Спосіб виробництва квадратної заготовки

B21B1 / 02 - для прокатки великих заготовок, наприклад болванок, злитків, заготовок, в яких форма поперечного перерізу не має істотного значення

Власники патенту RU 2308327:

Товариство з обмеженою відповідальністю "Северсталь" (RU)

Спосіб призначений для розширення технологічних можливостей обладнання і підвищення якості сортових профілів при отриманні зі сталевих безперервно-литих слябів квадратних заготовок, які використовуються під час прокатки сортових профілів. Спосіб включає многопроходное обтиснення сталевого литого фабриката в валках з відкритими ящикового калібрами і гладкою бочкою спочатку в блюм прямокутного перетину, а потім в валках з відкритими ящикового калібрами - в квадратну заготовку. Поліпшення мікроструктури прокату і підвищення стійкості процесу прокатки досягається за рахунок того, що в якості сталевого литого фабриката використовують безперервно-литої сляб з відношенням ширини до товщині, що не перевищує 5,3, який обжимають в блюм з відношенням ширини до товщині 2,4 # x000F7 ; 2,6 в валках, середній катає діаметр калібрів яких не менше ширини сляба, при цьому обтиснення литого сляба виробляють зі збереженням його товщини, і в перших трьох проходах блюм обжимають з приватними витяжками, що не перевищують 1,15. 2 з.п. ф-ли, 1 табл.

Винахід відноситься до прокатного виробництва і може бути використано для отримання з сталевих безперервно-литих слябів квадратних заготовок, які використовуються під час прокатки сортових профілів.

Відомі способи виробництва квадратної заготовки з сляба, що включають формування при прокатці сляба одночасно декількох заготовок, з'єднаних перемичками по ширині, і подальше розділення заготовок в валках розтягуванням перемичок до розриву [1, 2].

Недолік відомих способів полягає в тому, що процес поділу супроводжується утворенням дефектів типу "лампас" і "захід" за місцем розриву перемичок. Крім того, заготовки, отримані шляхом поздовжнього поділу безперервно-литого сляба, зберігають литу структуру. Це знижує якість заготовок і готових сортових профілів.

Найбільш близьким за своєю технічної сутності і досягається результатами до пропонованого винаходу є спосіб виробництва квадратної заготовки, що включає многопроходное обтиснення сталевого литого фабриката-злитка спочатку на блюмінгу-слябінгу в валках з гладкою бочкою і відкритими ящикового калібрами в блюм прямокутного перетину і подальшу прокатку блюмов на безперервно -заготовочном стані в валках з відкритими ящикового калібрами в заготовку квадратного перетину, використовувану для виробництва сортових профілів [3] - прототип.

Недоліки відомого способу полягають в тому, що він не застосуємо для виробництва квадратної заготовки з безперервно-литого сляба, так як не враховує особливостей деформування в валках "високих" смуг. Це звужує технологічні можливості відомого способу, тому що не дозволяє отримати при його використанні квадратні заготовки з безперервно-литого сляба, а також якісні сортові профілі.

Технічне завдання, яке вирішується винаходом, полягає в розширенні технологічних можливостей обладнання і підвищенні якості сортових профілів.

Для вирішення поставленого технічного завдання у відомому способі виробництва квадратної заготовки, що включає многопроходное обтиснення сталевого литого фабриката в валках з відкритими скриньковим калібрами і гладкою бочкою спочатку в блюм прямокутного перетину, а потім в валках з відкритими ящикового калібрами - в квадратну заготовку, згідно з пропозицією в якості сталевого литого фабриката використовують безперервно-литої сляб з відношенням ширини до товщині, що не перевищує 5,3, який обжимають в блюм з відношенням ширини до товщині 2,4 # x000F7; 2,6 в валка х, середній катає діаметр калібрів яких не менше ширини сляба. Крім того, обтиснення литого сляба в блюм виробляють зі збереженням його товщини, і в перших трьох проходах блюм обжимають з приватними витяжками, що не перевищують 1,15.

