SU1311799A1

SU1311799A1 - Способ прокатки металлов

Info

Publication number: SU1311799A1
Application number: SU853888583A
Authority: SU
Inventors: Николай Петрович Нетесов; Георгий Александрович Барышев; Алексей Иванович Добронравов; Лев Сергеевич Лебедев; Валерий Федорович Пивоваров
Original assignee: Московский институт стали и сплавов; Магнитогорский металлургический комбинат им.В.И.Ленина
Priority date: 1985-02-27
Filing date: 1985-02-27
Publication date: 1987-05-23

Abstract

Изобретение касаетс обработки металлов давлением, конкретнее прокатки металлов на многоклетевых и реверсивных станах . Целью изобретени вл етс снижение расхода масл ного компонента, увеличение производительности и повышение качества поверхности деформируемого металла. Способ прокатки металлов включает деформацию металла .между валками, подачу сма- зочно-охлаждающей жидкости в виде эмульсии масла в воде на валки и технологической смазки, содержащей масл ный компонент и воду, на деформируемый металл, сбор отработанной эмульсии и смазки и возврат эмульсии к валкам стана. Содержание масл ного компонента в подаваемой на деформируемый металл технологической смазке измен ют в пределах 10-40 мае. % в зависимости от свойств масл ного ко.мпонента , сортамента продукции, температурного режима процесса деформации и концентрации масла в смазочно-охлаждающей жидкости , подаваемой на валки, согласно выражению q Q-k-l-m-n, где Q - оптимальное содержание масл ного компонента в технологической смазке, завис щее от свойств примен емого масл ного компонента, мас.%; k, I, т, п - эмпирические коэффициенты, учитывающие соответственно толщину деформируемого металла, степень легировани и сопротивление деформации металла, температурный режим деформации металла, концентрацию масла в эмульсии - смазочно- охлаждающей жидкости, а перед возвратом эмульсии к валкам стана корректируют значение рН эмульсии до 6,5-8 и температуру эмульсии до 30-60&deg;С дл обеспечени концентрации эмульсии 0,2-1,5%. Значени каждого коэфф ициента k, 1, т, п 1, нижние их пределы назначают эмпирически в зависимости от свойств масл ного компонента и перечисленных факторов, учитываемых этими коэффициентами. При использовании пальмового масла Q 10-25 мас.%. При производстве жести толщиной 0,36 мм к 0,8; при всех значени х толщины жести / 0,9. При прокатке труднодеформируемых металлов / 1,0. В начальном периоде эксплуатации вновь установленных валков т 1,0, в период установивщегос температурного режима валков т 0,8. При концентрации эмульсии 0,2% коэффициент п 1,0, при концентрации эмульсии 1,5% коэффициент п 0,7. 1 з.п.ф-лы. 1 табл. i (Л С со со ;о

Description

1

Изобретение относитс к обработке металлов давлением, конкретнее к прокатке металлов на многоклетевых и реверсивных станах.

Цель изобретени - снижение расхода масл ного компонента, повышение производительности стана и улучшение качества поверхности деформируемого металла.

В технологической смазке (смеси масл ного компонента с водой), подаваемой на деформируемый металл, содержание масл ного компонента измен ют в пределах 4,0- 40 мае. % в зависимости от свойств масл ного компонента, сортамента продукции, температурного режима процесса деформации и концентрации масла в смазочно-ох- лаждаюшей жидкости, подаваемой на валки, согласно выражению

k I

13

q Qт re.

