RU2736468C1 - Method for production of coil stock products from low-alloy steel - Google Patents
Method for production of coil stock products from low-alloy steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2736468C1 RU2736468C1 RU2020119377A RU2020119377A RU2736468C1 RU 2736468 C1 RU2736468 C1 RU 2736468C1 RU 2020119377 A RU2020119377 A RU 2020119377A RU 2020119377 A RU2020119377 A RU 2020119377A RU 2736468 C1 RU2736468 C1 RU 2736468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- rolled stock
- rolling
- rolled
- cooling
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
- B21B1/26—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by hot-rolling, e.g. Steckel hot mill
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Изобретение относится к области металлургии, а более конкретно к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении горячекатаного рулонного проката из низколегированной стали, предназначенного преимущественно для производства сварных труб.The invention relates to the field of metallurgy, and more specifically to rolling production, and can be used in the manufacture of hot-rolled coils from low-alloy steel, intended mainly for the production of welded pipes.
Уровень техникиState of the art
Одним из основных условий получения высококачественной рулонной полосы на широкополосном стане с использованием контролируемой прокатки является оптимизация температурного режима черновой и чистовой прокатки. Это позволяет формировать требуемые структурно-фазовые характеристики готового проката. Контроль температуры начала и конца прокатки и соответствующее регулирование ее температурного режима -важный ресурс изменения структуры материала, позволяющий обеспечить требуемый уровень механических свойств изготавливаемого рулонного проката.One of the main conditions for obtaining high-quality coiled strip on a broadband mill using controlled rolling is to optimize the temperature regime of roughing and finishing rolling. This makes it possible to form the required structural and phase characteristics of the finished product. Controlling the temperature of the beginning and end of rolling and the corresponding regulation of its temperature regime is an important resource for changing the structure of the material, which makes it possible to ensure the required level of mechanical properties of the produced coils.
Известен способ производства тонких горячекатаных стальных полос на широкополосном стане [1]. В соответствии с этим способом выплавленный сляб нагревают в печи до заданной температуры. Нагретый сляб передают в линию широкополосного стана, где последовательно прокатывают в клетях черновой и чистовой группы на полосу заданной толщины. Далее полученную полосу охлаждают водой, после чего сматывают ее в рулон.A known method for the production of thin hot-rolled steel strips on a broadband mill [1]. In accordance with this method, the molten slab is heated in a furnace to a predetermined temperature. The heated slab is transferred to the line of the broadband mill, where it is sequentially rolled in roughing and finishing stands to a strip of a given thickness. Next, the resulting strip is cooled with water, after which it is wound into a roll.
К недостаткам данного способа можно отнести отсутствие возможности оперативного регулирования температурного режима прокатки, в частности, температуры начала чистовой прокатки.The disadvantages of this method include the lack of the possibility of operational regulation of the rolling temperature regime, in particular, the temperature of the beginning of finishing rolling.
Наиболее близким аналогом рассматриваемого решения является способ изготовления металлической полосы в литейно-прокатном комплексе, включающий отливку сляба, его выдержку в печи, черновую прокатку и индукционный подогрев подката устройствами, расположенными между клетями, последующую чистовую прокатку подката, охлаждение полосы и ее смотку [2].The closest analogue of the considered solution is a method of manufacturing a metal strip in a casting and rolling complex, including casting a slab, holding it in a furnace, rough rolling and induction heating of the rolled stock by devices located between the stands, subsequent finishing rolling of the rolled stock, cooling the strip and winding it [2] ...
Следует отметить, что контролируемая прокатка предусматривает соблюдение нормативного уровня температурного режима черновой и чистовой прокатки, установленного для изготавливаемого сортамента полосового проката. В то же время при реализации указанного способа не всегда удается выдержать температурный режим прокатки, в частности обеспечить температуру подката после черновой прокатки и перед чистовой прокаткой, необходимую для получения требуемых структурно-фазовых характеристик металла. Это связано с тем, что для литейно-прокатных комплексов толщина непрерывнолитой заготовки и подката ограничена. При прокатке с использованием литейно-прокатного комплекса толщина как непрерывнолитой заготовки, так и подката может быть до 3÷4 раз меньше, чем при использовании обычного широкополосного стана. Соответственно, одни и те же теплопотери сопровождаются более значительным снижением температуры менее массивного подката на литейно-прокатном комплексе, чем на обычном широкополосном стане, и для поддержания ее уровня используют индукционный подогрев. Однако использование индукционного подогрева подката не всегда достаточно эффективно для управления температурным режимом, поскольку не позволяет при необходимости снижать температуру подката после черновой прокатки. Кроме того, индукционный подогрев подката требует значительного расхода энергии.It should be noted that controlled rolling provides for compliance with the standard temperature level for rough and finish rolling, established for the produced range of strip products. At the same time, when implementing this method, it is not always possible to withstand the rolling temperature, in particular, to provide the temperature of the rolled stock after rough rolling and before finishing rolling, which is necessary to obtain the required structural and phase characteristics of the metal. This is due to the fact that for casting and rolling complexes, the thickness of the continuously cast billet and rolled stock is limited. When rolling using a casting and rolling complex, the thickness of both the continuously cast billet and the rolled stock can be up to 3–4 times smaller than when using a conventional broad-strip mill. Accordingly, the same heat loss is accompanied by a more significant decrease in the temperature of the less massive rolled stock at the casting and rolling complex than at a conventional broadband mill, and induction heating is used to maintain its level. However, the use of induction heating of the rolled stock is not always effective enough to control the temperature regime, since it does not allow, if necessary, to reduce the temperature of the rolled stock after rough rolling. In addition, induction heating of the rolled stock requires significant energy consumption.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей настоящего изобретения является разработка способа производства стального рулонного проката, обеспечивающего необходимый температурный режим начала чистовой прокатки путем рационального регулирования процессов охлаждения и подогрева подката.The objective of the present invention is to develop a method for the production of steel coils, providing the necessary temperature conditions for the start of finishing rolling by rational regulation of the cooling and heating processes of the rolled stock.
