SK285199B6 - Spôsob výroby oceľového pásu a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu - Google Patents

Abstract

Spôsob výroby oceľového pásu, keď sa roztavená oceľ odlieva v stroji (5) do podoby plosky a pri využívaní teploty liatia sa premiestňuje cez zariadenie (7) pece, predvalcováva sa nahrubo v predvalcovávacom zariadení (10) a valcuje sa na hotovo v dokončovacom zariadení (14) do podoby oceľového pásu s požadovanou hrúbkou. V nepretržitom alebo čiastočne nepretržitom postupe, kde nie je materiálové prepojenie medzi oceľovým pásom v lejacom zariadenía oceľovým pásom valcovaným v predvalcovacom zariadení (10), pričom je ploska alebo jej časť vedenáz predvalcovacieho zariadenia do dokončovacieho zariadenia bez medziskladovania, sa uskutočňuje výroba feriticky valcovaného oceľového pásu, v ktorého priebehu sa ploska valcuje v predvalcovacom zariadení (10) nahrubo v austenitickom rozsahu, ochladzuje sa na teplotu, pri ktorej má oceľ v podstate feritickú štruktúru a valcuje sa v dokončovacom zariadení (14), výroba austeniticky valcovaného oceľového pásu, v ktorej priebehu sa pás vychádzajúci z predvalcovacieho zariadenia (10) ohrieva alebo udržuje teplotu v austenitickom rozsahu a valcuje sa v dokončovacom zariadení (14) na konečnú hrúbku a následne sa ochladzuje na teplotu vo feritickom rozsahu; a po dosiahnutí požadovanej konečnej hrúbky sa valcovaný pás rozstriháva na diely s potrebnou dĺžkou, ktoré sa následne navíjajú do zvitkov.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu výroby oceľového pásu, keď sa roztavená oceľ odlieva v stroji na plynulé liatie do podoby ploský, ako aj zariadenia na jeho vykonávanie.

Doterajší stav techniky

Taký spôsob je známy z EP - 0 666 122 a je obzvlášť výhodný na zhotovovanie tenkej ploský majúcej hrúbku menšiu ako 150 mm, výhodne potom ako 100 mm a výhodnejšie v rozsahu od 40 mm do 100 mm.

EP - 0 666 122 uvádza spôsob, podľa ktorého, následne po homogenizácii v zariadení tunelovej pece, sa plynulé liata, tenká oceľová ploská valcuje v priebehu uskutočňovania určitého počtu krokov valcovania za tepla, čo znamená v austenitickej oblasti na pás s hrúbkou menšou ako 2 mm.

V záujme dosiahnutia takej konečnej hrúbky vo valcovacích zariadeniach a valcovacích tratiach, ktorá môže byť v praxi uskutočniteľná, sa navrhuje opätovné zahrievanie ocele prinajmenšom po prvej valcovacej stolici činnosťou prostriedkov indukčnej pece.

Medzi strojom na plynulé liatie a zariadením tunelovej pece sa nachádza strihacie zariadenie, ktoré môže uskutočňovať strihanie tenkej ploský na diely majúce zhruba rovnakú dĺžku, pričom tieto kusy sa homogenizujú v zariadení tunelovej pece pri teplote približne od 1050 °C do 1150 °C. Po opustení zariadenia tunelovej pece sa môžu kusy v prípade potreby znovu prerezávať na polovičné ploský majúce takú hmotnosť, ktorá zodpovedá hmotnosti zvitku, ktorý má byť zhotovený. Každá polovica ploský sa valcuje do podoby pásu s požadovanou konečnou hrúbkou a následne sa zvinuje činnosťou prostriedkov navíjacieho zariadenia umiestneného za valcovacím zariadením.

EP - A - 0 306 076 sa zameriava na plynulý postup výroby feriticky valcovaného pásu a zariadenia na uskutočňovanie tohto postupu. Podľa tejto publikácie sa v stroji na plynulé liatie odlieva tenká ploská s hrúbkou menšou ako 100 mm, ktorá sa valcuje v austenitickej oblasti, ochladzuje sa do feritickej oblasti a následne sa navíja. Podľa tohto spôsobu existuje plynulý postup ocele od stroja na plynulé liatie k navíjaciemu zariadeniu na zvinovanie feriticky valcovaného oceľového pásu.

DE-A-19 520 832 sa týka spôsobu a zariadenia na výrobu oceľového pásu majúceho vlastnosti ako pri valcovaní za studená. Cieľom riešenia podľa DE-A-19 520 832 je vyvinúť spôsob, ktorý nevyžaduje krok opätovného zahrievania v austenitickej oblasti. DE-A-19 520 832 navrhuje uskutočnenie jediného kroku predvalcovávama bez opätovného ohrievania, po ktorom nasleduje ochladzovanie pásu do feritickej oblasti a feritické valcovanie v teplotnom rozsahu od 850 °C do 600 °C. V spôsobe podľa tejto publikácie sa oceľový pás spracováva systémom od zvitku k zvitku.

Podstata vynálezu

Cieľom prihlasovaného vynálezu je vyvinúť spôsob, ktorý ponúka širšie možnosti a ktorý navyše umožňuje výkonnejšiu výrobu oceľového pásu. Uvedené požiadavky spĺňa spôsob výroby oceľového pásu, keď sa roztavená oceľ odlieva v stroji do podoby ploský a pri využívaní teploty liatia sa premiestňuje cez zariadenie pece, predvalcováva sa nahrubo v predvalcovavacom zariadení a valcuje sa na hotovo v dokončovacom zariadení do podoby oceľového pásu s požadovanou hrúbkou, ktorého podstata spočíva v tom, že v nepretržitom alebo čiastočne nepretržitom postupe, kde nie je materiálové prepojenie medzi oceľovým pásom v liacom zariadení a oceľovým pásom valcovaným v predvalcovacom zariadení, pričom je ploská alebo jej časť vedená z predvalcovacieho zariadenia do dokončovacieho zariadenia bez medziskladovania, sa uskutočňuje

a) výroba feriticky valcovaného oceľového pásu, v ktorého priebehu sa ploská valcuje v predvalcovacom zariadení na hrubo v austenitickom rozsahu a po tomto valcovaní v austenitickom rozsahu sa ochladzuje na teplotu, pri ktorej má oceľ v podstate feritickú štruktúru, a ploská alebo časť ploský sa valcuje v dokončovacom zariadení na hotovo pri rýchlostiach, ktoré v podstate zodpovedajú vstupnej rýchlosti do dokončovacieho zariadenia a pri postupnom uberaní hrúbok, a valcuje sa aspoň v jednej valcovacej stolici dokončovacieho zariadenia vo feritickom rozsahu;

b) výroba austcniticky valcovaného oceľového pásu, v ktorej priebehu sa pás vychádzajúci z predvalcovacieho zariadenia ohrieva alebo udržuje teplotu v austenitickom rozsahu a valcuje sa v dokončovacom zariadení v podstate austenitického rozsahu na konečnú hrúbku a následne po tomto valcovaní sa ochladzuje na teplotu vo feritickom rozsahu;

a po dosiahnutí požadovanej konečnej hrúbky sa feriticky alebo austeniticky valcovaný pás rozstriháva na diely s potrebnou dĺžkou, ktoré sa následne navíjajú do zvitkov.

Vo výhodnom uskutočnení kroku (a) sa po výstupe z dokončovacieho zariadenia feriticky pás navíja v navíjacom zariadení do zvitkov pri navíjacej teplote nad 650 °C.

V ďalšom výhodnom uskutočnení po výstupe z dokončovacieho zariadenia a pred zvinovaním, pokiaľ sa uskutočňuje, sa feritický oceľový pás zahrieva na vyššiu teplotu, ako je rekryštalizačná teplota.

V ďalšom výhodnom uskutočnení sa ohrievanie uskutočňuje generovaním elektrického prúdu v páse, výhodne v indukčnej peci.

V ďalšom výhodnom uskutočnení sa pred vstupom do predvalcovacieho zariadenia ploská reže na ploskové diely približne rovnakej dĺžky, ako je účinná dĺžka zariadenia pece.

V ďalšom výhodnom uskutočnení sa ploská alebo ploskové diely zavádzajú do zariadenia pece pri nižšej rýchlosti, ako je rýchlosť, pri ktorej sa ploská alebo jej diel vyťahuje zo zariadenia pece.

