production of rolled metal in industrial volumes, characterized by the occurrence of processes of heating, rolling, finishing, control and shipment of metal in separate batches (swimming trunks) [1]. In practice, this method is based on sequentially completed technological stages for each batch. In other words, first all the slabs of a given batch of metal are fed into the furnace for heating, then they are alternately fed into the mill line, where they are rolled according to a given mode, subjected to dressing and heat treatment (accelerated cooling). After cooling, from several control sheets, randomly selected by the Quality Control Department, samples are taken from which samples are made for mechanical tests. According to the results of mechanical properties tests, a batch of rolled products is certified for compliance with the specified requirements, a quality certificate is issued for it (with positive certification results) and its shipment. If the mechanical properties of the control sheets deviate from the customer's requirements, the batch is transferred to products of inadequate quality, i.e. they are certified as products of a lower level of quality (depending on the actual level of the mechanical properties of the control sheets) and transferred to the category of non-customer (stored until the corresponding order appears).
Основной недостаток известного способа заключается в том, что оценка качества продукции производится только после изготовления всей партии, когда весь металл уже находится на складе и исправить какой-либо показатель качества, несоответствующий требуемым значениям, практически невозможно. Соответственно возрастает число партий, переведенных в беззаказную продукцию (отсортированных), увеличивается объем незавершенного производства по стану и затоваривание склада готовой продукции. Также следует отметить, что при таком подходе размер всех заготовок партии определяется с учетом наличия припуска по длине на отбор проб для изготовления образцов для механических испытаний. Иначе говоря, хотя пробы для механических испытаний отбираются только от контрольных листов, все листы партии изготавливают с припуском по отношению к номинальной длине, определяемой заказом. Это приводит к увеличению объемов обрези листа при резке в меру перед отгрузкой и, соответственно, росту среднего расходного коэффициента по цеху.The main disadvantage of this method is that the evaluation of product quality is carried out only after the manufacture of the entire batch, when all the metal is already in stock and it is almost impossible to fix any quality indicator that does not meet the required values. Accordingly, the number of batches transferred to non-ordered products (sorted) is increasing, the volume of work in progress in the mill and the overstock of finished goods stock are increasing. It should also be noted that with this approach, the size of all batch blanks is determined taking into account the presence of an allowance along the length of the sampling for the manufacture of samples for mechanical testing. In other words, although samples for mechanical testing are taken only from the control sheets, all sheets of the batch are made with allowance in relation to the nominal length determined by the order. This leads to an increase in the volume of trimmed sheets when cutting in moderation before shipment and, accordingly, to an increase in the average consumption coefficient for the workshop.
Таким образом, существующая традиционная схема производства толстолистового проката отличается недостаточной гибкостью и адаптированностью к получаемым результатам. Это объясняется отсутствием обратной связи результатов оценки качества продукции с технологическими параметрами прокатки, позволяющей заранее скорректировать эти параметры в нужном направлении или переназначить партию на другой сортамент. Кроме того, в технологию, в рамках расчета размеров заготовки, приходится закладывать неоправданно завышенный расход металла, предусматривающий возможность отбора проб для всех листов, хотя отбор проб осуществляется только от контрольных листов. Следует отметить, что при таком подходе после каждой прокатки на склад готовой продукции поступает большое количество неаттестованных листов, что приводит к увеличению объема крановых операций по их рассортировке (выбору контрольных листов, транспортировке на участок раскроя и т.п.).Thus, the existing traditional scheme for the production of plate products is characterized by insufficient flexibility and adaptability to the results obtained. This is due to the lack of feedback from the results of product quality assessment with the technological parameters of rolling, which allows you to pre-adjust these parameters in the right direction or reassign the batch to another assortment. In addition, in the technology, in the calculation of the size of the workpiece, it is necessary to lay an unreasonably high metal consumption, which provides for the possibility of sampling for all sheets, although sampling is carried out only from control sheets. It should be noted that with this approach, after each rolling, a large number of non-certified sheets arrive at the finished goods warehouse, which leads to an increase in the volume of crane operations for sorting them (choosing control sheets, transportation to the cutting section, etc.).
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ прокатки листового штрипса для магистральных труб из низколегированной стали [2]. Из листового штрипса данного сортамента методом последовательной гибки изготавливают трубы большого диаметра для магистральных трубопроводов, т.е. детали ответственного назначения с повышенным уровнем механических свойств. Указанный способ прокатки предусматривает нагрев непрерывнолитых заготовок, их черновую и чистовую прокатку на реверсивном толстолистовом стане, с возможностью подстуживания промежуточной заготовки и ускоренного охлаждения полученного штрипса, отбор проб, изготовление образцов и испытание механических свойств, аттестацию продукции и ее отгрузку. Такая технология позволяет обеспечить получение высокого уровня механических свойств за счет совмещения деформации при прокатке с процессами термомеханического упрочнения листа. Особенно большое значение для достижения высоких показателей прочности и пластичности листового металла имеет точность соблюдения температурного режима прокатки, во многом определяющая характер структурных превращений на всех этапах производственного процесса.The closest in its technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method of rolling sheet strips for main pipes of low alloy steel [2]. Large-diameter pipes for trunk pipelines are made from the sheet strip of this assortment by the method of sequential bending. critical parts with a high level of mechanical properties. The specified rolling method involves heating continuously cast billets, roughing and finishing rolling on a reversible plate mill, with the possibility of reinforcing the intermediate billet and accelerated cooling of the obtained strip, sampling, manufacturing of samples and testing of mechanical properties, certification of products and its shipment. This technology allows to obtain a high level of mechanical properties due to the combination of deformation during rolling with the processes of thermomechanical hardening of the sheet. The accuracy of compliance with the rolling temperature, which largely determines the nature of structural transformations at all stages of the production process, is especially important for achieving high strength and ductility of sheet metal.