Техническим результатом изобретения является формирование благоприятного структурно-фазового состава и высокого уровня механических свойств изготавливаемого проката.The technical result of the invention is the formation of a favorable structural and phase composition and a high level of mechanical properties of the manufactured rolled products.
Указанный технический результат достигается в способе производства рулонного проката из низколегированной стали за счет того, что он включает горячую прокатку непрерывнолитой заготовки из указанной стали в клетях черновой группы широкополосного стана, транспортировку получаемого подката по рольгангу к проходной печи, при этом если температура подката превышает заранее установленное значение, то данный подкат охлаждают водой, которую подают на его верхнюю и нижнюю поверхности, причем удельный расход воды, подаваемой на каждую из указанных поверхностей подката, составляет 40÷100 м3/ч на 1 м2 поверхности, а осуществляют охлаждение подката водой в процессе его транспортировки к проходной печи, причем длина зоны (L1), в которой осуществляют охлаждение подката водой, составляет L1=k1⋅Нmax где k1 - эмпирический безразмерный коэффициент, принимающий значения в интервале 100÷500, Нmax - максимальная допустимая толщина подката для широкополосного стана, подогрев подката в проходной печи, последующий гидросбив окалины с его поверхностей, причем если температура подката после его подогрева в проходной печи превышает заранее установленное значение, то увеличивают расход воды, подаваемой на его поверхности в процессе гидросбива окалины, последующую прокатку подката в клетях чистовой группы широкополосного стана, ламинарное охлаждение полученного проката водой и его последующую смотку в рулон.The specified technical result is achieved in the method for the production of rolled products from low-alloy steel due to the fact that it includes hot rolling of a continuously cast billet from the specified steel in the stands of the roughing group of a broadband mill, transportation of the resulting rolled stock along a roller table to a continuous furnace, while if the temperature of the rolled stock exceeds a predetermined value, then this slide is cooled with water, which is supplied to its upper and lower surfaces, and the specific consumption of water supplied to each of the specified surfaces of the slide is 40 ÷ 100 m 3 / h per 1 m2 of surface, and the slide is cooled with water in the process of its transportation to the continuous furnace, and the length of the zone (L 1 ), in which the rolling stock is cooled with water, is L 1 = k 1 ⋅Н max where k 1 is an empirical dimensionless coefficient taking values in the range 100 ÷ 500, Н max - maximum permissible thickness of the rolled stock for a broadband mill, heating of the rolled stock at the checkpoint furnaces, subsequent descaling of scale from its surfaces, and if the temperature of the rolled stock after heating it in the continuous furnace exceeds a predetermined value, then the consumption of water supplied to its surface during descaling is increased, subsequent rolling of the rolled stock in the stands of the finishing group of a broadband mill, laminar cooling the resulting rolled product with water and its subsequent coiling into a roll.
Кроме того, предусмотрены частные варианты реализации способа, согласно которым:In addition, there are specific options for implementing the method, according to which:
- начало зоны, в которой осуществляют охлаждение подката водой, находится на расстоянии L2 от последней клети черновой группы широкополосного стана, при этом L2=k2⋅Нmax, где k2 - эмпирический безразмерный коэффициент, принимающий значения в интервале 150÷250;- the beginning of the zone in which the rolling stock is cooled with water is located at a distance L 2 from the last stand of the roughing group of a broadband mill, while L 2 = k 2 ⋅Н max , where k 2 is an empirical dimensionless coefficient taking values in the range 150 ÷ 250 ;
- в процессе охлаждения подката водой дополнительно осуществляют не менее четырех боковых смывов струями воды, подаваемой на верхнюю поверхность подката поочередно с различных его краев, при этом струи воды ориентированы в горизонтальной плоскости перпендикулярно направлению движения подката;- in the process of cooling the roll with water, at least four side flushes are additionally carried out by jets of water supplied to the upper surface of the roll alternately from its different edges, while the water jets are oriented in the horizontal plane perpendicular to the direction of movement of the roll;
- после завершения охлаждения подката водой осуществляют не менее двух водяных смывов и не менее одного воздушного сдува воды с его верхней поверхности;- after the completion of the cooling of the roll with water, at least two water washings and at least one air blowing of water from its upper surface are carried out;
- подогрев подката в проходной печи осуществляют в зоне длиной L3, при этом L3=k3⋅Нmax, где k3 - эмпирический безразмерный коэффициент, принимающий значения в интервале 1900÷2500;- heating of the rolled stock in a continuous furnace is carried out in a zone of length L 3 , while L 3 = k 3 ⋅Н max , where k 3 is an empirical dimensionless coefficient taking values in the range 1900 ÷ 2500;