где q - текущее содержание масл ного компонента в технологической смазке; Q - оптимальное содержание масл ного компонента в технологической смазке , завис щее от свойств примен емого масл ного компонента, мае. %, Q 10,0-40,0;

fe, I,

га, n - Э1мпирическое коэффициенты, учитывающие:

k - толщину деформируемого металла,

k 0,8-1,0; / - степень легировани и сопротивлние деформации деформируемого

металла, / 0,9-1,0. т - температурный режим деформации

металла, т 0,8-1,0; п - концентрацию масла в эмульсии -

смазочно-охлаждающей жидкости,

подаваемой на валки, п 0,7-1,0. Кроме того, перед возвратом эмульсии к алкам стана корректируют значение рН эмульсии до 6,5-8 и температуру эмульсии до 30-60°С дл обеспечени концентрации эмульсии 0,2-1,5% в результате эмульгировани части масл ного компонента технологической смазки.

При использовании пальмового масла в качесте масл ного компонента технологической смазки низкое значение напр жени трени (22-ЗОМПа) в установившемс температурном режиме валков в процессе прокатки жести толщиной 0,2 мм обеспечиваетс при содержании пальмового масла в технологической смазке в пределах 10-25%, которые завис т от свойств пальмового масла; кислотного числа, йодного числа, содержани в нем олеиновой и пальмитиновой кислот и др.

При использовании вместо пальмового масла гидрогенизированного кориандрового масла, отличающегос пониженным количеством пальмитиновой кислоты (относительно пальмового маела) и повыщенным количеством олеиновой, его содержание в техно1311799

0

5

0

5

С

5

0

5

0

5

логической смазке должно быть увеличено до 30%.

В случае использовани синтетических заменителей пальмового масла содержание масл ного компонента в технологической смазке должно быть повышено до 40%.

Данные по количеству масл ного компонента в технологической смазке при использовании гидрогенизированного кориандрового масла и синтетического заменител пальмового .масла получены в результате лабораторных испытаний на высокоскоростном стане 270, образцы размером 1,2X35X400 мм из стали 08 прокатаны при скорости 5, 16 и 25 м/с за три прохода до толщины 0,35 мм с обжатием в каждом проходе 30-35%.

При производстве жести (металл - низкоуглеродиста сталь) толщиной 0,28 и 0,36 мм содержание масл ного компонента в технологической смазке возможно снизить на 10 и 20% соответственно относительно содержани масл ного компонента в технологической смазке при производстве жести толщиной 0,2 мм и одновременно повысить концентрацию эмульсии, подаваемой на валки стана, до 1,5%. Поскольку повышение концентрации эмульсии осуществл етс эмульгированием части масл ного компонента технологической смазки, не отмечаетс ухудшение условий трени в очаге деформации при снижении содержани масл ного ко.мпонента в технологической смазке , но достигаетс снижение расхода .масл ного компонента (отмеченное снижение содержани масл ного компонента в технологической смазке учитываетс коэффициентом k).

При прокатке низкоуглеродистой стали с низким сопротивлением деформации содержание масл ного компонента в технологической смазке следует понизить на 10% относительно содержани при деформации труднодеформируемых металлов с высоким сопротивлением деформации (коэффициент /).

В период установившегос температурного режима валков, который достигаетс после прокатки первых после перевалки валков 30-40 т металла толщиной 0,2 мм (или 65-72 тонн металла толщиной 0,36 мм), содержание масл ного компонента в технологической смазке снижаетс на 20% относительно содержани масл ного компонента в начальном периоде эксплуатации вновь установленных валков, когда требуетс дополнительный подвод смазки с целью снижени усили прокатки при недостаточной тепловой выпуклости валков (коэффициент т).

Повышение концентрации эмульсии до 1,5%, подаваемой на валки стана, вследствие управл емого эмульгировани части масл ного компонента технологической смазки позвол ет дополнительно снизить содержание масл ного компонента в технологической смазке на 30% относительно содержани при концентрации эмульсии 0,2%. Повышение концентрации эмульсии до 1,5% в первую очередь улучшает состо ние поверхности - снижает ее общую загр зненность в 1,5-1,7 раза, способствует повышению производительности стана в среднем на 1,5% за счет увеличени скорости прокатки при одновременном снижении расхода электроэнергии, (снижение содержани масл ного компонента учитываетс коэффициентом п).