Однако в условиях реального производства рассмотренная технология не всегда обеспечивает высокую производительность и низкий расходный коэффициент толстолистового стана. Очевидно, что необходимость освоения массового производства новых видов штрипса для магистральных труб из низколегированной стали обуславливает целесообразность разработки технических решений, обеспечивающих возможность корректировки рассмотренной технологии для получения требуемых свойств или переназначения данной партии слябов на другой сортамент еще до запуска партии в серийное производство. Помимо этого, необходимо снизить расход металла в каждой партии на пробы для изготовления образцов. Это обуславливает актуальность разработки более технологичного, но обеспечивающего необходимое качество и производительность способа производства штрипса для магистральных труб из низколегированной стали на реверсивном толстолистовом стане.However, in the conditions of real production, the considered technology does not always provide high productivity and low expenditure coefficient of the plate mill. Obviously, the need to master the mass production of new types of strips for low-alloy steel main pipes makes it expedient to develop technical solutions that make it possible to adjust the technology under consideration to obtain the required properties or reassign this batch of slabs to another assortment even before the batch is put into mass production. In addition, it is necessary to reduce the metal consumption in each batch for samples for the manufacture of samples. This determines the relevance of developing a more technologically advanced, but providing the necessary quality and productivity, method for the production of strips for main pipes from low-alloy steel on a reversible plate mill.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в уменьшении объема беззаказной продукции (незавершенного производства) по цеху, снижении расходного коэффициента и сокращении объема трудоемких транспортно-складских операций, за счет изменения схемы производственного процесса и последовательности аттестационных мероприятий для каждой партии проката в рамках технологии производства штрипса для магистральных труб из низколегированной стали.The technical problem solved by the invention consists in reducing the volume of non-ordered products (work in progress) in the workshop, reducing the expense ratio and reducing the volume of labor-intensive transport and storage operations by changing the production process scheme and the sequence of certification measures for each batch of rolled metal within the production technology strip for main pipes made of low alloy steel.
Поставленная техническая задача решается тем, что в известном способе прокатки листового штрипса для магистральных труб из низколегированной стали, предусматривающем нагрев непрерывнолитых заготовок, их черновую и чистовую прокатку на реверсивном толстолистовом стане, с возможностью подстуживания промежуточной заготовки и ускоренного охлаждения полученного штрипса, отбор проб, изготовление образцов и испытание механических свойств, аттестацию продукции и ее отгрузку; в каждой партии проката, формируемой из одной плавки и содержащей до 30 непрерывнолитых заготовок, изготавливают несколько контрольных заготовок, длина которых увеличена с учетом припуска на отбор проб от готового штрипса, причем на каждые 5 заготовок данной партии изготавливают не менее одной контрольной заготовки, затем в режиме ручного управления станом производят пробную прокатку первой половины контрольных заготовок по заранее заданному технологическому маршруту, определяемому сортаментом прокатываемого штрипса, с сохранением технологических параметров этой пробной прокатки в памяти системы автоматического управления станом, после чего производят отбор проб от полученных контрольных штрипсов, изготовление образцов и испытание механических свойств с проверкой их соответствия предусмотренным для данного сортамента значениям, причем, в случае соответствия механических свойств контрольных штрипсов требуемым значениям, серийную прокатку всех остальных заготовок данной партии осуществляют в режиме автоматического управления с воспроизведением технологических параметров пробной прокатки, при этом допустимая величина отклонения фактических значений основных температурных параметров серийной прокатки от соответствующих значений пробной прокатки не превышает: для температуры нагрева заготовки ±2%, для температуры конца черновой прокатки ±2,5%, для температуры начала чистовой прокатки ±2,5%, для температуры конца чистовой прокатки ±3%, для температуры конца ускоренного охлаждения ±4%, а для остальных технологических параметров, определяемых нормативной производственной документацией, ±5%, при соблюдении этих условий отгрузку производят без отбора проб, изготовления образцов и проведения механических испытаний на остальных штрипсах данной партии, а аттестацию партии в целом осуществляют по результатам испытаний контрольных штрипсов, причем в случае несоответствия механических свойств контрольных штрипсов значениям, предусмотренным для данного сортамента, производят повторную пробную прокатку второй половины контрольных заготовок с корректировкой технологических параметров в соответствии с результатами, полученными на первой половине контрольных заготовок, затем от полученных контрольных штрипсов отбирают пробы, изготавливают образцы и проводят испытание механических свойств, причем, в случае соответствия механических свойств контрольных штрипсов после повторной пробной прокатки требуемым значениям, серийную прокатку всех остальных заготовок данной партии осуществляют в режиме автоматического управления с воспроизведением технологических параметров повторной пробной прокатки, при такой же, как для предыдущей пробной прокатки, величине допустимых отклонений фактических значений этих технологических параметров от значений параметров повторной пробной прокатки, при соблюдении этих условий отгрузку производят без отбора проб, изготовления образцов и проведения механических испытаний на остальных штрипсах данной партии, а аттестацию партии в целом осуществляют по результатам испытаний контрольных штрипсов после повторной пробной прокатки, причем, в случае несоответствия механических свойств контрольных штрипсов после повторной пробной прокатки требуемым значениям, для оставшихся заготовок данной партии производят переназначение на другой сортамент продукции с более низким уровнем механических свойств, соответствующим уровню свойств указанных контрольных штрипсов.The stated technical problem is solved by the fact that in the known method of rolling sheet strip for main pipes of low alloy steel, providing for heating continuously cast billets, their rough and finish rolling on a reversible plate mill, with the possibility of reinforcing the intermediate billet and accelerated cooling of the obtained strip, sampling, manufacturing samples and testing of mechanical properties, product certification and its shipment; in each batch of rolled products, formed from one casting and containing up to 30 continuously cast billets, several control billets are made, the length of which is increased taking into account the allowance for sampling from the finished strip, and for every 5 billets of this batch, at least one control billet is made, then in the manual control mode of the mill test rolling of the first half of the control blanks is carried out according to a predetermined technological route determined by the assortment of the rolled strip, while maintaining t of the technological parameters of this test rolling in the memory of the automatic control system of the mill, after which they take samples from the obtained control strips, produce samples and test the mechanical properties with a check of their compliance with the values provided for this assortment, and, if the mechanical properties of the control strips correspond to the required values, serial rolling of all other billets of this batch is carried out in automatic control mode with reproduction of technological their test rolling parameters, while the permissible deviation of the actual values of the main temperature parameters of serial rolling from