- расход воды, подаваемой на поверхности подката в процессе гидросбива окалины, увеличивают не менее чем в 1,4 раза относительно его номинального значения.- the consumption of water supplied to the surface of the rolled stock in the process of descaling is increased by at least 1.4 times relative to its nominal value.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Изобретение иллюстрируется фигурой, на которой приведена схема размещения оборудования для охлаждения и подогрева подката на участке от последней клети черновой группы до первой клети чистовой группы широкополосного стана, где позициями обозначены: 1 - последняя клеть черновой группы широкополосного стана, 2 - первая клеть чистовой группы широкополосного стана, 3 - зона охлаждения подката водой (охлаждающая установка), 4 - зона подогрева подката (проходная печь), 5 - устройство гидросбива окалины, 6 - пирометр, 7 - пирометр, 8 - пирометр.The invention is illustrated by the figure, which shows a diagram of the arrangement of equipment for cooling and heating the rolled stock in the section from the last stand of the roughing group to the first stand of the finishing group of the broadband mill, where the positions indicate: 1 - the last stand of the roughing group of the broadband mill, 2 - the first stand of the finishing group of the broadband mill mill, 3 - zone of rolling stock cooling with water (cooling unit), 4 - zone of rolling stock heating (continuous furnace), 5 - water descaling device, 6 - pyrometer, 7 - pyrometer, 8 - pyrometer.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Осуществляют горячую прокатку непрерывнолитой заготовки из низколегированной стали в клетях черновой группы широкополосного стана с регламентированной температурой получаемого подката. Далее измеряют температуру получаемого подката при помощи пирометра (6), расположенного за последней клетью черновой группы широкополосного стана (1) в направлении транспортировки подката (F). При этом если измеренная температура подката превышает значение, заранее установленное для изготавливаемого сортамента полосового проката, то в процессе транспортировки данного подката к проходной печи (4) осуществляют его охлаждение водой. Для этого на верхнюю и нижнюю поверхности подката подают воду, причем расход воды, подаваемой на каждую из указанных поверхностей, устанавливают в пределах от 40 до 100 м3/ч на 1 м2 поверхности. При этом длина зоны L1 в которой осуществляют охлаждение подката водой, составляет L1=k1⋅Нmax, где k1 - эмпирический безразмерный коэффициент, принимающий значения в интервале 100÷500, Нmax - максимальная допустимая толщина подката для широкополосного стана. В предпочтительном варианте реализации способа для верхней поверхности подката используют ламинарное охлаждение водой, а для его нижней поверхности - спрейерное охлаждение водой.Hot rolling of continuously cast billets made of low-alloy steel is carried out in the stands of the roughing group of a broad-band mill with a regulated temperature of the obtained rolled stock. Next, the temperature of the resulting rolled stock is measured using a pyrometer (6) located behind the last stand of the roughing group of the broadband mill (1) in the direction of transporting the rolled stock (F). In this case, if the measured temperature of the rolled stock exceeds the value preset for the manufactured assortment of strip products, then in the process of transporting this rolled stock to the continuous furnace (4), it is cooled with water. To do this, water is supplied to the upper and lower surfaces of the rolling stock, and the flow rate of water supplied to each of these surfaces is set in the range from 40 to 100 m 3 / h per 1 m 2 of the surface. In this case, the length of the zone L 1 in which the rolling stock is cooled with water is L 1 = k 1 ⋅Н max , where k 1 is an empirical dimensionless coefficient taking values in the range 100 ÷ 500, N max is the maximum allowable thickness of the rolled stock for a broadband mill. In a preferred embodiment of the method, laminar water cooling is used for the upper surface of the rolled stock, and spray cooling with water is used for its lower surface.
Для обеспечения необходимой скорости охлаждения подката на его верхнюю и нижнюю поверхности подают сравнительно большое количество воды. Это способствует эффективному теплоотводу с поверхностей подката в условиях высокой скорости его транспортировки по рольгангу, которая, в зависимости от прокатываемого сортамента, может достигать 2÷4 м/с. Регулирование удельного расхода воды в заявленном диапазоне позволяет обеспечить необходимую скорость охлаждения и градиент снижения температуры подката.To ensure the required cooling rate of the rolling stock, a relatively large amount of water is supplied to its upper and lower surfaces. This promotes effective heat removal from the surfaces of the rolled stock under conditions of a high speed of its transportation along the roller table, which, depending on the rolled stock, can reach 2 ÷ 4 m / s. The regulation of the specific water consumption in the stated range allows to provide the required cooling rate and the gradient of the temperature decrease of the rolled stock.
Экспериментально установлено, что при подаче воды на каждую из указанных поверхностей подката с удельным расходом менее 40 м3/ч на 1 м2 поверхности в отдельных случаях не удается снизить температуру подката на необходимую величину. В то же время при подаче воды на каждую из указанных поверхностей подката с удельным расходом более 100 м3/ч на 1 м2 поверхности скорость его охлаждения перестает существенно увеличиваться, поскольку ограничена внутренней теплопроводностью металла подката. Удельный расход воды более обозначенного значения не обеспечивает повышения эффективности процесса, при этом увеличиваются производственные расходы.It has been experimentally established that when water is supplied to each of the indicated surfaces of the rolled stock with a specific consumption of less than 40 m 3 / h per 1 m 2 of surface, in some cases it is not possible to reduce the temperature of the rolled stock by the required value. At the same time, when water is supplied to each of the indicated surfaces of the rolled stock with a specific consumption of more than 100 m 3 / h per 1 m 2 of surface, the rate of its cooling ceases to increase significantly, since it is limited by the internal thermal conductivity of the rolled metal. Specific water consumption more than the designated value does not provide an increase in the efficiency of the process, while production costs increase.