Суть винаходу полягає в наступному. Для формування з безперервно-литого сляба заготовки квадратного перетину сляб необхідно прокатувати в відкритих ящиків калібрах з переважним обтисненням по його ширині без втрати стійкості і подвійного бочкообразованія. Відкриті ящикові калібри утримують сляб від завалювання і перешкоджають утворенню напливів на його бічних сторонах. При цьому стійка прокатка сляба в блюм прямокутного перетину досягається за мінімальну кількість проходів в тому випадку, коли співвідношення ширини до товщині блюма одно 2,4 # x000F7; 2,6 та за умови, що вихідне відношення ширини до товщині сляба не перевищує 5,3 , а середній катає діаметр калібрів не менше ширини сляба.

У процесі прокатки сляба в блюм має місце спотворення форми його широких граней у вигляді опуклостей, для усунення яких сляб періодично обжимають до початкової товщини.

Блюм прямокутного перетину з відношенням ширини до товщині 2,4 # x000F7; 2,6 прокочують в квадратну заготовку також з переважним обтисненням по ширині. Для стійкості положення розкату в калібрах і виключення спотворень його форми (вигинів, лампасообразованія і ін.) В перших трьох проходах блюм необхідно обжимати в відкритих ящиків калібрах з витяжками не більше 1,15. У процесі прокатки відношення ширини до товщині зменшується, стійкість блюма при прокатці зростає, тому в четвертому і наступних проходах витяжка може бути збільшена.

Експериментально встановлено, що при відносно ширини безперервно-литого сляба до товщини, що перевищує 5,3, в процесі обтиску по ширині в відкритих ящиків калібрах сляб втрачає стійкість, що ускладнює його прокатку. Якщо середній катає діаметр калібрів буде меншою від ширини сляба, то це погіршує умови захоплення металу валками, призводить до спотворення форми розкату, тому що деформації піддаються тільки локальні ділянки на бічних його сторонах.

При відношенні ширини блюма до товщини більше 2,6 для стійкої його прокатки необхідно зменшення витяжки та нераціональне збільшення числа проходів. Зменшення цього відносини менш 2,4 недоцільно, тому що призводить до збільшення числа проходів при прокатці безперервно-литого сляба в блюм, зниження продуктивності прокатного стану.

Якщо обтиснення литого сляба в блюм виробляти зі зменшенням товщини, то це призведе до втрати стійкості розкату в валках і вимагатиме збільшення числа пропусків. У той же час, збільшення товщини розкату при прокатці високих смуг нерівномірно по ширині, і для зняття спотворення форми необхідно його обтиснення по товщині до відновлення її вихідного розміру.

Також експериментально встановлено, що якщо блюм з відношенням ширини до товщині 2,4 # x000F7; 2,6 обжимати в перших трьох проходах з витяжками, що перевищують 1,15, то блюм втратить стійкість. Це ускладнить його прокатку і призведе до аварійної ситуації.

Приклад реалізації способу

На машині безперервного лиття виробляють виливок слябів перетином 1000 # x000D7; 200 мм з конструкційної сталі марки 10. Відношення ширини сляба до його товщині складає: K1 = 1000: 200 = 5,0<5,3.

Частина слябів, призначених для перекату в сортову заготовку, передають на блюмінг-слябінг 1300, на валках якого виконаний ділянку з гладкою бочкою і відкриті ящикові калібри. Після нагріву до температури 1250 # x000B0; С черговий безперервно-литої сляб обжимають в блюм з чергуванням обтиснень в відкритих ящиків калібрах (ЯК) по ширині і на гладкій бочці (ГБ) по товщині за наступною схемою:

У процесі прокатки на блюмінгу при кожному проході на гладкій бочці виробляють відновлення вихідної товщини безперервно-литого сляба, що дорівнює H = 200 мм. Прокатка слябів в блюми за вищенаведеною схемою протікає без втрати стійкості гуркотів у валках і порушень форми. Отриманий після прокатки на блюмінгу-слябінгу блюм прямокутного перетину 500 # x000D7; 200 мм має відношення ширини до товщині, рівне: K2 = 500: 200 = 2,5.