V ďalšom výhodnom uskutočnení včlenením tepelného zariadenia, akým je druhé zariadenie pece a/alebo jeden či niekoľko tepelných krytov bez ohľadu na to, či je alebo nie je vybavené prostriedkami na udržovanie tepla alebo prostriedkami na ohrievanie, do linky po predvalcovaní sa udržuje teplota pásu alebo sa pás ohrieva.

V ďalšom výhodnom uskutočnení sa oceľová ploská prcdvalcováva pri rýchlosti vyššej, ako je rýchlosť liatia.

V ďalšom výhodnom uskutočnení sa najmenej jedna valcovacia stolica vybaví vysokorýchlostnými oceľovými valcami.

V ďalšom výhodnom uskutočnení liate ploský alebo ploskové diely, pripadne ploský alebo ploskové diely s vopred zmenšenou hrúbkou sa spojujú k sebe a valcujú sa na konečnú hrúbku v podstate v nepretržitom postupe.

V ďalšom výhodnom uskutočnení aspoň v priebehu vykonávania jedného z krokov a) alebo b) sa pred vstupom do predvalcovacieho zariadenia (10) z oceľového pásu odstraňujú oxidové okuje, ak sa na ňom vyskytujú.

V ďalšom výhodnom uskutočnení aspoň v priebehu vykonávania jedného z krokov a) alebo b) sa pred vstupom do dokončovacieho zariadenia z oceľového pásu odstraňujú oxidové okuje, ak sa na ňom vyskytujú.

V ďalšom výhodnom uskutočnení aspoň v jednej z valcovacích stolíc dokončovacieho zariadenia alebo predvalcovacieho zariadenia sa vykonáva mazacie valcovanie.

V ďalšom výhodnom uskutočnení tenká ploská má na výstupe z formy hrúbku v rozsahu od 40 mm do 100 mm.

V ďalšom výhodnom uskutočnení zmenšovanie hrúbky sa uskutočňuje v čase, keď je jadro ploský ešte v kvapalnom stave.

V ďalšom výhodnom uskutočnení rozsah zmenšovania hrúbky v čase, keď je jadro ploský ešte v kvapalnom stave, je 20 % až 40 % celkovej pôvodnej hrúbky.

V ďalšom výhodnom uskutočnení výstupná rýchlosť z dokončovacieho zariadenia je nižšia ako 25 m/s, výhodne menej ako 20 m/s.

V ďalšom výhodnom uskutočnení tenká ploská sa homogenizuje v zariadení pece na teplotu v oblasti od 1050 °C do 1200 °C.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je pomer širka/hrúbka feriticky alebo austeniticky valcovaného pásu viac ako 1500, výhodne viac ako 1800 a najvýhodnejšie viac ako 2000.

V ďalšom výhodnom uskutočnení pri uskutočňovaní kroku a) sa feriticky valcovaný pás navíja do zvitkov priamo po výstupe z dokončovacieho zariadenia.

V ďalšom výhodnom uskutočnení sa prúd roztavenej ocele vo forme ovláda pomocou dvoch alebo viacerých pólových elektromagnetických brzdičov (EMBR).

V ďalšom výhodnom uskutočnení sa prúd roztavenej ocele vo forme ovláda použitím podtlakovej medzipanvy.

V ďalšom výhodnom uskutočnení pri uskutočňovaní kroku b) sa austeniticky valcovaný pás po výstupe z dokončovacieho zariadenia intenzívne ochladzuje pred navíjaním do zvitkov.

V ďalšom výhodnom uskutočnení kroku b) sa oceľový pás s vysokou pevnosťou zhotovuje valcovaním vo dvojfázovej austeniticko-feritickej oblasti.

V ďalšom výhodnom uskutočnení sa teplota valcovania a teplota redukcie hrúbky v spojení so zložením ocele a ochladzovanie volia tak, aby sa vytváral oceľový pás s vysokou pevnosťou.

Vynález sa týka tiež zariadenia na výrobu oceľového pásu, ktoré obsahuje stroj na plynulé liatie tenkých plosiek, zariadenie pece na homogenizovanie liatej ploský, predvalcovacie zariadenie a dokončovacie zariadenie, ktorého podstata spočíva v tom, že k dokončovaciemu zariadeniu je pripojené ohrievacie zariadenie na opätovné ohrievanie alebo ochladzovacie zariadenie na prudké ochladzovanie austeniticky valcovaného pásu.

Výhodné je, keď ohrievacím zariadením na opätovné ohrievanie je indukčná pec.

Výhodné je, keď medzi predvalcovacím zariadením a dokončovacím zariadením je tepelné zariadenie na udržiavanie teploty pásu, prípadne na jeho ohrievanie na vyššiu teplotu.

Výhodné je tiež, keď v čo najkratšej možnej vzdialenosti za ohrievacím zariadením na opätovné ohrievanie alebo za ochladzovacím zariadením, ak je prítomné, je umiestnené navíjacie zariadenie na navíjanie feriticky valcovaného pásu do zvitkov.

V ďalšom výhodnom uskutočnení za dokončovacím zariadením a pred navíjacím zariadením na navíjanie pásu do zvitkov sa umiestňuje ochladzovacie zariadenie na intenzívne ochladzovanie valcovaného pásu.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je v čo najkratšej možnej vzdialenosti za ochladzovacím zariadením umiest nené navíjacie zariadenie na navíjanie oceľového pásu do zvitkov.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je za dokončovacím zariadením a pred navíjacím zariadením na navíjanie oceľového pásu do zvitkov umiestnené strihacie zariadenie.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je priamo za dokončovacím zariadením uzavretá navíjačka.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je za predvalcovacím zariadením umiestnené ochladzovacie zariadenie.

Výhodné je, keď forma stroja na plynulé liatie obsahuje elektromagnetický brzdič.

Výhodné je tiež, keď stroj na plynulé liatie obsahuje podtlakovú medzipanvu.

Spôsob podľa prihlasovaného vynálezu umožňuje výhodné predvalcovávanie oceľového pásu vystupujúceho zo zariadenia pece na hrubo v nepretržitom postupe v austenitickom rozsahu, valcovania v dokončovacom zariadení na konečnú hrúbku a následné odstrihávanie pásu na strihacom zariadení na požadované dĺžky a ich navíjanie do zvitkov.

V čiastočne nepretržitom postupe sa ploská s potrebnou dĺžkou podrobuje homogenizácii v zariadení pece, po čom nasleduje z predvalcovávania na hrubo a konečné valcovanie, pričom sa výhodne nekoná žiadne medziskladovanie, ale ploská sa zavádza do predvalcovacej stanice a valcovacej stanice a uskutočňuje sa valcovanie.

Čiastočne nepretržitý alebo nepretržitý výrobný spôsob má veľa výhod.

Pri uskutočňovaní známeho spôsobu, keď sa uskutočňuje valcovanie systémom od zvitku k zvitku, musí byť každý pás, ktorý sa po valcovaní zvinuje, dodaný do valcovacej stolice. Pretože sa vyžaduje malá konečná hrúbka, spočíva pri zavádzaní pásu do valcovacej stolice povrch jedného valca na povrchu ďalšieho valca a konečná hrúbka sa dosahuje pôsobením prostriedkov pružného krútenia valcov a valcovacej stolice. Okrem ťažkostí pri riadenom vytváraní konečnej hrúbky tento známy spôsob vykazuje ďalšie nedostatky v tom, že vstupná rýchlosť je nízka a že v priebehu valcovania sa nedá uskutočňovať mazanie, pretože v takom prípade by mazanie znižovalo trenie natoľko, že účinok činnosti valcov na pás by nepostačil.

V čiastočne nepretržitom alebo nepretržitom valcovacom postupe sa pás zavádza do zariadenia potom, keď už bol pred tým z pásu vytvorený určitý počet zvitkov. Teraz je možné zavádzať pás ešte raz bez mazania a potom sa mazanie uskutočňuje v priebehu valcovacieho procesu. Mazanie v priebehu valcovania má rad výhod; menšie opotrebovávanie valcov, znižovanie valcových síl a v dôsledku toho dosahovania menších konečných hrúbok, lepšie rozloženie tlaku na celom priereze pásu a tým dokonalejšie riadenie kvality štruktúry.