Зависимость длины зоны (3), в которой осуществляют охлаждение подката водой, от максимальной допустимой для используемого стана толщины подката Нmax, обусловлена тем, что позволяет получить максимальное значение данного параметра. Значение данного параметра, необходимое для подката максимальной допустимой толщины, при неизменных параметрах теплоотвода будет достаточным для любого другого подката меньшей толщины.The dependence of the length of the zone (3), in which the rolling stock is cooled with water, on the maximum allowable thickness of the rolling stock H max for the mill used, is due to the fact that it allows obtaining the maximum value of this parameter. The value of this parameter, required for the slab of the maximum allowable thickness, with unchanged heat removal parameters, will be sufficient for any other slab of a smaller thickness.
Экспериментально установлено, что при длине зоны (3), в которой осуществляют охлаждение подката водой, менее L1, в ряде случаев не удается достигнуть достаточно низкой температуры окончания этого процесса, необходимой для получения требуемого структурно-фазового состава металла. В то же время, при длине зоны (3), в которой осуществляют охлаждение подката водой, более L1 возможно переохлаждение его поверхности, что неблагоприятно сказывается на равномерности распределения температуры по сечению подката и может приводить к появлению поверхностных дефектов, а также неоправданно увеличивается расход охлаждающей воды.It has been experimentally established that when the length of the zone (3), in which the rolled stock is cooled with water, is less than L 1 , in some cases it is not possible to achieve a sufficiently low temperature of the end of this process, which is necessary to obtain the required structural-phase composition of the metal. At the same time, if the length of the zone (3), in which the rolling stock is cooled with water, more than L 1 , overcooling of its surface is possible, which adversely affects the uniformity of the temperature distribution over the section of the rolling stock and can lead to the appearance of surface defects, as well as an unjustified increase in consumption cooling water.
В частном варианте реализации изобретения, начало зоны (3), в которой осуществляют охлаждение подката водой, может находиться на расстоянии L2 от последней клети черновой группы широкополосного стана (1), при этом L2=k2⋅Нmax, где k2 - эмпирический безразмерный коэффициент, принимающий значения в интервале 150÷250, Нmax - максимальная допустимая толщина подката для широкополосного стана.In a particular embodiment of the invention, the beginning of the zone (3), in which the rolling stock is cooled with water, can be located at a distance L 2 from the last stand of the roughing group of the broadband mill (1), while L 2 = k 2 ⋅H max , where k 2 - empirical dimensionless coefficient, taking values in the range of 150 ÷ 250, N max - the maximum allowable thickness of the rolling stock for a broadband mill.
Начало охлаждения подката водой на расстоянии L2 от последней клети черновой группы широкополосного стана (1) способствует некоторому повышению температуры поверхности подката при его транспортировке по рольгангу за счет внутренней теплопередачи от более нагретой осевой зоны подката к его наружным поверхностям. Это позволяет увеличить эффективность охлаждения подката водой, поскольку при прочих равных условиях теплоотвод от поверхности с более высокой температурой протекает интенсивнее, чем от более холодной.The beginning of the cooling of the rolled stock with water at a distance L 2 from the last stand of the roughing group of the broadband mill (1) contributes to a slight increase in the surface temperature of the rolled stock during its transportation along the roller table due to internal heat transfer from the more heated axial zone of the rolled stock to its outer surfaces. This makes it possible to increase the efficiency of cooling the rolled stock with water, since, other things being equal, heat removal from a surface with a higher temperature proceeds more intensively than from a colder one.
Зависимость расстояния L2 от максимальной допустимой для используемого стана толщины подката Нmax обусловлена тем, что позволяет получить максимальное значение данного параметра. Значение данного параметра, необходимое для подката максимальной допустимой толщины, будет гарантированно обеспечивать выравнивание температуры по сечению более тонких подкатов.The dependence of the distance L 2 on the maximum allowable thickness of the rolled stock H max for the mill used is due to the fact that it allows obtaining the maximum value of this parameter. The value of this parameter, required for the slab of the maximum allowable thickness, will guarantee that the temperature is equalized over the section of thinner slabs.