the corresponding test rolling values does not exceed: for the workpiece heating temperature ± 2%, for rough rolling end temperature ± 2.5%, for finishing rolling temperature ± 2.5%, for the finish temperature of the finish rolling ± 3%, for the temperature of the end of accelerated cooling ± 4%, and for the remaining process parameters determined by the normative production documentation, ± 5%, with In observance of these conditions, the shipment is made without sampling, manufacturing samples and conducting mechanical tests on the remaining strips of a given batch, and certification of the batch as a whole is carried out according to the results of testing control strips, and if the mechanical properties of the control strips do not match the values provided for this assortment, test rolling of the second half of the control blanks with the adjustment of technological parameters in accordance with the results obtained on the first half of the control blanks, then samples are taken from the obtained control strips, samples are made and mechanical properties are tested, and if the mechanical properties of the control strips correspond to the required values after repeated trial rolling, serial rolling of all other blanks of this batch is carried out in automatic control mode with by reproducing the technological parameters of the repeated trial rolling, at the same value as for the previous trial rolling deviations of the actual values of these technological parameters from the values of the parameters of repeated trial rolling, subject to these conditions, shipment is made without sampling, manufacturing of samples and mechanical tests on the remaining strips of a given batch, and certification of the batch as a whole is carried out according to the test results of control strips after repeated trial rolling, moreover, in case of mismatch of the mechanical properties of the control strips after repeated trial rolling to the required values, for The existing billets of this batch are reassigned to another product range with a lower level of mechanical properties corresponding to the level of properties of the indicated control strips.
Способ производства штрипса для магистральных труб из низколегированной стали реализуют следующим образом. В каждой партии проката, формируемой из одной плавки и содержащей до 30 непрерывнолитых заготовок, изготавливают несколько контрольных непрерывнолитых заготовок с припуском по длине на отбор проб из расчета. При этом остальные заготовки данной партии изготавливают более короткими, чем контрольные заготовки, на величину указанного припуска. Следует отметить, что на каждые 5 заготовок данной партии изготавливают не менее одной контрольной заготовки. Затем первую половину контрольных заготовок подают на реверсивный толстолистовой стан и после нагрева производят пробную черновую и чистовую прокатку контрольных заготовок по заранее определенному для данного сортамента технологическому маршруту с возможностью подстуживания промежуточной заготовки и ускоренного охлаждения полученного штрипса. Прокатку ведут в режиме ручного управления с сохранением фактических значений технологических параметров в памяти системы автоматического управления станом. После завершения прокатки и остывания металла производят отбор проб от контрольных штрипсов, изготовление образцов и испытание механических свойств. По результатам испытаний механических свойств оценивают их соответствие требуемым значениям, определяемым техническими условиями для данного вида продукции. В случае полного соответствия механических свойств контрольных штрипсов требуемым значениям, производят серийную прокатку всех остальных заготовок данной партии. При этом используют режим автоматического управления станом с максимально точным воспроизведением технологических параметров пробной прокатки. Допустимой точностью воспроизведения принимают величину отклонения фактических значений основных температурных параметров серийной прокатки от зафиксированных параметров пробной прокатки контрольных штрипсов, не превышающую: для температуры нагрева заготовки ±2%, для температуры конца черновой прокатки ±2,5%, для температуры начала чистовой прокатки ±2,5%, для температуры конца чистовой прокатки ±3%, для температуры конца ускоренного охлаждения ±4%, а для остальных технологических параметров, определяемых нормативной производственной документацией, ±5%. Современные средства автоматизации и управления процессом прокатки, используемые на реверсивных толстолистовых станах, позволяют уверенно обеспечивать указанную точность. При воспроизведении технологии пробной прокатки с данной точностью передачу металла заказчику после серийной прокатки всей партии осуществляют без отбора проб, изготовления образцов и проведения механических испытаний на остальных штрипсах данной партии. При этом аттестацию всей партии осуществляют по результатам испытаний контрольных штрипсов. Соблюдение неизменных, в пределах установленных допусков, значений параметров технологии серийной прокатки для всех заготовок данной партии обеспечивает стабильный уровень свойств готового проката, соответствующий уровню свойств контрольных штрипсов.A method of manufacturing a strip for main pipes of low alloy steel is implemented as follows. In each batch of rolled products, formed from one heat and containing up to 30 continuously cast billets, several control continuously cast billets are made with an allowance along the length for sampling from the calculation. In this case, the remaining blanks of this batch are made shorter than the control blanks by the amount of the specified allowance. It should be noted that for every 5 blanks of this batch, at least one control blank is made. Then the first half of the control billets is fed to a reversing plate mill and after heating test rough and finish rolling of the control billets is carried out along a technological route predefined for this assortment with the possibility of reinforcing the intermediate billet and accelerated cooling of the obtained strip. Rolling is carried out in manual control mode with the preservation of the actual values of the technological parameters in the memory of the automatic control system of the mill. After completion of rolling and cooling of the metal, samples are taken from control strips, samples are made, and mechanical properties are tested. According to the results of mechanical properties tests, their compliance with the required values determined by the technical conditions for this type of product is evaluated. If the mechanical properties of the control strips are fully consistent with the required values, serial rolling of all other billets of this batch is performed. In this case, the automatic control mode of the mill with the most accurate reproduction of the technological parameters of test rolling is used. Acceptable accuracy of reproduction takes the deviation of the actual values of the main temperature parameters of serial rolling from the recorded test rolling parameters of the control strips, not exceeding: for the workpiece heating temperature ± 2%, for the rough rolling end temperature ± 2.5%, for the finish rolling start temperature ± 2 , 5%, for the finish temperature of the finish rolling ± 3%, for the temperature of the end of accelerated cooling ± 4%, and for other technological parameters determined by the normative production okumentatsiey, ± 5%. Modern means of automation and control of the rolling process used on reversing plate mills, can confidently provide the specified accuracy. When reproducing the trial rolling technology with this accuracy, the transfer of metal to the customer after serial rolling of the entire batch is carried out without sampling, manufacturing of samples and mechanical tests on the remaining strips of this batch. At the same time, the certification of the entire batch is carried out according to the test strip test results. Compliance with the constant, within the established tolerances, values of the parameters of the technology of serial rolling for all billets of this batch provides a stable level of properties of the finished product, corresponding to the level of properties of control strips.