Снижение концентрации эмульсии ниже 0,2% не обеспечивает низких значений напр жени трени , тока кор двигател и загр зненности поверхности полосы при исходном содержании масл ного компонента в технологической смазке 10%. Повышение концентрации эмульсии выше 1,5% не приводит к обшему снижению расхода масл ного компонента и к за.метному снижению нагрузки двигателей.

Эмульгируемость эмульсии с содержанием масла 0,2-1,5% обеспечиваетс в том случае, когда рН эмульсии устанавливают равным 6,5-8,0, а температуру 30-60°С: при значении ,5 среда эмульсии кисла и эмульгирование масла в воде не происходит; при рН 8,0 в эмульсии образуетс пена, поверхность деформируемого металла подвергаетс коррозии; при количестве пены свыше 3,0-3,5% применение эмульсии исключено .

Нижний предел температуры эмульсии (30°С) обусловлен температурой каплепаде- ни .масл ного компонента, котора составл ет 26-29°С, при температуре ниже 30°С эмульгирование масла в воде не происходит . Верхний предел температуры эмульсии (60°С) устанавливаетс на основе данных о расходе смазочно-охлаждаюшей жидкости, обусловленном охлаждающей способностью эмульсии; при температуре эмульсии 60°С расход жидкости 32 л/с, при температуре 62°С требуемый расход жидкости 36 л/с, кото рый не обеспечиваетс мощностью системы охлаждени . Повышение мощности системы охлаждени выше 32-34 л/с не рационально .

Уменьшение исходного содержани масл ного компонента в технологической смазке ниже 10% при минимальных значени х коэффициентов k, I, т и п приводит к настолько низкому действительному содержанию масл ного компонента, при котором не обеспечиваютс оптимальные услови трени в очаге деформации. Повышение содержани масл ного компонента выше 40% неоправданно увеличивает расход масл ного компонента , не улучша услови трени , и создает существенные трудности при подаче технологической смазки по трубопроводам.

При прокатке тонких полос услови трени в большей степени вли ют на затраты

энергии на деформацию, чем при прокатке полос большей толщины. При прокатке полос минимальной толщины количество масл ного компонента должно быть увеличено

на 20% относительно количества при прокатке полос максимальной толщины с разницей значений толщины 100%. Коэффициент к 1 при прокатке полос миним.альной толщины и к 0,8 при прокатке полос мак ,х симальной толщины сортамента стана. При прокатке на «холодных валках, т. е. при прокатке непосредственно после установки новых валков, количество масл ного компонента должно быть увеличено на 20% относительно количества при установив5 шемс температурном режиме валков, который достигаетс после прокатки определенного количества металла. На стане 1200 ММК это количество металла составл ет 40 т при толщине 0,2 мм. Таким образом, коэффициент т 1 при прокатке

0 начальной части первого рулона после установки новых валков и т 0,8 по достижении установившегос температурного режима валков.

Повышение содержани масла в охлаж5 дающей жидкости (концентрации эмульсии) до 1,5%, подаваемой на валки, позвол ет снизить количество масл ного компонента на 30% относительно количества при содержании масла в охлал дающей жидкости 0,2%, коэффициенты /г 1 и « 0,7 при концент0 рации эмульсии 1,5%.

При прокатке низкоуглеродистой стали количество масл ного компонента .может быть, снижено на 10% относительно количества при прокатке высокоуглеродистых и легированных сталей, коэффициент /

5 0,9-1,0.