Следует также отметить, что начало охлаждения подката водой в месте, расположенном сразу за последней клетью черновой группы стана (1), может привести к возникновению аварийной ситуации в случае загиба переднего конца подката вверх, поскольку он может нанести удар по охлаждающей установке. Начало охлаждения подката водой на расстоянии L2 от последней клети черновой группы широкополосного стана (1) исключает вероятность данной аварийной ситуации, т.к. по мере прохождения расстояния L2 передний конец подката опускается на рольганг под действием собственного веса. При этом экспериментально установлено, что если начинать охлаждение подката водой на расстоянии от последней клети черновой группы стана (1) менее L2, то вероятность указанной аварийной ситуации сохраняется. В то же время начало охлаждения подката водой на расстоянии от последней клети черновой группы стана (1) более L2 приводит к снижению эффективности данной технологической операции.It should also be noted that the start of cooling of the billet with water in a place located immediately after the last stand of the roughing group of the mill (1) can lead to an emergency in the event of the front end of the billet being bent upwards, since it can strike the cooling unit. The start of cooling the rolled stock with water at a distance L 2 from the last stand of the roughing group of the broadband mill (1) excludes the possibility of this emergency, because As the distance L 2 is passed, the front end of the slab is lowered onto the roller table under its own weight. At the same time, it has been experimentally established that if you start cooling the rolled stock with water at a distance from the last stand of the roughing group of the mill (1) less than L 2 , then the probability of this emergency situation remains. At the same time, the start of cooling the rolled stock with water at a distance from the last stand of the roughing group of the mill (1) more than L 2 leads to a decrease in the efficiency of this technological operation.
В частном варианте реализации изобретения в процессе охлаждения подката водой для повышения коэффициента теплоотдачи может дополнительно осуществляться не менее четырех боковых смывов струями воды, подаваемой на верхнюю поверхность подката поочередно с различных его краев, при этом струи воды ориентированы в горизонтальной плоскости перпендикулярно направлению движения подката.In a particular embodiment of the invention, in the process of cooling the roll with water to increase the heat transfer coefficient, at least four side flushes can be additionally carried out by jets of water supplied to the upper surface of the roll alternately from its various edges, while the water jets are oriented in the horizontal plane perpendicular to the direction of movement of the roll.
Использование боковых смывов позволяет удалить паровоздушную подушку, образующуюся в процессе охлаждения подката, что повышает эффективность данного процесса. Анализ опытных данных показывает, что если в процессе охлаждения подката при обозначенных условиях осуществляют менее четырех боковых смывов, то на верхней поверхности подката сохраняется паровоздушная подушка, препятствующая теплоотводу и снижающая эффективность охлаждения.The use of side flushes allows you to remove the vapor-air cushion formed in the process of cooling the roll, which increases the efficiency of this process. Analysis of the experimental data shows that if less than four side flushes are carried out during the cooling of the rolling stock under the indicated conditions, then a vapor-air cushion remains on the upper surface of the rolling stock, which prevents heat removal and reduces the cooling efficiency.
В частном варианте реализации изобретения после завершения охлаждения подката водой может дополнительно осуществляться не менее двух водяных смывов и не менее одного воздушного сдува воды с его верхней поверхности. Это позволяет удалить остатки воды с верхней поверхности подката перед его последующим подогревом в проходной печи, что способствует повышению безопасности данной технологической операции. Причем анализ опытных данных показывает, что если после завершения охлаждения подката водой дополнительно осуществляют менее двух водяных смывов и не производят воздушного сдува, то на верхней поверхности подката сохраняются остатки воды.In a particular embodiment of the invention, after the completion of the cooling of the roll with water, at least two water washings and at least one air blowing of water from its upper surface can be additionally carried out. This makes it possible to remove residual water from the upper surface of the rolled stock before it is subsequently heated in the continuous furnace, which contributes to the increase in the safety of this technological operation. Moreover, the analysis of the experimental data shows that if, after the completion of the cooling of the roll with water, less than two water washes are additionally carried out and no air blowing is performed, then water remains on the upper surface of the roll.
После охлаждения подката водой осуществляют контроль его температуры при помощи пирометра (7). Далее подкат передают в проходную печь (4) для подогрева, что позволяет повысить его среднемассовую температуру, одновременно снизив температурный градиент между его поверхностными и центральными слоями.After the rolled stock has cooled with water, its temperature is monitored using a pyrometer (7). Next, the roll is transferred to a continuous furnace (4) for heating, which allows to increase its average mass temperature, while reducing the temperature gradient between its surface and central layers.
В частном варианте реализации изобретения длина зоны (L3), в которой осуществляют подогрев подката, может составлять L3=k3⋅Нmax, где k3 - эмпирический безразмерный коэффициент, принимающий значения в интервале 1900÷2500, Нmax - максимальная допустимая толщина подката для широкополосного стана. Это позволяет обеспечить эффективное повышение температуры подката и снизить риск его перегрева выше требуемого уровня.In a particular embodiment of the invention, the length of the zone (L 3 ) in which the rolling stock is heated can be L 3 = k 3 ⋅ H max , where k 3 is an empirical dimensionless coefficient taking values in the range 1900 ÷ 2500, H max is the maximum allowable thickness of the rolling stock for a broadband mill. This makes it possible to effectively increase the temperature of the rolled stock and reduce the risk of overheating above the required level.
Подогретый подкат передают в устройство (5) для гидросбива окалины и далее в первую клеть чистовой группы широкополосного стана (2).The heated rolling stock is transferred to the device (5) for descaling and then to the first stand of the finishing group of the broadband mill (2).