В случае выхода значений механических свойств контрольных штрипсов за допустимые границы, установленные техническими условиями для данного сортамента, производят повторную пробную прокатку второй половины контрольных заготовок на толстолистовом реверсивном стане. При этом технологические параметры процесса корректируют в соответствии с результатами, полученными на первой половине контрольных заготовок. Для этих образцов также производят отбор проб, изготовление образцов и испытание механических свойств. Если механические свойства контрольных штрипсов после повторной пробной прокатки соответствуют требуемым значениям технических условий, серийную прокатку всех остальных заготовок данной партии производят в режиме автоматического управления с воспроизведением технологических параметров, использованных для повторной пробной прокатки. Допустимые отклонения фактических значений основных температурных параметров серийной прокатки от зафиксированных параметров повторной пробной прокатки контрольных штрипсов не должны превышать величину, установленную ранее.If the values of the mechanical properties of the control strips exceed the permissible limits established by the technical conditions for this assortment, the second test rolling of the second half of the control billets is carried out on a plate reversing mill. In this case, the process parameters are adjusted in accordance with the results obtained in the first half of the control blanks. Sampling, manufacturing of samples and testing of mechanical properties are also performed for these samples. If the mechanical properties of the control strips after repeated trial rolling correspond to the required values of the technical conditions, serial rolling of all other billets of this batch is carried out in automatic control mode with reproduction of technological parameters used for repeated trial rolling. The permissible deviations of the actual values of the main temperature parameters of the serial rolling from the recorded parameters of the repeated test rolling of the control strips should not exceed the value established earlier.
В этом случае передачу металла заказчику после серийной прокатки всей партии осуществляют без отбора проб, изготовления образцов и проведения механических испытаний на остальных штрипсах данной партии, а аттестацию всей партии осуществляют по результатам испытаний штрипсов после повторной пробной прокатки. Возможность такой аттестации основана на том, что технический уровень оборудования реверсивного толстолистового прокатного стана обеспечивает минимальное отклонение температурных и технологических параметров прокатки для всех заготовок данной партии от номинальных значений, определенных в ходе пробной прокатки контрольных штрипсов. Стабильные технологические условия производственного процесса способствуют достижению уровня свойств готового проката, соответствующего уровню свойств контрольных штрипсов, т.е. требованиям заказчика. Следует отметить, что в случае отклонения механических свойств контрольных штрипсов, полученных после повторной пробной прокатки, от требуемых значений, для оставшихся заготовок данной партии производят переназначение на другой сортамент с более низким уровнем требований к механическим свойствам, что позволяет избежать появления в цехе беззаказной продукции.In this case, the transfer of metal to the customer after serial rolling of the entire batch is carried out without sampling, manufacturing of samples and mechanical tests on the remaining strips of this batch, and certification of the entire batch is carried out according to the test results of the strips after repeated trial rolling. The possibility of such certification is based on the fact that the technical level of the equipment of a reversible plate mill provides a minimum deviation of the temperature and technological parameters of rolling for all billets of a given batch from the nominal values determined during the trial rolling of control strips. Stable technological conditions of the production process contribute to the achievement of the level of properties of finished products corresponding to the level of properties of control strips, i.e. customer requirements. It should be noted that in the event that the mechanical properties of the control strips obtained after repeated trial rolling deviate from the required values, the remaining billets of this batch are reassigned to another assortment with a lower level of requirements for mechanical properties, which avoids the appearance of illegal products in the workshop.