Nepretržité alebo čiastočne nepretržité valcovanie má navyše výhodu dosahovania väčšieho rozsahu pomeru šírka/hrúbka pásu valcovaného na konečnú hrúbku, vytváranie nižšej koruny a uplatňovanie vyššej výstupnej rýchlosti pásu po poslednom valcovacom priechode.

Zvláštnym znakom tohto vynálezu nie je len možnosť dosahovania vyšších pomerov širok/hrúbok, ale existuje tiež možnosť vytvárania podstatne menšej konečnej hrúbky v austenitickom rozsahu, ako sa do súčasnosti považovalo za možné a prakticky uskutočniteľné.

Pri austenitickom valcovaní, ktoré sa takisto označuje ako valcovanie za tepla, sa prísne usiluje o to, aby sa zabránilo valcovaniu v takom teplotnom rozsahu, v ktorom sa austenitický a feritický materiál nachádza súčasne, pretože v tejto takzvanej dvojfázovej oblasti nie je možné predpovedať správanie štruktúry materiálu. Významným dôvodom také opatrenie je skutočnosť, že pri znižovaní teploty z približne 910 °C rýchle klesá percentuálne množstvo austenitického materiálu. V závislosti od percentuálneho množstva uhlíka sa pri teplote približne 850 °C viac ako 80 % ocele premieňa na ferit.

Pri valcovaní v dvojfázovej oblasti, ktorá sa prevažne nachádza medzi 850 °C, nie je percentuálne množstvo austenitu a feritu rozložené rovnomerne kvôli nevyhnuteľnej nerovnomemosti teploty na priereze pásu. Pretože premeňovanie austenitu na ferit je sprevádzané tepelnými prejavmi, objemovými prejavmi a tvarovými prejavmi, nerovnomerné rozloženie austenitu - feritu spôsobuje veľmi ťažké dosahovateľné riadenie tvaru a štruktúry pásu. V praxi existuje známa možnosť vyhnutia sa valcovaniu v dvojnásobnej oblasti, ktorá vychádza z toho, že v austenitickom rozsahu sa nevalcuje na konečnú hrúbku menšiu ako 1,5 a vo výnimočných prípadoch nie menšiu ako 1,2 mm. Postup čiastočne nepretržitého alebo nepretržitého valcovania však otvára cestu k dosahovaniu menších hrúbok až do 0,6 mm v austenitickom rozsahu. V súlade s čiastočne nepretržitým alebo nepretržitým postupom je pás súvisle vedený linkou, a to výhodne priamočiaro pred a za strihacím zariadením, ktoré odstriháva časti pásu majúce požadovanú dĺžku. Preto je možné udržovať vysokú rýchlosť valcovania bez nebezpečenstva toho, že sa pás stane neriaditeľný v dôsledku aerodynamických účinkov.

Spôsob podľa tohto vynálezu veľmi účinne zdôrazňuje skutočnosť, že sa používa tenká ploská. V doteraz známom valcovaní za tepla sa používa ploská majúca približnú hrúbku 250 mm. Taká ploská má okrajovú oblasť so šírkou približne 100 mm na obidvoch stranách ploský, v ktorej sa prejavuje pokles teploty o približne 50 °C, čo znamená, že okrajové oblasti sú podstatne chladnejšie ako prostredné časti. Austenitické valcovanie takej ploský sa môže uskutočňovať len do doby, ktorá je ohraničená vstupom okrajových oblasti do dvojfázového, austenitického/feritického rozsahu. V prípade tenkých plosiek sú tieto okrajové oblasti podstatne menšie, a to len niekoľko milimetrov, takže pokles teploty v týchto okrajových oblastiach je takisto podstatne menší (len niekoľko stupňov, 50 °C až 10 °C). Ak austenitické valcovanie začína od tenkých plosiek, potom je výsledkom získania podstatne väčšieho austenitického pracovného rozsahu.

Spôsob podľa tohto vynálezu má takisto výhodu v tom, že súvisí s tvarom. Pre lepšie vedenie pásu rôznymi valcovacími stolicami má pás takzvanú korunu, čo je trochu hrubšia prostredná časť pásu. Z dôvodu znemožnenia tendencie krútenia pásu v jeho pozdĺžnom smere by uvedená koruna mala mať stálu hodnotu v priebehu celého valcovacieho postupu. To znamená, že v priebehu zmenšovania hrúbky sa relatívna hodnota hrúbky zvyšuje. Takto vysoká koruna je však nežiaduca. Na druhej strane je potrebné rešpektovať skutočnosť, že vedenie strán pásu s malými hrúbkami je nemožné.

V spôsobe podľa vynálezu sa pás nepretržite zavádza do navíjacieho zariadenia, takže vedenie strán nie je nutné a stačí nižšia koruna.

Spôsob podľa vynálezu poskytuje možnosť výroby pásu s novou kombináciou štruktúry (austenitické valcovanie na konečnú hrúbku) a konečnej hrúbky (menej ako 1,0 mm a prednostne menej ako 0,9 mm). Také oceľové pásy nachádzajú nové využitie.

Do súčasnosti sa uplatňuje známa prax, že v prípade spracovania oceľového pásu s hrúbkou menšou ako 1,2 mm sa austeniticky valcovaný pás valcuje za studená na potrebnú hrúbku i vtedy, keď nie sú stanovené požiadavky na kvalitu a tvarovateľnosť, ktoré je možné dosahovať pri valcovaní za studená.

Ako príklady výsledkov takého spracovávania je možné uviesť oceľové diely, ktoré vyžadujú iba obmedzenú tvarovateľnosť a/alebo povrchovú kvalitu a ktorými sú napríklad radiátory na ústredné kúrenie, vnútorné diely do automobilov, panely pre stavebníctvo, valcové bloky a rúrky.

V súvislosti s tým spôsob podľa vynálezu poskytuje novú kvalitu ocele s využitím v oblastiach, v ktorých sa doteraz používala podstatne nákladnejšia oceľ valcovaná za studená.

Ďalšia výhoda spôsobu podľa tohto vynálezu je založená na jeho využiteľnosti pri výrobe vysoko pevnej ocele s takou hrúbkou, ktorú nebolo možné doteraz dosiahnuť v podmienkach priamej výroby. Táto vysoko pevná oceľ sa napríklad vyžaduje v priemysle hybných strojov. V prípade výroby vysoko pevnej oceli s malou hrúbkou je známe valcovanie austenitického oceľového pásu, potom valcovanie tohto pásu za studená na požadovanú hrúbku a následné získanie požadovaných vlastností vysokej pevnosti opätovaním ohrievaním pásu do austenitického rozsahu a nadväzujúcim riadeným ochladzovaním.

Uplatňovaním spôsobu podľa prihlasovaného vynálezu je možné zhotovovať vysoko pevnú oceľ s požadovanou hrúbkou v podmienkach priamej výroby. Ako už bolo uvedené, tenká ploská má rovnomerné rozloženie teploty, ktorá na jednej strane umožňuje dosahovanie veľmi malých konečných hrúbok a na druhej strane umožňuje valcovanie v dvojfázovej oblasti pri homogénnej štruktúre. Výsledkom je to, že dokonca i dvojfázová oblasť umožňuje získavanie riadenej spracovávanej štruktúry s malými hrúbkami. Voľbou valcovania teploty a valcovitého stenčovania s ohľadom na zloženie ocele (usadzovacie tvarovacie zložky) a ochladzovanie sa môžu vytvárať podmienky na výrobu požadovanej ocele s vysokou pevnosťou lacným a výkonným spôsobom. Takto je možné vyrábať vysoko pevné ocele s normálnou hrúbkou priamym výrobným postupom. Také tenké ocele s vysokou pevnosťou sú obzvlášť dôležité pre priemysel hybných strojov, kde existuje potreba pevných, ale ľahkých konštrukcií súvisiacich s bezpečnosťou a spotrebou energie. Toto takisto otvára cestu k využitiu nových rámových konštrukcii na automobily. Príklady takých vysoko pevných ocelí sú takzvané dvojfázové ocele a „TRIP“ ocele. Preto pri výrobe vysoko pevnej oceli s malými hrúbkami sa valcovanie uskutočňuje v dvojfázovej oblasti. Tento spôsob je jedným z uskutočnenia tohto vynálezu, ktoré je zámerne včlenené do kroku s označením (b).