Эти услови и соответствующие им значени параметров вл ютс общими (таблица 1). Соответствующие значени коэффициентов /г, /, т и п приведены в качестве примеров, обосновывающих их мини0 мальное и максимальное значени на основе конкретных результатов промышленного исследовани на стане 1200, в процессе которого установлено, что при использовании пальмового масла (масл ного компонента)

с с содержанием паль.митиновой кислоты 50%, йодным числом 65 - 70, кислотным числом 18-20 количество масл ного компонента в смазке должно составл ть 4,0-10,0%, нижнее значение q 4,0% соответствует минимальным знaчeнIl i всех коэффициентов:

0 /г 0,8; / 079; т 0,8; п 0,7, верхнее значение 10,0% соответствует максимальным значени м всех коэффициентов; /г 1,0; / 1,0; от 1,0; п 1,0. При этом базовое содержан1 е масл ного ко.мпонента, завис щее только от свойств самого компо5 нента, достигает значени Q 10%.

Снижение фактического содержани масл ного компонента в технологической смазке ниже 4,0% не рекомендуетс , так как при

q 4,0% напр жени трени резко возрастают до т 50 МПа, расход энергии на деформацию новышаетс (сила тока / 2,5 кА в /К клети), на поверхности полос по вл ютс следь повреждени контактных слоев деформируемого металла.

Равенство того или иного коэффициента «единице свидетельствует о временной -невозможности снижени количества масл ного компонента по условию, которое учитывает соответствующий коэффициент.

Способ прокатки осуществл ют на действующем непрерывном стане 1200 при производстве жести из стали толщиной 0,2 мм, щириной 730 мм, изменение содержани масл ного компонента (пальмового масла) в технологической смазке достигаетс регулированием положени клапана вентил в системе подачи пальмового масла , усфавление концентрацией эмульси - изменением значени рН эмульсии в пределах 6,5-8,0 в результате введени в эмульсию тринатрийфосфата и температуры эмульсии в пределах 35-60°С за счет регулировани количества охлаждающей воды, протекающей через теплообменник циркул ционной системы охлаждени стана.

Технологические показатели процесса производства жести, зарегистрированные при осуществлении предлагаемого способа прокатки металла, даны в таблице (значение коэффициента ф 0,9 дл низколеги- рований стали, ширина полосы 750 мм).

Как следует из приведенных данных, использование предлагаемого способа прокатки металлов обеспечивает сокращение расхода масл ного компонента, например пальмового масла, 100-120 т в год, повыщение производительности стана на 1,0-1,5% и улучщение качества продукции в результате относительного снижени отсортировки продукции .

0,28 0,9 141,00,21,08,11,6414

350,9 0,80,856,21,4215

0

5

0

5

Claims

Формула изобретени 1. Способ прокатки металлов на многоклетевых станах, включающий деформацию металла между валками, подачу смазочно- охлаждающей жидкости в виде эмульсии масла в воде на валки и технологической смазки, содержащей масл ный компонент и воду, на деформируемый металл, сбор отработанной эмульсии и смазки и возврат эмульсии к валкам стана, отличающийс тем, что, с целью снижени расхода масл ного компонента, увеличени производительности процесса и улучщени качества поверхности деформируемого металла, содержание масл ного компонента в подаваемой на деформируемый металл технологической смазке регулируют в пределах 4,0-40,0 мае. % в соответствии с зависимостью

q - Q k L т п,

где q - текущее содержание масл ного компонента в технологической смазке; Q - базовое содержание масл ного компонента в технологической смазке, завис щее от свойств примен емого масл ного компонента, мае. %, Q 10,0-40,0;

5

k, I, т, п

коэффициенты, учиэмпирическиб тывающие:

k - толщину деформируемого металла, k 0,8-1,0;

/ - степень легировани и сопротивление деформации обрабатываемого металла, / 0,9-1,0;

т - температурный режим деформации металла, т 0,8-1,0;

п - содержание масла в э.мульсии (смазочно-охлаждающей жидкости ), п 0,7-1,0.
2. Способ по п. 1, отличающийс тем, что перед возвратом эмульсии к валкам стана значени рН эмульсии устанавливают равным 6,5-8,0, температуры 30-60°С.

500 390

1311799g

Продолжение таблицы