Следует отметить, что эффективность охлаждения подката водой и его подогрева зависит от ряда трудно формализуемых факторов, например, от температуры охлаждающей воды и окружающей среды или теплотворной способности газа, которые трудно учесть в режиме автоматизированного управления этими процессами. Соответственно, при контролируемой прокатке часто требуется тонкая регулировка температуры подката непосредственно перед его входом в клети чистовой группы стана (температуры начала чистовой прокатки). Для этого, после подогрева подката производят измерение его температуры при помощи пирометра (8), при этом если температура подката превышает заранее установленное значение, то увеличивают расход воды, подаваемой на его поверхности в процессе гидросбива окалины.It should be noted that the efficiency of cooling the rolled stock with water and its heating depends on a number of factors that are difficult to formalize, for example, the temperature of the cooling water and the environment or the calorific value of the gas, which are difficult to take into account in the automated control mode of these processes. Accordingly, in controlled rolling, it is often required to fine-tune the temperature of the rolled stock just before it enters the finishing stands of the mill (the temperature of the start of the finishing rolling). For this, after heating the rolled stock, its temperature is measured using a pyrometer (8), and if the temperature of the rolled stock exceeds a predetermined value, then the flow rate of water supplied to its surface during descaling is increased.
В частном варианте реализации изобретения расход воды, подаваемой на поверхности подката в процессе гидросбива окалины, может увеличиваться не менее чем в 1,4 раза относительно его номинального значения. При этом повышается эффективность процесса корректировки температуры подката до требуемого уровня.In a particular embodiment of the invention, the flow rate of water supplied to the surface of the rolled stock in the process of descaling can increase by at least 1.4 times relative to its nominal value. This increases the efficiency of the process of adjusting the temperature of the roll to the required level.
После прокатки подката в клетях чистовой группы широкополосного стана осуществляют ламинарное охлаждение полученного проката водой и его последующую смотку в рулон.After rolling the rolled stock in the stands of the finishing group of the broad-strip mill, laminar cooling of the resulting rolled stock with water and its subsequent coiling into a roll is carried out.
Применение заявленного способа производства обеспечивает формирование благоприятного структурно-фазового состава и высокого уровня механических свойств проката за счет эффективного управления температурой подката перед его чистовой прокаткой.The use of the claimed production method ensures the formation of a favorable structural-phase composition and a high level of mechanical properties of the rolled stock due to the effective control of the temperature of the rolled stock before its final rolling.
Применение заявленного способа поясняется примером его реализации на литейно-прокатном комплексе АО «ВМЗ» при производстве рулонного проката толщиной 10 и 6 мм.The application of the claimed method is illustrated by an example of its implementation at the casting and rolling complex of JSC "VMZ" in the production of rolled products with a thickness of 10 and 6 mm.
В электродуговой печи производили выплавку низколегированной трубной стали следующего химического состава (в мас.%): С=0,07, Mn=l,56, Si=0,25, Cr=0,18, Cu=0,25, Ni=0,10, Nb=0,04, остальное - железо и примеси с содержанием каждого примесного элемента не более 0,03 мас.% (заданный целевой класс прочности стали - К56). Выплавленную сталь разливали на МНЛЗ в полосовую заготовку сечением 90×1200 мм, которую разрезали на мерные длины. Полученные непрерывнолитые заготовки подогревали в проходной туннельной печи литейно-прокатного комплекса до температуры 1170°С и передавали в черновую группу клетей широкополосного стана 1950. Толщина подката после черновой прокатки при изготовлении полосы толщиной 10 мм составляла 40 мм, а при изготовлении полосы толщиной 6 мм толщина подката - 30 мм.In an electric arc furnace, melting of low-alloy pipe steel of the following chemical composition (in wt.%) Was performed: C = 0.07, Mn = l.56, Si = 0.25, Cr = 0.18, Cu = 0.25, Ni = 0.10, Nb = 0.04, the rest is iron and impurities with the content of each impurity element not exceeding 0.03 wt% (the specified target steel strength class is K56). The melted steel was poured on a continuous casting machine into a strip billet with a cross section of 90 × 1200 mm, which was cut into measured lengths. The resulting continuously cast billets were heated in a continuous tunnel furnace of the casting and rolling complex to a temperature of 1170 ° C and transferred to the roughing group of stands of a 1950 broad-strip mill. tackle - 30 mm.
В соответствии с установленными параметрами производства полосы толщиной 10 мм из стали класса прочности К56 температура подката после черновой прокатки должна соответствовать 950÷960°С, а перед его чистовой прокаткой - 920÷930°С. При изготовлении полосы толщиной 6 мм из стали класса прочности К56 установленный нормативный режим контролируемой прокатки предусматривает температуру подката после черновой прокатки 960÷970°С, а перед его чистовой прокаткой - 930÷940°С.In accordance with the established parameters for the production of a strip with a thickness of 10 mm from steel of strength class K56, the temperature of the rolled product after rough rolling must correspond to 950 ÷ 960 ° C, and before finishing rolling - 920 ÷ 930 ° C. In the manufacture of a 6 mm thick strip from steel of strength class K56, the established regulatory regime of controlled rolling provides for the temperature of the rolled product after rough rolling of 960 ÷ 970 ° C, and before its finish rolling - 930 ÷ 940 ° C.