Väčšia pracovná oblasť vo vzťahu k homogenizačnej teplote, rýchlosť valcovania a teplota pri výstupe z dokončovacej valcovacej stolice sa získava pri uplatňovaní takého uskutočnenia spôsobu podľa prihlasovaného vynálezu, v ktorom prinajmenšom jeden krok stenčovania sa uskutočňuje vo feritickej oblasti.

V tejto súvislosti sa feritickou oblasťou rozumie teplotný rozsah, v ktorom prinajmenšom 75 % a výhodne 90 % materiálu má feritickú štruktúru. Je výhodné, keď sa výrobný postup vyhýba takému teplotnému rozsahu, v ktorom sú obidve fázy prítomné súčasne. Na druhej strane je výhodné uskutočňovanie feritických valcovacích krokov pri takej vysokej teplote, ktorá umožní rekryštalizovanie ochladzovanej oceli vo zvitku. V prípade ocele s nízkym obsahom uhlíka, ktorá má obsah uhlíka vyšší ako približne 0,03 %, sa ochladzovacia teplota výhodne nachádza v rozsahu od 650 °C do 720 °C a v prípade ocele s veľmi nízkym obsahom uhlíka, ktorá má obsah uhlíka menši ako 0,01 %, sa ochladzovacia teplota zvitku výhodne nachádza v rozsahu od 650 °C do 770 °C. Taký feriticky valcovaný pás je vhodný ako náhrada za známe, za studená valcované oceľové pásy alebo ako východiskový materiál na ďalšie valcovanie za studená, ktoré sa uskutočňuje známym spôsobom a má známe spôsoby využívania.

V prípade ocele s nízkym obsahom uhlíka sa vo feritickom valcovacom kroku vytvára oceľový pás, ktorý po rekryštalizácii vo zvitku má hrubozmnú štruktúru, a preto má pomerne nízku medzu prieťažnosti. Taký pás je vysoko využiteľný na ďalšie spracovávanie pomocou prostriedkov známych postupov valcovania za studená. Požadovane tenký pás je vhodný pri nahradzovaní za studená valcovaného pásu v celom rade existujúcich spôsobov využívania. Výhoda používania ocele s veľmi nízkym obsahom uhlíka (obsah uhlíka je menši ako približne 0,01 %) spočíva v tom, že taká oceľ má nízky odpor proti deformovaniu pri vysokej teplote vo feritickom rozsahu. Navyše tento druh ocele ponúka možnosť jednofázového valcovania vo veľkom teplotnom rozsahu. Preto môže byť postup opisovaný v tomto vynáleze veľmi výhodný v prípade spracovania ocele s veľmi nízkym obsahom uhlíka, keď je možné zhotovovať oceľový pás s dobrými deformačnými vlastnosťami. Takto zhotovený pás sa môže ďalej spracovávať bežne známym spôsobom, ako je morenie, prípadne valcovanie za studená, zapaľovanie alebo opatrovanie kovovým povlakom Či valcovanie pri zvýšenej teplote. Takisto je možné uskutočňovať poťahovanie organickými povlakmi.

Čiastočne nepretržitý alebo nepretržitý spôsob podľa tohto vynálezu poskytuje možnosť využívania jednoduchého zariadenia na uskutočňovanie radu výrobných postupov, pretože výsledkom sú oceľové pásy s novými vlastnosťami závisiacimi od nastavenej teploty a voľby režimu valcovania. Je možné uskutočňovať valcovanie pásu austeniticky, austeniticky/feriticky v dvojfázovom rozsahu alebo na základe feritického rozsahu. S ohľadom na teplotu tieto rozsahy na seba takmer nadväzujú, ale valcovanie v týchto rozsahoch vytvára pás s rôznymi možnosťami využitia.

Spôsob podľa tohto vynálezu je obzvlášť výhodný vtedy, keď sa uskutočňuje v nepretržitom uskutočnení. V čiastočne nepretržitom uskutočnení sa valcujú ploský, ktoré majú plastickú dĺžku. Dôvodom je to, že s použitím liacich strojov, ktoré sú v súčasnosti k dispozícii rýchlosti nestačí prísun hmoty požadovanej rýchlosti valcovaného postupu.

Pokiaľ ide o prúdenie vo forme, je medzi inými opatreniami možné zlepšiť vnútornú čistotu a kvalitu povrchu použitím dvoch alebo viacerých pólových elektromagnetických brzdičov. Riadenie prúdu vo forme je takisto možné s tým užitočným výsledkom v prípade použitia podtlakovej medzipanvy, a to buď s kombináciou s elektromagnetickým brzdičom (EMBR) alebo bez neho.

Ďalšou výhodou použitia elektromagnetického brzdiča (EMBR) a/alebo zmienenej podtlakovej medzipanvy je možnosť dosiahnutia vyššej rýchlosti liatia.

Je jasné, že na riadenie tvaru pásu je prijateľná ďaleko jednoduchšia regulácia so spätnou väzbou.

Je výhodné, keď v kroku (a) feritický pás navíja po výstupe z dokončovacieho zariadenia do zvitku v navíjacom zariadení pri navíjajúcej teplote nad 650 °C. Takto oceľ môže v zvitku rekryštalizovať, takže zvláštny krok rekryštalizácie sa tým stáva priamo nadväzujúcim krokom.

Všeobecným problémom austenitického a feritického valcovania ocele je ovládanie teploty ocele v kombinácii s počtom valcovacích krokov, a mierou stenčovania v priebehu jedného kroku.

Ak sa zvolí vhodná zmena hrúbky z austenitického rozsahu do feritického rozsahu, poskytuje navrhovaný postup výhodu v tom, že sa odvracia nežiaduce valcovanie v takzvanej dvojfázovej oblasti, v ktorej sa austenitický materiál premieňa na feritický materiál a tak feritický, ako i austenitický materiál existujú súčasne.

Pokiaľ sa uskutočňuje primeraná voľba homogenizačnej teploty v zariadení pece, nastavovanie jednotlivých stupňov stenčovania a rýchlosťou valcovania, je možné dosahovať hodnoty požadovaného celkového stenčovania bez klesania teploty pod teplotnú úroveň prechodu. Toto je dôležitejšie, pretože pri vysokých úrovniach teplôt súvisiacim z ochladzovaním z austenitickej oblasti závisí percentuálny podiel austenitu podstatne viac od teploty ako od toho, či sú teploty v priebehu prechodu na plne feritický materiál nižšie.

To umožňuje začatie dokončovacieho postupu feritického stenčovania pri teplote, ktorá je pomerne vzdialená od teplotnej úrovne prechodu za situácie, že je prítomné takmer sto percent feritu a prítomný podiel materiálu je natoľko zanedbateľný, že vôbec neovplyvňuje výsledné vlastnosti výrobku. Navyše množstvo feritu v tomto teplotnom rozsahu závisí len v obmedzenej miere od teploty. Pri plne austenitickom valcovaní je základným cieľom udržovanie ocele na minimálnej teplote v danom rozsahu. V prípade voľby jednej alebo niekoľko stenčovacích etáp vo feritickej oblasti existuje v tejto súvislosti len jedna požiadavka neprekročenia určitého maxima teploty. Dosahovanie takej požiadavky je všeobecne ľahké.

Toto je takisto účinné v tom, že, napriek stenčovaniu uskutočneného vo feritickom rozsahu, môže byť teplota v priebehu celého feritického valcovacieho postupu udržovaná nad teplotou alebo v okolí teploty, pri ktorej prebieha spontánna rekryštalizácia vo zvitku. Napriek priechodovej teplote 723 °C je v praxi možné začať dokončovací postup feritického valcovania ocele s určitou mierou obsahu uhlíka pri teplote približne 750 °C a až do 800 °C alebo dokonca do 850 °C v prípadoch, keď sú prijateľné vysoké koncentrácie austenitu, a to napríklad 10 %.

Pokiaľ existuje taký zámer, ktorý má súvislosť s práve uvedenými hodnotami, je možné uplatňovať dokonca väčšiu mieru voľnosti v prípadoch použitia ocele triedy ULC (veľmi nízky obsah uhlíka) alebo ELC (zvlášť nízky obsah uhlíka), keď tieto triedy ocele vykazujú obsah uhlíka menší ako približne 0,04 %.