Применение предложенного способа прокатки листового штрипса для магистральных труб из низколегированной стали обеспечивает получение требуемого технического эффекта - снижение объема беззаказной продукции и уменьшение расходного коэффициента. Это обусловлено изменением технологической схемы, определяющей последовательность аттестационных мероприятий для каждой партии проката. Фактически при реализации данного способа качество металла в каждой партии оценивается заранее, когда основной объем партии еще не прокатан и существует возможность изменения технологии или переназначения прокатываемой партии на другой сортамент. Такой подход позволяет реализовать обратную связь между качеством продукции и параметрами процесса. Иначе говоря, могут быть существенно расширены возможности управления производственным процессом за счет корректировки, при необходимости, основных технологических параметров прокатки. Кроме того, удается снизить объем обрези на готовом штрипсе, поскольку можно заранее запланировать, какие заготовки будут использованы в качестве контрольных, и не закладывать для остальных заготовок припуск по длине на отбор проб. Поскольку на склад поступает только уже аттестованная продукция, существенно уменьшается объем крановых транспортно-складских операций.The application of the proposed method of rolling sheet strips for main pipes made of low alloy steel provides the required technical effect - reducing the volume of non-order products and reducing the expenditure coefficient. This is due to a change in the technological scheme that determines the sequence of certification activities for each batch of hire. In fact, when implementing this method, the quality of the metal in each batch is evaluated in advance, when the bulk of the batch has not yet been rolled and there is the possibility of changing the technology or reassigning the rolled batch to another assortment. This approach allows you to implement the feedback between product quality and process parameters. In other words, the ability to control the production process can be substantially expanded by adjusting, if necessary, the basic technological parameters of rolling. In addition, it is possible to reduce the amount of trim on the finished strip, since it is possible to plan in advance which blanks will be used as control, and not to allow for the remaining blanks to take an allowance along the length for sampling. Since only certified products are delivered to the warehouse, the volume of crane transport and storage operations is significantly reduced.
Предложенное техническое решение может быть использовано при прокатке на реверсивном толстолистовом стане партии металла, содержащей до 30 непрерывнолитых заготовок. Это ограничение объясняется тем, что основным условием комплектации партии является принадлежность к одной плавке, т.е. сталь должна иметь одинаковый химический состав, обеспечивающий воспроизводимость результатов испытаний механических свойств готового штрипса, при идентичных параметрах прокатки. Очевидно, что при объеме партии свыше 30 штук условие ее формирования из одной плавки может быть нарушено, т.к. для такого количества заготовок потребуется количество металла, превышающее максимально возможный объем, выплавляемый за одну плавку.The proposed technical solution can be used when rolling on a reversible plate mill a batch of metal containing up to 30 continuously cast billets. This limitation is explained by the fact that the main condition for completing a batch is that they belong to the same heat, i.e. steel should have the same chemical composition, ensuring reproducibility of the test results of the mechanical properties of the finished strip, with identical rolling parameters. Obviously, with a batch volume of more than 30 pieces, the condition for its formation from one heat may be violated, because for such a number of billets, a quantity of metal exceeding the maximum possible volume smelted in one heat will be required.
В рамках каждой партии изготавливают несколько контрольных заготовок большей длины (с припуском на отбор проб), причем на каждые 5 заготовок данной партии изготавливают не менее одной контрольной заготовки. Количество контрольных заготовок, необходимое для достоверной оценки уровня свойств всей партии, было определено на основании большого числа экспериментов в промышленных условиях. Установлено, что количество контрольных заготовок в партии менее чем одна от десяти не позволяет достоверно характеризовать механические свойства всей партии по результатам пробной прокатки. В то же время необходимо иметь возможность проведения повторной пробной прокатки в случае необходимости корректировки технологии. Таким образом, практика показывает, что целесообразно изготовлять не менее одной контрольной заготовки от каждых пяти заготовок в партии. При таком соотношении имеется достаточное количество контрольных заготовок для двух пробных прокаток. Например, для партии из 30 заготовок принимают 6 контрольных заготовок, т.е. по 3 контрольных заготовки на пробную прокатку. Для партии из 8 заготовок принимают 2 контрольных заготовки, т.е. по 1 контрольной заготовке на пробную прокатку. При величине партии от 5 заготовок и менее нет необходимости в двух пробных прокатках, поэтому достаточно одной контрольной заготовки, такие маленькие партии сразу или аттестуют, или переназначают на другой сортамент.Within each batch, several control blanks of greater length are made (with an allowance for sampling), and for every 5 blanks of this batch, at least one control blank is made. The number of control blanks necessary for a reliable assessment of the level of properties of the entire batch was determined on the basis of a large number of experiments in an industrial environment. It was found that the number of control blanks in a batch of less than one in ten does not allow reliable characterization of the mechanical properties of the entire batch based on the results of trial rolling. At the same time, it is necessary to be able to conduct repeated test rolling if technology adjustments are necessary. Thus, practice shows that it is advisable to produce at least one control blank from every five blanks in a batch. With this ratio, there is a sufficient number of control blanks for two test rolling. For example, for a batch of 30 blanks, 6 control blanks are accepted, i.e. 3 test pieces for test rolling. For a batch of 8 blanks, 2 control blanks are accepted, i.e. 1 test piece for test rolling. With a batch size of 5 workpieces or less, there is no need for two test runs, therefore, one control workpiece is enough, such small batches will either be certified or reassigned to another assortment at once.