После черновой прокатки измеряли температуру подката при помощи пирометра. Температура полученного подката толщиной 40 мм составляла 990°С, что превышало заранее установленный нормативный уровень. В данной связи осуществляли охлаждение данного подката водой, которое начинали на расстоянии 9 м от последней клети черновой группы стана. Для охлаждения верхней поверхности подката использовали ламинарное охлаждение водой, а для нижней поверхности - спрейерное охлаждение водой. При этом удельный расход воды составлял 60 м3/час на 1 м2 каждой из указанных поверхностей подката по всей длине участка охлаждения, что соответствовало заявленному диапазону. Длина зоны, в которой осуществляли охлаждение подката водой, составляла 14,85 м, что соответствовало заявленному диапазону для данного параметра (максимальная допустимая толщина подката для используемого стана составляет 0,045 м, соответственно L1=4,50÷22,50 м).After rough rolling, the temperature of the rolled stock was measured using a pyrometer. The temperature of the obtained 40 mm thick rolled stock was 990 ° С, which exceeded the predetermined standard level. In this regard, this rolling stock was cooled with water, which began at a distance of 9 m from the last stand of the roughing group of the mill. To cool the upper surface of the rolled stock, laminar water cooling was used, and for the lower surface - spray water cooling. In this case, the specific water consumption was 60 m 3 / h per 1 m 2 of each of the indicated surfaces of the rolled stock along the entire length of the cooling section, which corresponded to the declared range. The length of the zone in which the rolling stock was cooled with water was 14.85 m, which corresponded to the declared range for this parameter (the maximum allowable thickness of the rolling stock for the mill used is 0.045 m, respectively L 1 = 4.50 ÷ 22.50 m).
В процессе охлаждения подката водой осуществляли четыре боковых смыва паровоздушной подушки и слоя воды с его верхней поверхности посредством подачи на эту поверхность струй воды, ориентированных в горизонтальной плоскости перпендикулярно направлению движения подката, причем струи воды подавались поочередно с различных краев подката. После завершения охлаждения подката водой дополнительно осуществляли два водяных смыва и один воздушный сдув воды с его верхней поверхности.In the process of cooling the roll with water, four lateral washings of the steam-air cushion and a layer of water from its upper surface were carried out by supplying water jets to this surface, oriented in the horizontal plane perpendicular to the direction of movement of the roll, and the water jets were supplied alternately from different edges of the roll. After the completion of the cooling of the roll with water, two additional water washings and one air blow-off of water from its upper surface were carried out.
Температура подката толщиной 40 мм после его охлаждения водой, измеренная пирометром, составляла 940°С.The temperature of a 40 mm thick rolled stock after it was cooled with water, measured with a pyrometer, was 940 ° C.
Температура подката толщиной 30 мм, измеренная пирометром после черновой прокатки, составляла 940°С, что менее заранее установленного нормативного значения. В данной связи охлаждение данного подката водой не осуществляли.The temperature of 30 mm rolled stock measured by a pyrometer after rough rolling was 940 ° C, which is less than the predetermined standard value. In this regard, the cooling of this roll with water was not carried out.
Оба подката при помощи тянущих роликов передавали в проходную печь, где осуществляли их подогрев с выравниванием температуры по сечению. Длина зоны, в которой осуществлялся подогрев, составляла 99 м.Both rolls were transferred by means of pulling rollers to a continuous furnace, where they were heated with equalization of temperature over the section. The length of the zone in which the heating was carried out was 99 m.
На выходе из проходной печи температура подогретых подкатов контролировалась пирометром. При этом температура подката толщиной 40 мм составляла 950°С, что превышало заранее установленный нормативный уровень для начала чистовой прокатки. Температура подката толщиной 30 мм составляла 940°С, что соответствовало заранее установленному нормативному уровню.At the exit from the continuous furnace, the temperature of the heated billets was controlled by a pyrometer. At the same time, the temperature of the 40 mm rolled stock was 950 ° C, which exceeded the predetermined standard level for the start of finish rolling. The temperature of the 30 mm rolled stock was 940 ° С, which corresponded to the predetermined standard level.
Далее оба подката передавались в устройство гидросбива окалины, при этом расход воды, подаваемой на поверхности подката толщиной 40 мм в процессе гидросбива окалины, увеличили в 1,5 раза относительно его номинального значения. В процессе гидросбива окалины с поверхностей подката толщиной 30 мм расход подаваемой воды относительно его номинального значения не увеличивали.Then both rolled stocks were transferred to the descaling device, while the flow rate of water supplied to the surface of the rolled stock with a thickness of 40 mm in the process of descaling increased 1.5 times relative to its nominal value. In the process of descaling from the surfaces of rolled stock with a thickness of 30 mm, the flow rate of the supplied water relative to its nominal value did not increase.
Фактическая температура подката толщиной 40 мм в начале его чистовой прокатки составила 930°С, т.е. соответствовала установленным значениям для изготавливаемого сортамента. Температура подката толщиной 30 мм в начале чистовой прокатки составляла 940°С, т.е. также соответствовала установленным требованиям контролируемой прокатки.The actual temperature of the 40 mm rolled stock at the beginning of its finish rolling was 930 ° C, i.e. corresponded to the established values for the manufactured assortment. The temperature of the 30 mm rolled stock at the beginning of the finish rolling was 940 ° C, i.e. also met the established requirements for controlled rolling.
После прокатки в клетях чистовой группы стана осуществляли ламинарное охлаждение проката водой и последующую смотку в рулон. Уровень механических свойств изготовленного проката толщиной 10 и 6 мм полностью соответствовал требованиям к категории прочности К56.After rolling in the stands of the finishing group of the mill, laminar cooling of the rolled stock with water and subsequent coiling into a roll was carried out. The level of mechanical properties of the manufactured rolled products with a thickness of 10 and 6 mm fully met the requirements for the K56 strength category.