Prednostné uskutočnenie spôsobu podľa prihlasovaného vynálezu, ktoré ponúka viac možností voľby parametrov valcovania vo feritickom rozsahu, sa vyznačuje tým, že po výstupe z dokončovacieho zariadenia a pred navíjaním, pokiaľ sa uskutočňuje, sa feritický oceľový pás ohrieva na teplotu, ktorá je vyššia ako rekryštalizačná teplota, a že ohrievanie sa výhodne uskutočňuje generovaným elektrického prúdu v páse činností indukčnej pece. V dôsledku ohrievania pásu po výstupe z dokončovacieho zariadenia na teplotu, ktorá je vyššia ako zmienená rekryštalizačná teplota, sa pripúšťa väčší pokles teploty pri dokončovaní. V súvislosti s tým sa môže takisto dosahovať väčšia voľnosť pri voľbe vstupnej teploty, stenčovacieho ubratia na jeden valcovací prechod, počtu valcovacích prechodov a všetkých možných prídavných krokov výrobného postupu.

Obzvlášť v prípade ocele pod Curierovým bodom teploty a s obvyklou konečnou hrúbkou medzi 2,0 a 0,5 mm je indukčné ohrievanie vhodným postupom, ktorý sa môže uskutočňovať so všeobecne dostupnými technickými prostriedkami.

Ďalšia zvláštna výhoda tohto uskutočnenia podľa vynálezu súvisí s rýchlosťou liatia súčasnej generácie priemyselne dostupných strojov na plynulé liatie tenkých oceľových plosiek. Také stroje na plynulé liatie majú rýchlosť liatia, čo je rýchlosť, pri ktorej liata ploská vystupuje zo stroja na plynulé liatie, približne 6 m/min. v prípade ploský tenšej ako 150 mm a obzvlášť tenšej ako 100 mm. V prípade uplatnenia doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky by taká rýchlosť spôsobovala bez zvláštnych opatrení problémy pri výrobe feritického pásu v plne nepretržitej prevádzke podľa tohto vynálezu. Ale uvedený spôsob, v ktorom sa oceľový pás ohrieva po výstupe z dokončovacieho zariadenia, pripúšťa väčší pokles teploty v dokončovacom zariadení a tým i valcovanie pri nižšej vstupnej rýchlosti. Toto výhodné uskutočnenie otvára cestu k plne nepretržitému výrobnému postupu dokonca s použitím strojov na plynulé liatie, ktoré sú v súčasných oceliarskych prevádzkach k dispozícii.

Na modelových skúškach a matematických modeloch bolo dokázané, že rýchlosti liatia približne 8 m/min. alebo vyššie umožňujú uskutočňovať plne nepretržitý výrobný postup valcovania feritického pásu. V podstate by potom bolo možné vynechať akékoľvek ohrievanie, ktoré nasleduje po dokončovacom valcovaní. Ako už bolo uvedené, môže sa v záujme zachovania väčšej voľnosti voľby valcovacích parametrov takisto prejaviť ako žiaduce i krok ohrievania, a to obzvlášť ohrievanie okrajov pásu.

Obzvlášť v prípade uskutočňovania spôsobu výroby feritického pásu a v prípade rozdielu medzi rýchlosťou liatia a požadovanou rýchlosťou valcovania dokončovacich valcov s ohľadom na stenčovanie hrúbky sa uprednostňuje liatie ploský v jednotlivých dieloch s čo najväčšou dĺžkou, ktorá je za daných podmienok prakticky uskutočniteľná.

Táto dĺžka bude vymedzená na hornej strane vzdialenosti medzi výstupom zo stroja na plynulé liatie a vstupom do prvej valcovacej stolice predvalcovaného zariadenia. Aby sa uľahčilo uskutočnenie tepelnej homogenizácie odliatej ploský, bude v takých prípadoch pri prevádzke odrezávaná na diely s približne rovnakou dĺžkou, ako je dĺžka zariadenia pece. V prevádzkových podmienkach to predstavuje diely s dĺžkou približne 200 metrov, keď z jedného takého dielu sa môže vyrábať v nepretržitom postupe zhruba päť až šesť zvitkov pásu s obvyklými rozmermi, pričom taký výrobný postup je tu takisto označovaný výrazom čiastočne nepretržitý postup.

Obzvlášť vhodným postupom je plnenie zariadenia pece odliatymi plôškami alebo dielami plosiek bez ohľadu na to, či sa uskutočňovalo predbežné uberanie hrúbky. Zariadenie pece takto slúži ako zadržovací priestor na zásobu plosiek, dielov plosiek alebo pásov, ktoré môžu potom podstupovať čiastočne nepretržitý postup austenitického valcovania a, ak existuje taký zámer, následný postup feritického valcovania bez akýchkoľvek už zmieňovaných prejavov tepelných strát na hlave a chvoste.

Je výhodné, aby sa na zlepšenie homogenity odliatych plosiek a zladenie vyššej rýchlosti valcovania predvalcovávacieho zariadenia a/alebo dokončovacieho zariadenia včlenil do výrobného postupu krok, ktorý bude organizovať prísun ploský alebo dielov ploský do zariadenia pece pri nižšej rýchlosti, ako je výstupná rýchlosť zo zariadenia pece.

V prípade výroby austeniticky valcovaného oceľového pásu alebo za tepla valcovaného oceľového pásu podľa zmieňovaného kroku (b) sa musí v dokončovacom zariadení uskutočňovať valcovanie v podstate v austenitickom rozsahu. Ako už bolo uvedené v predchádzajúcom texte, pri ochladzovaní z austenitického rozsahu sa pri pomerne nízkych teplotných rozdieloch objavuje značné množstvo feritu. Pri uskutočňovaní kroku (b) je výhodné, aby v záujme znemožnenia príliš veľkého ochladzovania a s tým súvisiaceho vytvárania značného množstva feritov sa po predvalcovaní teplota pásu udržovala alebo vyrovnávala ohrievaním pásu pomocou ohrievacieho zariadenia, ktorým môže byť druhé zariadenie pece, a/alebo jedného alebo niekoľko tepelných krytov a/alebo skriňa na zvitky bez ohľadu na to, či sú vybavené prostriedky na udržovanie tepla alebo ohrievacími prostriedkami.

Tepelné zariadenie sa môže umiestňovať nad dráhou postupu oceľového pásu alebo pod dráhou postupu oceľového pásu a naopak sa môže z blízkosti dráhy postupu pásu odstrániť, ak sa nepoužíva.

Na modelových príkladoch a matematických modeloch bolo ukázané, že v rámci doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky nie je z technických dôvodov možné uskutočňovať v nepretržitej prevádzke plne austenitické valcovanie tenkých oceľových plosiek majúcich hrúbku 1250 mm alebo menej, napríklad 100 mm alebo menej, na konečnú hrúbku približne 0,5 mm až 0,6 mm.

Ak sa prijme taká okolnosť, potom je výhodné rozčleniť austenitický valcovací postup do určitého počtu optimálne volených a optimálne zladených čiastkových postupov.

Používaním vysokotlakových vodných rozstrekovačov sa odstraňujú oxidové okuje, ktoré sa na páse mohli vytvoriť. Ochladzovací účinok nemá vplyv na teplotu, ktorá i naďalej zostáva v prijateľnom rozsahu. Pokiaľ vznikne taká potreba, môže sa pás feritického valcovania opätovne ohrievať po dokončovacom valcovaní a pred navíjaním do zvitkov.

Tepelné zariadenie môže mať podobu jedného alebo niekoľko ohrievacích krytov, tepelne izolovaného či ohrievacieho zariadenia na navíjanie pásu alebo zariadenia pece, prípadne ich kombináciu.

V súvislosti s ochladzovaním austeniticky valcovaného pásu po výstupe z dokončovacieho zariadenia do feritického rozsahu sa ďalšie uskutočnenie vyznačuje tým, že existuje možnosť demontovania zariadenia pre opätovné ohrievanie z dráhy postupu pásu a následného nahradenia zariadením na riadené ochladzovanie austeniticky valcovaného pásu. Uskutočnenie takej úpravy sa môže prejaviť skrátením celého zariadenia. Ochladzovacie zariadenie má výhodne veľmi vysokú ochladzovaciu výkonnosť na jednotku dĺžky, takže pokles teploty pri feritickom valcovaní je obmedzený.