Потім блюми перетином 500 # x000D7; 200 мм нагрівають до температури 1250 # x000B0; С і проводять їх прокатку на безперервно-заготівельних стані 850/730/530 в заготовку квадратного перетину 150 # x000D7; 150 мм. Блюм обжимають за 9 проходів у відкритих ящиків калібрах з послідовним зменшенням по проходах відносини ширини до товщині. У кожному з трьох перших проходів обтиснення блюма виробляють з витяжкою # X003BB; 1-3 = 1,10<1,5.

Прокатані з безперервно-литих слябів квадратні бездефектні заготовки 150 # x000D7; 150 мм в подальшому використовують для виробництва сортових профілів - коло, куточок, швелер та ін. - на сортовому стані 350 за звичайною технологічною схемою.

Завдяки застосуванню запропонованого способу забезпечується можливість використання безперервно-литих слябів в якості сталевих литих фабрикатів, чим досягається розширення технологічних можливостей обладнання. Крім того, попередня прокатка безперервно-литого сляба в заготовку забезпечує більш повну опрацювання литої структури металу, що забезпечує підвищення якості сортових профілів.

Варіанти реалізації запропонованого способу і показники їх ефективності наведені в таблиці.

З таблиці випливає, що при реалізації запропонованого способу (варіанти №2-4) досягається розширення технологічних можливостей обладнання: стає можливою прокатка квадратних заготовок з безперервно-литих слябів. Крім того, має місце підвищення якості сортових профілів, про що свідчить найбільш високий вихід придатного. При позамежних значеннях заявлених параметрів (варіанти №1 і №5) погіршується якість заготовок і сортового прокату.

Спосіб-прототип (варіант №6) придатний до прокатці тільки таких сталевих литих фабрикатів, форма поперечного перерізу яких близька до квадратної, і не дозволяє прокатувати в квадратну заготовку безперервно-литої сляб з відношенням ширини до товщині до 5,3. Крім того, за рахунок зменшення сумарних зсувних деформацій при опрацюванні литої структури погіршується якість і вихід придатного сортового прокату.

Техніко-економічні переваги запропонованого способу полягають в тому, що він дозволяє додатково використовувати в якості сталевого литого фабриката безперервно-литої сляб з відношенням ширини до товщині до 5,3. Збільшення зсувних деформацій в процесі прокатки безперервно-литого сляба в квадратну заготовку покращує мікроструктуру сталі і якість готових сортових профілів.

В якості базового об'єкта прийнятий спосіб-прототип. Застосування запропонованого способу забезпечить підвищення рентабельності виробництва квадратних заготовок і готових сортових профілів на 10 # x000F7; 12%

Літературні джерела, використані при складанні опису винаходу

1. Авт. свид. СРСР №1061860, МПК В21В 1/02, 1983 г.

2. Авт. свид. СРСР №1359021, МПК В21В 1/02, 1987 г.

1. Спосіб виробництва квадратної заготовки, що включає многопроходное обтиснення сталевого литого фабриката в валках з відкритими ящикового калібрами і гладкою бочкою спочатку в блюм прямокутного перетину, а потім в валках з відкритими ящикового калібрами - в квадратну заготовку, що відрізняється тим, що в якості сталевого литого фабриката використовують безперервно-литої сляб з відношенням ширини до товщині, що не перевищує 5,3, який обжимають в блюм з відношенням ширини до товщині 2,4 # x000F7; 2,6 в валках, середній катає діаметр калібрів яких не менше ш Ріни сляба.

2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що обтиснення литого сляба в блюм виробляють зі збереженням його товщини.

3. Спосіб за п.1 або 2, який відрізняється тим, що в перших трьох проходах блюм обжимають з приватними витяжками, що не перевищують 1,15.