Опытным путем на основе большого числа экспериментов установлено, что отклонение фактических значений основных технологических параметров серийной прокатки от зафиксированных параметров пробной прокатки контрольных штрипсов не должно превышать: для температуры нагрева заготовки ±2%, для температуры конца черновой прокатки ±2,5%, для температуры начала чистовой прокатки ±2,5%, для температуры конца чистовой прокатки ±3%, для температуры конца ускоренного охлаждения ±4%, а для остальных технологических параметров, определяемых нормативной производственной документацией, ±5%. В противном случае существенно возрастает вероятность появления выпадов по механическим свойствам на штрипсах, полученных после серийной прокатки остальных заготовок рассматриваемой партии. Соответственно, не может быть обеспечено совпадение механических свойств всех штрипсов данной партии и свойств контрольных штрипсов, т.е. не будет достигаться получение требуемого технического эффекта.Empirically, on the basis of a large number of experiments, it was found that the deviation of the actual values of the main technological parameters of serial rolling from the recorded parameters of test rolling of control strips should not exceed: for the workpiece heating temperature ± 2%, for the temperature of the end of rough rolling ± 2.5%, for temperature the start of finish rolling is ± 2.5%, for the temperature of the end of finish rolling ± 3%, for the temperature of the end of accelerated cooling ± 4%, and for other technological parameters defined by the normative production documentation, ± 5%. Otherwise, the probability of occurrence of lunges on the mechanical properties on the strips obtained after serial rolling of the remaining billets of the batch under consideration increases significantly. Accordingly, the mechanical properties of all strips of a given batch and the properties of control strips cannot be ensured, i.e. obtaining the required technical effect will not be achieved.
Применение способа поясняется примером его реализации. В электросталеплавильном цехе производили выплавку низколегированной трубной стали К65 со следующими требованиями к механическим свойствам: [σт]≥570 МПа; [σв]=620-706 МПа; [δ]=20%; [KCV-20]=128 Дж/см2; [ИПГ-20]=95%. Выплавленную сталь разливали на МНЛЗ в заготовки сечением 315×1750 мм количеством 28 шт. Из них было заранее выделено 6 контрольных заготовок, длина которых составляла 2150 мм, а длина всех остальных заготовок составляла 2100 мм. Для проведения пробной прокатки три контрольные заготовки нагревали в методической печи до температуры 1200°С и прокатывали на толстолистовом реверсивном стане 5000 за 19 последовательных проходов (с промежуточным подстуживанием) на размер 20×4600×12900 мм в режиме ручного управления. При этом черновую прокатку завершали при температуре 990°С и толщине подката 100 мм, а чистовую начинали при 820°С. После завершения чистовой прокатки при температуре 790°С полученные штрипсы подвергали ускоренному охлаждению до температуры 550°С и правке на роликоправильной машине с последующим охлаждением в стопе. Затем производили обрезку обоих концов контрольных штрипсов по 550 мм, отбор проб длиной 300 мм с резкой на мерную длину 20×4600×11500 мм, изготовление образцов и испытание их механических свойств. На контрольных штрипсах было получено среднее значение предела текучести ниже допустимого (σт=540 МПа < [σт]=570 МПа), что определило необходимость повторной пробной прокатки (см. таблицу).The application of the method is illustrated by an example of its implementation. In the electric steel-smelting shop, low-alloy K65 steel steel was smelted with the following requirements for mechanical properties: [σ t ] ≥570 MPa; [σ in ] = 620-706 MPa; [δ] = 20%; [KCV -20 ] = 128 J / cm 2 ; [IPG -20 ] = 95%. Smelted steel was cast on a continuous casting machine in billets with a cross section of 315 × 1750 mm in an amount of 28 pieces. Of these, 6 control blanks were pre-allocated, the length of which was 2150 mm, and the length of all other blanks was 2100 mm. To conduct trial rolling, three control billets were heated in a methodical furnace to a temperature of 1200 ° С and rolled on a plate reversing mill 5000 in 19 consecutive passes (with intermediate reinforcing) to a size of 20 × 4600 × 12900 mm in manual control mode. In this case, rough rolling was completed at a temperature of 990 ° C and a rolled thickness of 100 mm, and finishing began at 820 ° C. After finishing rolling at a temperature of 790 ° С, the obtained strips were subjected to accelerated cooling to a temperature of 550 ° С and straightening on a roller straightening machine, followed by cooling in a stack. Then, both ends of the control strips were cut at 550 mm, samples were taken 300 mm long and cut to a measured length 20 × 4600 × 11500 mm, samples were made and their mechanical properties tested. On control strips, the average value of the yield strength was lower than the permissible value (σ t = 540 MPa <[σ t ] = 570 MPa), which determined the need for repeated trial rolling (see table).
В рамках повторной пробной прокатки следующие три контрольных заготовки прокатывали также в режиме ручного управления с аналогичными технологическими параметрами, однако ускоренное охлаждение проводили до температуры 500°С. После отбора проб и проведения механических испытаний получены значения механических свойств, полностью соответствующие требуемым значениям (см. таблицу).As part of the repeated trial rolling, the following three control billets were also rolled in the manual control mode with the same technological parameters, however, accelerated cooling was carried out to a temperature of 500 ° C. After sampling and mechanical testing, the values of mechanical properties are obtained that fully correspond to the required values (see table).
Затем была проведена серийная прокатка остальных 22-х заготовок данной партии в режиме автоматического управления с воспроизведением технологических параметров, использованных для повторной пробной прокатки (ускоренное охлаждение до температуры 500°С). При этом размер полученных штрипсов составлял 20×4600×12600 мм, т.е. каждый штрипс был на 300 мм короче контрольных штрипсов за счет того, что отпала необходимость отбора проб от основной массы партии. Передачу металла заказчику после серийной прокатки всей партии производили без отбора проб, изготовления образцов и проведения механических испытаний на остальных 22-х штрипсах данной партии, а аттестацию всей партии осуществляли по результатам испытаний штрипсов после повторной пробной прокатки. Иначе говоря, сертификат качества для данной партии был оформлен на основании данных механических испытаний контрольных штрипсов, полученных после повторной пробной прокатки.Then, the remaining 22 billets of this batch were serially rolled in automatic control mode with the reproduction of the technological parameters used for repeated trial rolling (accelerated cooling to a temperature of 500 ° C). The size of the obtained strips was 20 × 4600 × 12600 mm, i.e. each strip was 300 mm shorter than the control strip due to the fact that there was no need to take samples from the bulk of the batch. The metal was transferred to the customer after serial rolling of the entire batch without sampling, manufacturing of samples and mechanical tests on the remaining 22 strips of this batch, and certification of the entire batch was carried out according to the test results of the strips after repeated trial rolling. In other words, the quality certificate for this batch was issued based on the data of mechanical tests of control strips obtained after repeated trial rolling.