Z dôvodu presného vedenia širokého, tenkého feritického pásu pri vysokej rýchlosti z dokončovacieho zariadenia, zabraňovania materiálovým stratám a zlepšovania výrobnej výkonnosti a pomeru výroby k nákladom je dôležité, aby hlava feriticky valcovaného pásu mohla byť zachytávaná v navíjacom zariadení čo možno najskôr a čo možno v najkratšej vzdialenosti po výstupe z valcovacej trate.

Prehľad obrázkov na výkrese

Teraz bude uskutočnený opis vynálezu na príklade neobmedzujúceho uskutočnenia s odkazom na nasledujúce vyobrazenia, na ktorých:

obr. 1 je schematický bokorys zariadenia podľa tohto vynálezu;

obr. 2 je grafické znázornenie teplotných zmien ocele v závislosti od miesta výskytu v zariadení;

obr. 3 je grafické znázornenie postupných zmien hrúbky ocele v závislosti od miesta výskytu v zariadení.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je vidieť, že vzťahová značka 1 označuje stroj na plynulé liatie tenkých plosiek. V tomto opise sa berie do úvahy stroj na plynulé liatie tenkých oceľových plosiek s hrúbkou menej ako 150 mm a výhodnejšie menej ako 100 mm. Vzťahová značka 2 označuje liacu panvu, z ktorej sa roztavená liata oceľ premiestňuje smerom k medzipanve 3, ktorá má v tomto uskutočnení podobu podtlakovej medzipanve. Pod touto medzipanvou 3 sa umiestňuje forma 4, do ktorej sa roztavená oceľ leje a v ktorej čiastočne tuhne. Pokiaľ existuje taká potreba, je možné formu 4 vybaviť elektromagnetickým brzdičom. Použitie podtlakovej medzipanvy a elektromagnetického brzdiča nie je nevyhnutne nutné, pričom každá z týchto súčastí linky sa môže používať zvlášť a vytvárať možnosť dosahovania vyššej rýchlosti liatia a lepšej vnútornej kvality liatej ocele. Bežný stroj na plynulé liatie má rýchlosť liatia približne 6 m/s; ale s použitím zvláštnych prostriedkov, medzi ktoré patri podtlaková panva a/alebo elektromagnetická brzda, sa môže očakávať rýchlosti liatia dosahujúceho 8 m/s alebo i viac. Tuhnúca ploská sa zavádza do tunelovej pece 7, majúcej dĺžku napríklad 200 až 250 m. Potom sa liata ploská dostáva do konca pece, je strihaná na ploskové diely činnosťou prostriedkov strihacieho zariadenia 6. Každý ploskový diel predstavuje také množstvo ocele, ktoré zodpovedá piatim až šiestim konvenčným zvitkom. V peci je priestor na skladovanie určitého počtu takých ploskových dielov, a to napríklad troch takých ploskových dielov. Toto vytvára situáciu, v ktorej môžu jednotlivé stanice linky umiestnené za zariadením pece pokračovať v činnosti, zatiaľ čo sa vytvára časová rezerva na zmenu liacej panvy v stroji na plynulé liatie, po čom sa musí začať liatie novej ploský. Skladovanie v peci súčasne umožňuje predlžovanie času prítomnosti ploskových dielov v peci a tým aj zaisťovanie dokonalejšej homogenizácie ploskových dielov. Rýchlosť pohybu ploský vstupujúcej do pece zodpovedá rýchlosti liatia, ktoráje v takom prípade približne 0,1 m/s. Za pecou 7 sa umiestňuje zariadenie 9 na odstraňovanie oxidov, ktoré využíva vysokotlakové prúdy majúce tlak približne 400 atmosfér a ktoré odstraňujú oxidy vytvárajúce sa na povrchu ploský. Rýchlosť pohybu ploský pri prechode stanicou na odstraňovanie oxidov a pri vstupe do predvalcovacieho zariadenia 10 je približne 0,15 m/s. Predvalcovacie zariadenie 10, ktoré plní funkciu predvalcovávania na hrubo, obsahuje dve valcovacie trate so stolicami kvarto. Pokiaľ existuje v prípade nutnosti taký zámer, môže byť do linky včlenené strihacie zariadenie 8.

Obr. 2 graficky znázorňuje vývoj teploty oceľovej ploský, ktorá má hodnotu po odliatí ocele z medzipanvy približne 1450 °C a klesá na dopravníku pod úroveň približne 1150 °C, pričom pri tejto teplote sa uskutočňuje homogenizácia v zariadení pece. Intenzívne ostrekovanie vodou v zariadení 9 na odstraňovanie oxidu spôsobuje pokles teploty ploský z približne 1150 °C na približne 1050 °C. Toto vytvára podmienky na uplatňovanie tak austenitického, ako aj feritického spôsobu valcovania, keď každý z týchto spôsobov je na obr. 2 označený vzťahovou značkou a, respektíve f. Vo dvoch valcovacích stoliciach predvalcovacieho zariadenia 10 klesá teplota ploský pri každom prechode medzi valcami o ďalších, približne 50 °C, pričom ploská s pôvodnou hrúbkou, ktorá bola približne 70 mm, sa pretvára na ploskú s priechodnou hrúbkou 42 mm a následne na oceľový pás majúci hrúbku približne 16,8 mm a má teplotu približne 950 °C. Zmeny hrúbky vo vzťahu k jednotlivým úsekom spracovania pásu sú znázornené na obr. 3. Uvedené čísla vyjadrujú hodnoty hrúbky v mm. Následne po predvalcovávacom zariadení 10 sa do linky včleňuje ochladzovacie zariadenie 11 a sa skladá z navíjacích skríň 12 a v prípade potreby i prídavné zariadenie pece (nie je na vyobrazeniach znázornené). V prípade výroby austeniticky valcovaného pásu sa môže takto spracovávaný pás po výstupe z predvalcovacieho zariadenia 10 dočasne skladovať a podstupovať homogenizáciu v navíjacích skriniach 12 a ak vzniká potreba zvláštneho zvýšenia teploty, sa môže ohrievať v ohrievacom zariadení (nie je uvedené), ktoré sa umiestňuje za navíjacou skriňou 12. Skúsenému odborníkovi bude jasné, že prostriedky, medzi ktoré patrí ochladzovacie zariadenie 11, navíjacie skrine 12 a prídavné zariadenie pece, ktoré nie je uvedené, sa môžu umiestňovať v príslušných úsekoch linky, ktoré sa odlišujú od opisovanej schémy. V dôsledku uberania hrúbky vystupuje valcovaný oceľový pás z navíjacích skríň rýchlosťou približne 0,6 m/s. Za ochladzovacím zariadením 11, navíjacími skriňami 12 alebo prídavným zariadením pece (nie je uvedené) sa umiestňuje druhé zariadenie 13 na odstraňovanie oxidov, ktoré má tlak vody približne 400 atmosfér a ktoré uskutočňuje opätovné odstraňovanie oxidových okují, ktoré sa môžu vytvárať na povrchu valcovaného pásu. Pokiaľ existuje taký technický zámer, môže byť do linky včlenené ďalšie strihacie zariadenie na odstrihovanie hlavy a chvosta pásu. Potom sa pás zavádza do valcovacej trate, ktorá má podoby šiestich valcovacích tratí so stolicami kvarto, ktoré na seba nadväzujú. V prípade austeniticky valcovaného pásu je možné dosahovať požadovanú konečnú hrúbku pásu napríklad 0,6 mm pri používaní len piatich valcovacích stolíc. Horný rad čísel na obr. 3 zobrazuje postup uberania hrúbky v každej valcovacej stolici v prípade ploský majúcej hrúbku 70 mm. Po výstupe z valcovacej trate sa valcovací pás, ktorý má teraz konečnú teplotu približne 900 °C a hrúbku 0,6 mm, účinne ochladzuje činnosťou ochladzovacieho zariadenia 15 a navíja sa do zvitku v navíjacom zariadení 16. Vstupná rýchlosť do navíjacieho zariadenia je približne 13 až 25 m/s. V prípade, keď sa musí zhotovovať feriticky valcovaný pás, vzniká nutnosť účinného ochladzovania oceľového pásu vystupujúceho z predvalcovacieho zariadenia činnosťou ochladzovacieho zariadenia 11. Toto ochladzovacie zariadenie sa takisto môže umiestňovať medzi valcovými stolicami dokončovacej trate. Rovnako tak je možné využívať prirodzené ochladzovanie medzi valcovacími stolicami. Potom pás vynecháva navíjacie skrine a prípadne i zariadenie pece (nie je uvedené) a nasleduje odstránenie oxidov v zariadení 13 na odstraňovanie oxidov. Teraz sa pás nachádza vo feritickom rozsahu a má teplotu približne 750 °C. Ako už bolo uvedené v predchádzajúcom texte, môžu byť niektoré časti materiálu ešte v austenitickej oblasti, ale toto je prijateľné v závislosti od obsahu uhlíka a požadovanej konečnej kvality. V záujme spracovania feritického pásu na požadovanú hrúbku približne 0,5 mm až 0,6 mm sa používa plný počet valcovacích stolíc, ktorých je v tejto valcovacej trati šesť.