Источники информацииSources of information
1. Теория пластической деформации и обработка металлов давлением. В.А. Мастеров, B.C. Берковский, М., Металлургия, 1970, с. 192.1. The theory of plastic deformation and metal forming. V.A. Masters, B.C. Berkovsky, M., metallurgy, 1970, p. 192.
2. Патент РФ №2630106. Способ изготовления металлической полосы посредством непрерывной разливки и прокатки / К. Кляйн, К. Бильген, К. Клинкенберг и др. Опубл. 05.09.2017.2. RF patent No. 2630106. Method for the manufacture of metal strip by means of continuous casting and rolling / K. Klein, K. Bilgen, K. Klinkenberg et al. Publ. 09/05/2017.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020119377A RU2736468C1 (en) | 2020-06-04 | 2020-06-04 | Method for production of coil stock products from low-alloy steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020119377A RU2736468C1 (en) | 2020-06-04 | 2020-06-04 | Method for production of coil stock products from low-alloy steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2736468C1 true RU2736468C1 (en) | 2020-11-17 |
Family
ID=73460859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020119377A RU2736468C1 (en) | 2020-06-04 | 2020-06-04 | Method for production of coil stock products from low-alloy steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2736468C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2036030C1 (en) * | 1988-05-26 | 1995-05-27 | Маннесманн Аг | Method for producing steel strip or sheet and a facility to implement it |
| US5611232A (en) * | 1994-01-27 | 1997-03-18 | Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft | Method and arrangement for manufacturing hot rolled steel strip from continuously cast input stock |
| RU2172652C2 (en) * | 1996-06-07 | 2001-08-27 | Хоговенс Стал Б.В. | Method and apparatus for manufacture of steel strip |
| RU2630106C2 (en) * | 2013-03-08 | 2017-09-05 | Смс Груп Гмбх | Method of manufacture of metal strip by continuous casting and rolling |
-
2020
- 2020-06-04 RU RU2020119377A patent/RU2736468C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2036030C1 (en) * | 1988-05-26 | 1995-05-27 | Маннесманн Аг | Method for producing steel strip or sheet and a facility to implement it |
| US5611232A (en) * | 1994-01-27 | 1997-03-18 | Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft | Method and arrangement for manufacturing hot rolled steel strip from continuously cast input stock |
| RU2172652C2 (en) * | 1996-06-07 | 2001-08-27 | Хоговенс Стал Б.В. | Method and apparatus for manufacture of steel strip |
| RU2630106C2 (en) * | 2013-03-08 | 2017-09-05 | Смс Груп Гмбх | Method of manufacture of metal strip by continuous casting and rolling |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2320431C2 (en) | Method for producing super-thin hot rolled strips of hot slabs and production line for performing the same | |
| TWI432272B (en) | Method and plant for manufacturing hot rolled strip from silicon steel on the basis of thin slabs | |
| RU2410173C2 (en) | Procedure for production of hot-rolled steal strip and combined installation for implementation of this procedure | |
| KR102018370B1 (en) | Process and apparatus for preparing steel stock before hot rolling | |
| US4793401A (en) | Method of producing thin steel sheets having an improved processability | |
| JPH06503853A (en) | Process and plant for producing steel strip with cold-rolled properties and products obtained directly in hot-rolling lines | |
| JPH0364202B2 (en) | ||
| SK285199B6 (en) | Method for manufacturing of steel strip and device for making the same | |
| CN114173957A (en) | Production of deep-drawable steel strip in a combined casting and rolling installation | |
| RU2019113143A (en) | COMBINED CASTING AND ROLLING PLANT AND METHOD OF ENDLESS MANUFACTURING OF HOT-ROLLED CLEANING STRIP | |
| JP2020116587A (en) | Rolling facility and rolling method | |
| JPH06198302A (en) | Method and equipment for producing hot rolled steel strip particularly from material continuously cast into strip form | |
| RU2736468C1 (en) | Method for production of coil stock products from low-alloy steel | |
| KR20090077433A (en) | Method for continuously manufacturing cold-rolled steel | |
| JP5626792B2 (en) | Rolling method of high strength steel sheet | |
| KR101018178B1 (en) | Wire-rod Manufacturing Method | |
| CN114632819A (en) | Energy-efficient production of hot-rolled ferritic strip in combined casting and rolling plant | |
| JP2006021246A (en) | Equipment for manufacturing high-strength hot-rolled steel sheet | |
| RU2686504C1 (en) | Method for production of rolled strip on wide-band rolling mill | |
| WO2017130767A1 (en) | Production equipment line for hot-rolled steel strips and production method for hot-rolled steel strip | |
| US20240009724A1 (en) | Process and apparatus for producing metallurgical products, in particular of the merchant type, in particular in an endless mode | |
| JP7460894B2 (en) | HOT-ROLLED STEEL SHEET MANUFACTURING METHOD AND HOT-ROLLED STEEL SHEET MANUFACTURING APPARATUS | |
| CN114247749B (en) | Combined casting and rolling installation and method for operating a combined casting and rolling installation | |
| JP5673370B2 (en) | Method for cooling hot-rolled steel sheet | |
| KR102638366B1 (en) | Secondary cooling method and device for continuous casting cast steel |