Следует отметить, что в случае прокатки по обычному режиму (без выделения заранее контрольных заготовок) при прочих равных условиях длина всех прокатанных штрипсов составляет 12900 мм, т.е. для 22-х штрипсов она на 300 мм больше, чем в соответствии с предлагаемым техническим решением. Расчеты показывают, что вес прокатанного металла данной партии, уходящего в обрезь, при этом будет на 4,74 т больше, чем при использовании предлагаемой технологии. Таким образом, практика подтверждает, что использование рассматриваемого способа прокатки листового штрипса для магистральных труб позволяет существенно снизить расходный коэффициент.It should be noted that in the case of rolling in the usual mode (without prior control blanks being allocated), all other things being equal, the length of all rolled strips is 12,900 mm, i.e. for 22 strips, it is 300 mm larger than in accordance with the proposed technical solution. Calculations show that the weight of the rolled metal of this batch, going to the edge, will be 4.74 tons more than when using the proposed technology. Thus, practice confirms that the use of the considered method of rolling sheet strips for main pipes can significantly reduce the expenditure coefficient.
Для оценки допустимой величины отклонения фактических значений различных технологических параметров от их значений при пробной прокатке проводили эксперимент по варьированию этих параметров в рамках серийной прокатки. Для этого использовали условия прокатки штрипса К65, приведенные ранее в примере реализации предложенного способа. Однако в данном случае слябы для серийной прокатки изготавливали с возможностью отбора проб. Полученные опытным путем данные по механическим свойствам контрольных и серийных штрипсов К65 в зависимости от степени отклонения технологических параметров серийной прокатки от номинальных значений, соответствующих параметрам второй пробной прокатки, приведены в таблице. Для сравнения здесь показаны нормативные требования к штрипсу категории прочности К65. Также рассмотрены средние значения механических свойств контрольных штрипсов для обеих пробных прокаток рассматриваемой партии и для остальных штрипсов этой партии после серийной прокатки с варьированием технологических параметров. В качестве основных варьируемых температурных параметров принимали температуру нагрева заготовки, температуру конца черновой прокатки, температуру начала чистовой прокатки, температуру конца чистовой прокатки, температуру конца ускоренного охлаждения. Из остальных технологических параметров, определяемых нормативной производственной документацией, использовали толщину подката при подстуживании (допускаемое отклонение ±5%). Вариант 3 соответствует точному воспроизведению условий повторной пробной прокатки при серийной прокатке. Другим вариантам соответствуют граничные допустимые значения нормируемых технологических параметров (2, 4, 7, 8, 11, 12, 15, 16, 19, 20, 23, 24) и значения этих параметров (выделены жирным шрифтом), выходящие за пределы допуска (1, 5, 6, 9, 10, 13, 14, 17, 18, 21, 22, 25). Курсивом в таблице обозначены значения механических свойств, не соответствующие нормативным требованиям для К65. Как следует из приведенных в таблице данных, при величине отклонения технологических (температурных и других) параметров серийной прокатки, превышающей допустимые значения, имеет место снижение ниже допустимых пределов одного или нескольких параметров механических свойств. Иначе говоря, в случае выхода варьируемых технологических параметров за установленные границы, полученные штрипсы по своим механическим характеристикам не всегда соответствуют требованиям указанной категории прочности. При этом возрастает вероятность несоответствия качества штрипсов, прокатанных серийно в режиме автоматического управления, качеству, установленному стандартом или ТУ, для данного сортамента. Таким образом, полученные данные подтверждают правильность рекомендаций по выбору величины технологических параметров предложенного способа прокатки листового штрипса для магистральных труб из низколегированной стали.To assess the permissible deviation of the actual values of various technological parameters from their values during trial rolling, an experiment was conducted on the variation of these parameters within the framework of serial rolling. To do this, we used the conditions for rolling strip K65, given earlier in the example implementation of the proposed method. However, in this case, slabs for serial rolling were made with the possibility of sampling. Experimentally obtained data on the mechanical properties of control and serial K65 strips, depending on the degree of deviation of the technological parameters of serial rolling from the nominal values corresponding to the parameters of the second test rolling, are given in the table. For comparison, the normative requirements for the strip of strength category K65 are shown here. The average values of the mechanical properties of control strips for both test rolling of the batch under consideration and for the remaining strips of this batch after serial rolling with varying technological parameters are also considered. The temperature of the billet, the temperature of the end of rough rolling, the temperature of the start of finish rolling, the temperature of the end of finish rolling, and the temperature of the end of accelerated cooling were taken as the main variable temperature parameters. Of the other process parameters determined by the regulatory production documentation, the thickness of the tackle was used when undermining (tolerance ± 5%). Option 3 corresponds to the exact reproduction of the conditions of repeated trial rolling in serial rolling. Other options correspond to the boundary permissible values of the normalized technological parameters (2, 4, 7, 8, 11, 12, 15, 16, 19, 20, 23, 24) and the values of these parameters (in bold) that go beyond the tolerance (1 , 5, 6, 9, 10, 13, 14, 17, 18, 21, 22, 25). The italics in the table indicate the values of mechanical properties that do not meet the regulatory requirements for K65. As follows from the data in the table, when the deviation of the technological (temperature and other) parameters of serial rolling exceeds the permissible values, there is a decrease below the permissible limits of one or more parameters of the mechanical properties. In other words, in the event that the variable technological parameters go beyond the established boundaries, the obtained strips in their mechanical characteristics do not always meet the requirements of the indicated strength category. This increases the likelihood of a mismatch in the quality of strips rolled serially in automatic control mode, with the quality established by the standard or TU for this range. Thus, the obtained data confirm the correctness of the recommendations on the choice of the technological parameters of the proposed method for rolling sheet strips for main pipes made of low alloy steel.