Je výhodné, keď prinajmenšom jedna valcovacia stolica valcovacej trate má pracovné valce z rýchloreznej ocele. Také pracovné valce majú vysokú odolnosť proti opotrebovávaniu, a teda dlhú pracovnú životnosť pri vytváraní dobrej povrchovej kvality valcovaného pásu, ako aj nízky koeficient trenia, ktorý prispieva ku znižovaniu účinku valcovacích síl a vysokej tuhosti. Posledná uvedená vlastnosť prispieva k skutočnosti, že valcovanie pri pôsobení veľkých síl umožňuje dosahovanie menších hrúbok. Výhodný priemer pracovných valcov sa blíži k rozmeru 500 mm. Rovnako ako v prípade austenitického valcovania pásu sa aj v prípade feritického valcovania pásu prechádza v podstate na rovnaké uberanie hrúbky na jednu valcovaciu stolicu s výnimkou poslednej valcovacej stolice. Všetky tieto údaje sú názorne uvedené na pripojených vyobrazeniach, keď v prípade feritického valcovania oceľového pásu je možné v súvislosti s konkrétnym miestom postupu pásu zrovnávať zmeny teploty na obr. 2, pričom zmeny hrúbky je možné vyčítať za rovnakých miestnych okolností zo spodného radu údajov na obr. 3. Tendencia vývoja teploty dokazuje, že na výstupe má oceľový pás takú teplotu, ktorá je značne vysoko nad rekryštalizačnou teplotou. V záujme znemožnenia tvorby oxidov bude teda potrebné uskutočňovať ochladzovanie pásu s použitím ochladzovacieho zariadenia 15 na požadovanú navíjaciu teplotu, pri ktorej sa ešte môže rekryštalizácia prejavovať. Ak je teplota na výstupe z valcovacej trate 14 príliš nízka, potom sa za túto valcovaciu trať umiestňujú prostriedky zariadenia pece, ako je ohrievacie zariadenie 18, kde sa môže feriticky valcovaný pás ohrievať na potrebnú navíjaciu teplotu. Ochladzovacie zariadenie 15 a ohrievacie zariadenie 18 pece je možné umiestňovať vedľa seba alebo za sebou. Takisto je možné nahradzovať jedno zariadenie iným zariadením v závislosti od okolnosti, či sa uskutočňuje feritická alebo austenitická výroba. V prípade výroby feritického pásu sa valcovanie, ako už bolo uvedené, uskutočňuje nepretržite. To znamená, že pás vystupujúci z valcovacieho dokončovacieho zariadenia 14 a prípadne ochladzovacieho zariadenia 15 alebo ohrievacieho zariadenia 18 pece má väčšiu dĺžku, ako je obvyklá dĺžka na zhotovovanie jediného zvitku, a že sa nepretržite valcuje ploskový diel s dĺžkou zodpovedajúcou celej dĺžke pece alebo ešte ďalšej. Do linky sa včleňuje strihacie zariadenie 17, ktoré z pásu odstriháva požadované dĺžky, ktoré zodpovedajú obvyklým rozmerom zvitku. Na základe výhodnej voľby rôznych súčastí celého zariadenia a krokov výrobného postupu v ňom uskutočňovaných, ako je homogenizovanie, valcovanie, ochladzovanie a dočasné skladovanie, bolo zistené, že je možné ovládať toto zariadenie v nadväznosti na jeden stroj na plynulé liatie, pričom podľa doterajšieho stavu v tejto oblasti techniky sa používajú dva stroje na plynulé liatie zaisťujúce súlad obmedzenej rýchlosti liatia s podstatne vyššími, obvyklými rýchlosťami valcovania. Pokiaľ existuje taký zámer, je možné priamo za dokončicvacic zariadenie 14 navyše včleniť takzvanú uzavretú navíjačku, ktorá zlepšuje ovládanie dráhy postupu pásu a teploty pásu. Toto zariadenie je použiteľné v prípade pásov, ich šírka je v rozsahu od 1000 mm do 1500 mm s hrúbkou austeniticky valcovaného pásu približne 1,0 mm a hrúbkou feriticky valcovaného pásu od približne 0,5 do 0,6 mm. Časový úsek uskutočňovania homogenizácie v zariadení pece 7 pece má rozsah približne desať minút, v prípade skladovania troch plosiek majúcich takú dĺžku, ktorá sa blíži dĺžke pece. Pri uskutočňovaní austenitického valcovania je výhodné využívanie navíjacej skrine na skladovanie svojich plných pásov.

Priemyselná využiteľnosť

Spôsob a zariadenie podľa prihlasovaného vynálezu je použiteľné najmä na výrobu tenkého austenitického pásu, ktorý má konečnú hrúbku napríklad menšiu ako 1,2 mm. V súvislosti s tvorbou „uší“ v dôsledku anizotropie je takto vyrobený pás vhodný na ďalšie feritické uberanie hrúbky a následné využitie ako obalová oceľ napríklad pri priemyselnej výrobe nápojových plechoviek.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (36)

1. Spôsob výroby oceľového pásu, keď sa roztavená oceľ odlieva v stroji (5) do podoby ploský a pri využívaní teploty liatia sa premiestňuje cez zariadenie pece (7), predvalcováva sa nahrubo v predvalcovavacom zariadení (10) a valcuje sa na hotovo v dokončovacom zariadení (14) do podoby oceľového pásu s požadovanou hrúbkou, v y značujúci sa tým, že v nepretržitom alebo čiastočne nepretržitom postupe, kde nie je materiálové prepojenie medzi oceľovým pásom v liacom zariadení a oceľovým pásom valcovaným v predvalcovacom zariadení, pričom je ploská alebo jej časť vedená z predvalcovacieho zariadenia do dokončovacieho zariadenia bez medziskladovania, sa uskutočňuje

a) výroba feriticky valcovaného oceľového pásu, v ktorého priebehu sa ploská valcuje v predvalcovacom zariadení (10) na hrubo v austenitickom rozsahu a po tomto valcovaní v austenitickom rozsahu sa ochladzuje na teplotu, pri ktorej má oceľ v podstate feritickú štruktúru, a ploská alebo časť ploský sa valcuje v dokončovacom zariadení (14) na hotovo pri rýchlostiach, ktoré v podstate zodpovedajú vstupnej rýchlosti do dokončovacieho zariadenia (14) a pri postupnom uberaní hrúbok, a valcuje sa aspoň v jednej valcovacej stolici dokončovacieho zariadenia (14) vo feritickom rozsahu;

b) výroba austeniticky valcovaného oceľového pásu, v ktorej priebehu sa pás vychádzajúci z predvalcovacieho zariadenia (10) ohrieva alebo udržuje teplotu v austenitickom rozsahu a valcuje sa v dokončovacom zariadení v podstate austenitického rozsahu na konečnú hrúbku a následne po tomto valcovaní sa ochladzuje na teplotu vo feritickom rozsahu;

a po dosiahnutí požadovanej konečnej hrúbky sa feriticky alebo austeniticky valcovaný pás rozstriháva na diely s potrebnou dĺžkou, ktoré sa následne navíjajú do zvitkov.

2. Spôsob výroby oceľového pásu podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že pri uskutočňovaní kroku (a) sa po výstupe z dokončovacieho zariadenia (14) feritický pás navíja v navíjacom zariadení (16) do zvitkov pri navíjacej teplote nad 650 °C.

3. Spôsob výroby oceľového pásu podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že po výstupe z dokončovacieho zariadenia (14) a pred zvinovaním, pokiaľ sa uskutočňuje, sa feritický oceľový pás zahrieva na vyššiu teplotu, ako je rekryštalizačná teplota.

4. Spôsob výroby oceľového pásu podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že ohrievanie sa uskutočňuje generovaním elektrického prúdu v páse, výhodne v indukčnej peci.

5. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov laž4, vyznačujúci sa tým, že pred vstupom do predvalcovacieho zariadenia (10) sa ploská reže na ploskové diely približne rovnakej dĺžky, ako je účinná dĺžka zariadenia pece (7).

6. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že ploská alebo ploskové diely sa zavádzajú do zariadenia pece (7) pri nižšej rýchlosti, ako je rýchlosť, pri ktorej sa ploská alebo jej diel vyťahuje zo zariadenia pccc (7).

7. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov laž6, vyznačujúci sa tým, že včlenením tepelného zariadenia, akým je druhé zariadenie pece a/alebo jeden či niekoľko tepelných krytov, bez ohľadu na to, či je alebo nie jc vybavené prostriedkami na udržovanie tepla alebo prostriedkami na ohrievanie, do linky po predvalcovaní sa udržuje teplota pásu alebo sa pás ohrieva.

8. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že oceľová ploská sa predvalcováva pri rýchlosti vyššej, ako je rýchlosť liatia.

9. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že najmenej jedna valcovacia stolica sa vybaví vysokorýchlostnými oceľovými valcami.

10. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že liate ploský alebo ploskové diely, prípadne ploský alebo ploskové diely s vopred zmenšenou hrúbkou sa spojujú k sebe a valcujú sa na konečnú hrúbku v podstate v nepretržitom postupe.

11. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov lažlO, vyznačujúci sa tým, že aspoň v priebehu vykonávania jedného z krokov (a) alebo (b) sa pred vstupom do predvalcovacieho zariadenia (10) z oceľového pásu odstraňujú oxidové okuje, ak sa na ňom vyskytujú.

12. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov lažll, vyznačujúci sa tým, že aspoň v priebehu vykonávania jedného z krokov (a) alebo (b) sa pred vstupom do dokončovacieho zariadenia (14) z oceľového pásu odstraňujú oxidové okuje, ak sa na ňom vyskytujú.

13. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 12, vyznačujúci sa tým, že aspoň v jednej z valcovacích stolíc dokončovacieho zariadenia (14) alebo predvalcovacieho zariadenia (10) sa vykonáva mazacie valcovanie.

14. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov lažl3, vyznačujúci sa tým, že tenká ploská má na výstupe z formy (4) hrúbku v rozsahu od 40 mm do 100 mm.

15. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 14, vyznačujúci sa tým, že zmenšovanie hrúbky sa uskutočňuje v čase, keď je jadro ploský ešte v kvapalnom stave.

16. Spôsob výroby oceľového pásu podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že rozsah zmenšovania hrúbky v čase, keď je jadro ploský ešte v kvapalnom stave, je 20 % až 40 % celkovej pôvodnej hrúbky.

17. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 16, vyznačujúci sa tým, že výstupná rýchlosť z dokončovacieho zariadenia (14) je nižšia ako 25 m/s, výhodne menej ako 20 m/s.

18. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov lažl7, vyznačujúci sa tým, že tenká ploská sa homogenizuje v zariadení pece (7) na teplotu v oblasti od 1050 °C do 1200 °C.

19. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 18, vyznačujúci sa tým, že pomer šírka/hrúbka feriticky alebo austeniticky valcovaného pásu je viac ako 1500, výhodne viac ako 1800 a najvýhodnejšie viac ako 2000.

20. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 19, vyznačujúci sa tým, že pri uskutočňovaní kroku (a) sa feriticky valcovaný pás navíja do zvitkov priamo po výstupe z dokončovacieho zariadenia (14).

21. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov laž20, vyznačujúci sa tým, že prúd roztavenej ocele vo forme (4) sa ovláda pomocou dvoch alebo viacerých pólových elektromagnetických brzdičov (EMBR).

22. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 21, vyznačujúci sa tým, že prúd roztavenej ocele vo forme (4) sa ovláda použitím podtlakovej medzipanvy (3).

23. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov laž22, vyznačujúci sa tým, že pri uskutočňovaní kroku (b) sa austeniticky valcovaný pás po výstupe z dokončovacieho zariadenia intenzívne ochladzuje pred navíjaním do zvitkov.

24. Spôsob výroby oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 23, vyznačujúci sa tým, že pri uskutočňovaní kroku (b) sa oceľový pás s vysokou pevnosťou zhotovuje valcovaním vo dvojfázovej austeniticko-feritickej oblasti.

25. Spôsob výroby oceľového pásu podľa nároku 23 alebo 24, vyznačujúci sa tým, že teplota valcovania a teplota redukcie hrúbky v spojení so zložením ocele a ochladzovanie sa volia tak, aby sa vytváral oceľový pás s vysokou pevnosťou.

26. Zariadenie na výrobu oceľového pásu podľa nárokov 1 až 25, ktoré obsahuje stroj na plynulé liatie tenkých plosiek, zariadenie pece na homogenizovanie liatej ploský, predvalcovacie zariadenie a dokončovacie zariadenie, vyznačujúce sa tým, že k dokončovaciemu zariadeniu (14) je pripojené ohrievacie zariadenie (18) na opätovné ohrievanie alebo ochladzovacie zariadenie (15) na prudké ochladzovanie austeniticky valcovaného pásu.

27. Zariadenie na výrobu oceľového pásu podľa nároku 26, vyznačujúce sa tým, že ohrievacím zariadením (18) na opätovné ohrievanie je indukčná pec.

28. Zariadenie na výrobu oceľového pásu podľa nároku 26 alebo 27, vyznačujúce sa tým, že obsahuje tepelné zariadenie na udržovanie teploty pásu, prípadne jeho ohrievanie na vyššiu teplotu, umiestnené medzi predvalcovacím zariadením (10) a dokončovacím zariadením (14).

29. Zariadenie na výrobu oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 26 až 28, vyznačujúce sa tým, že v čo najkratšej možnej vzdialenosti za ohrievacím zariadením (18) na opätovné ohrievanie alebo za ochladzovacím zariadením (15), ak je prítomné, je umiestnené navíjacie zariadenie (16) na navíjanie feriticky valcovaného pásu do zvitkov.

30. Zariadenie na výrobu oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 29, vyznačujúce sa tým, že za dokončovacím zariadením (14) a pred navíjacím zariadením (16) na navíjanie pásu do zvitkov je umiestnené ochladzovacie zariadenie (15) na intenzívne ochladzovanie valcovaného pásu.

31. Zariadenie na výrobu oceľového pásu podľa nároku 30, vyznačujúce sa tým, že v čo najkratšej možnej vzdialenosti za ochladzovacím zariadením (15) je umiestnené navíjacie zariadenie (16) na navíjanie oceľového pásu do zvitkov.

32. Zariadenie na výrobu oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 26 až 31, vyznačujúce sa tým, že za dokončovacím zariadením (14) a pred navíjacím zariadením (16) na navíjanie oceľového pásu do zvitkov je umiestnené strihacie zariadenie (17).

33. Zariadenie na výrobu oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 26 až 32, vyznačujúce sa tým, že priamo za dokončovacím zariadením (14) je uzavretá navíjačka (16).

34. Zariadenie na výrobu oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 26 až 32, v y značujúce sa tým, že za predvalcovacím zariadením (10) je umiestnené ochladzovacie zariadenie (11).

35. Zariadenie na výrobu oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 26 až 32, v y 9 z n a č u j ú c e sa tým, že forma (4) stroja na plynulé liatie obsahuje elektromagnetický brzdič (EMBR),

36. Zariadenie na výrobu oceľového pásu podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 26 až 32, vyznačujúce sa tým, že stroj (1) na plynulé liatie obsahuje podtlakovú medzipanvu (3).