Технико-экономические преимущества предложенного способа производства штрипса для магистральных труб из низколегированной стали заключаются в том, что он позволяет повысить эффективность процесса прокатки штрипса для труб большого диаметра на толстолистовом реверсивном стане за счет практически полного устранения со склада беззаказной продукции с несоответствующими свойствами (сокращения объема незавершенного производства), а также существенно снизить расходный коэффициент для рассматриваемого сортамента продукции, путем уменьшения обрези при раскрое листов в меру, при одновременном снижении количества крановых операций на складе готовой продукции прокатного цеха.The technical and economic advantages of the proposed method for the production of strips for main pipes from low alloy steel are that it allows to increase the efficiency of the process of rolling strips for pipes of large diameter on a plate reversing mill due to the almost complete elimination of non-ordering products with inappropriate properties from the warehouse (reducing the volume of incomplete production), as well as significantly reduce the expenditure coefficient for the product mix under consideration, by reducing cutting when cutting sheets in moderation, while reducing the number of crane operations in the finished goods warehouse of the rolling mill.
Литературные источникиLiterary sources
1. А.Ф.Метс, Ю.А.Метс. Организация производства в прокатных цехах. Учебное пособие. СПб. Издательство политехнического университета, 2005, стр.13-14.1. A.F. Mets, Yu.A. Mets. Organization of production in rolling shops. Tutorial. SPb. Polytechnic University Press, 2005, pp. 13-14.
2. А.И.Рудской, В.А.Лунев. Теории и технология прокатного производства: Учеб. пособие. - СПб.: Наука, 2008. - С.403-408.2. A.I. Rudskoy, V.A. Lunev. Theories and technology of rolling production: Textbook. allowance. - St. Petersburg .: Nauka, 2008 .-- S.403-408.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009135219/02A RU2409433C1 (en) | 2009-09-21 | 2009-09-21 | Method of rolling sheet strips main pipelines from low-alloy steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009135219/02A RU2409433C1 (en) | 2009-09-21 | 2009-09-21 | Method of rolling sheet strips main pipelines from low-alloy steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2409433C1 true RU2409433C1 (en) | 2011-01-20 |
Family
ID=46307577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009135219/02A RU2409433C1 (en) | 2009-09-21 | 2009-09-21 | Method of rolling sheet strips main pipelines from low-alloy steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2409433C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655398C2 (en) * | 2016-08-26 | 2018-05-28 | Антон Владимирович Шмаков | Method of rolled products production |
-
2009
- 2009-09-21 RU RU2009135219/02A patent/RU2409433C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РУДСКОЙ А.И. и др. Теории и технология прокатного производства. Учебн. пособие. - С.-Пб.: Наука, 2008, с.403-408. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655398C2 (en) * | 2016-08-26 | 2018-05-28 | Антон Владимирович Шмаков | Method of rolled products production |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102170010B1 (en) | New 6XXX aluminum alloy, and its manufacturing method | |
| EP1006203B1 (en) | Can steel strip and method of producing can steel strip | |
| CN109628803B (en) | Aluminum alloy checkered plate in 4017-H2X state and preparation method thereof | |
| CN102228902A (en) | Cold-rolling process of ultrathin stainless steel band | |
| CN109468505B (en) | 6061-H2X state aluminum alloy checkered plate and preparation method thereof | |
| JPWO2004071686A1 (en) | Seamless steel pipe for drive shaft and manufacturing method thereof | |
| JP6620522B2 (en) | Hot rolled steel strip for non-oriented electrical steel sheet and method for producing non-oriented electrical steel sheet | |
| RU2409433C1 (en) | Method of rolling sheet strips main pipelines from low-alloy steel | |
| CN113215509B (en) | Preparation method of titanium alloy hot-rolled coil | |
| JP4990747B2 (en) | Temper rolling method | |
| CN108421830A (en) | Self-adaptive control method and device | |
| RU2655398C2 (en) | Method of rolled products production | |
| JP2016084506A (en) | Hot rolled steel sheet excellent in cold workability and production method therefor | |
| Pachurin et al. | Rolled stock structure and surface condition factor for quality of automobile fasteners insurance | |
| RU2570272C1 (en) | Method of rolling of low alloyed strips for main pipes on plate reversing mill | |
| DE19831480C1 (en) | Process for presetting cold forming plants | |
| RU2344181C2 (en) | Steel hot-rolled blank for shaping and method of rolling | |
| US1842220A (en) | Sheet metal rolling process | |
| US1992039A (en) | Method of producing high silicon steel articles | |
| JP7355994B2 (en) | High carbon steel plate and its manufacturing method | |
| Grydin et al. | Rolling of flat aluminum strips with tailored mechanical properties | |
| DE69316114T2 (en) | Thick grain-oriented electrical steel sheets with excellent magnetic properties | |
| CN114682642B (en) | Production method of high-plate-shape quality thin-specification high-strength hot continuous rolling wear-resistant steel plate | |
| CN111112342B (en) | Die steel rolling process and die steel | |
| RU2353441C2 (en) | Manufacturing method of candies from low-alloy steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20111213 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120821 |