RU2285578C2 - Ingot of semi-killed or rimming steel - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy, namely manufacture of ingots designed for rolling to slabs.

SUBSTANCE: ingot has cross section in the form of rectangle narrowing upwards. At least two mutually opposite faces of ingot at level consisting of 0.7 - 0.97 ingot height from lower base are formed at least with one bending. Internal angle between generatrices of ingot surface in plane normal to its base is in range 130 - 230°. Angle between generatrix of ingot surface and vertical axis is less than 50°.

EFFECT: reduced quantity of end crop of ingot head portion.

2 dwg

Description

Изобретение может быть использовано на металлургических заводах при производстве слитков из полуспокойных и кипящих сталей, предназначенных к прокатке на слябы, и относится к черной металлургии.The invention can be used in metallurgical plants in the production of ingots from semi-quiet and boiling steels intended for rolling on slabs, and relates to ferrous metallurgy.

Известен слиток полуспокойной и кипящей стали, предназначенный к прокатке на слябы, который представляет собой уширенную книзу пирамиду, в основаниях которой располагаются прямоугольники с небольшой выпуклостью или вогнутостью стенок или с волнистыми стенками (Металлургия стали. Мартеновский процесс. Трубин К.Г., Ойкс Г.Н., М.: Металлургия, 1970, с.621 - стр.336). Такие слитки нашли широкое применение в металлургической промышленности при производстве слябов.A well-known ingot of semi-quiet and boiling steel is intended for rolling into slabs, which is a pyramid broadened downwards, at the bases of which there are rectangles with a slight convexity or concavity of the walls or with wavy walls (Steel metallurgy. Open-hearth process. K. Trubin, Oyks G .N., M.: Metallurgy, 1970, p. 621 - p. 336). Such ingots are widely used in the metallurgical industry in the production of slabs.

При прокатке слитков на слябинге имеет место неравномерность вытяжки по ширине слитка, обусловленная кристаллической структурой слитка. Результатом этого является возникновение накатов в головной части слитка в виде «рыбьего хвоста», и, как следствие, удаляемая головная обрезь имеет значительную величину.When rolling ingots on slabs, there is an uneven drawing along the width of the ingot, due to the crystalline structure of the ingot. The result of this is the appearance of rolls in the head of the ingot in the form of a "fish tail", and, as a result, the removed head trim is significant.

Известен способ прокатки слитков с предварительным обжатием одного конца слитка и последующей реверсивной прокаткой, применяемый на заводе фирмы «Кавасаки сэйтэцу» (Япония) в Тибе (Рациональные режимы работы блюминга, Гетманец В.В., Шевчук В.Я., М.: Металлургия, 1990, 136 с. - стр.56). Практически, применением данного способа прокатки достигается изменение формы типового слитка, суженного кверху, и получение такой его конфигурации, которая обеспечивает уменьшение накатов в головной части сляба (в головной части слитка образуются перегибы граней). Такой способ значительно уменьшает торцевую обрезь и, кроме того, обеспечивает повышение точности размеров слябов по ширине. Однако для предварительного обжатия одного конца слитка затрачивается дополнительное время, что вызывает некоторые потери производства и дополнительный расход энергоносителей.A known method of rolling ingots with preliminary compression of one end of the ingot and subsequent reverse rolling, used at the plant of the company "Kawasaki seitsetsu" (Japan) in Chiba (Rational operating modes of blooming, Getmanets V.V., Shevchuk V.Ya., M .: Metallurgy , 1990, 136 pp. - p. 56). In practice, using this rolling method, a change in the shape of a typical ingot, tapering upwards, is achieved, and its configuration is obtained which provides a reduction in the rolls in the head of the slab (bends of edges are formed in the head of the ingot). This method significantly reduces the end trim and, in addition, provides an increase in the accuracy of the dimensions of the slabs in width. However, for preliminary compression of one end of the ingot, additional time is spent, which causes some production losses and additional energy consumption.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является используемый на ряде заводов слиток полуспокойной и кипящей стали, полученный разливкой в изложницы с полузакрытым верхом. Сужающаяся верхняя часть изложницы при разливке не заполняется металлом, перегиб в головной части слитка образуется при росте слитка после отливки. Площадь верхнего сечения изложниц «в свету» примерно в 2 раза меньше, чем в обычных сквозных изложницах. Применение изложниц с полузакрытым верхом позволяет снизить головную обрезь при прокатке приблизительно на 1% (Рациональные режимы работы блюминга, Гетманец В.В., Шевчук В.Я., М.: Металлургия, 1990, 136 с. - стр.70). Недостатком данной технологии является то, что при производстве слитков в полузакрытых изложницах их высота может колебаться, так как величина роста слитков - не постоянная. Как следствие, отличаются размеры верхнего сечения слитка, что затрудняет управление формой торца головной части раската. Такие слитки применяются в основном при производстве блюмов.The closest in technical essence to the invention is a semi-quiet and boiling steel ingot used in a number of factories, obtained by casting into semi-closed molds. The tapering upper part of the mold during casting is not filled with metal, the bend in the head of the ingot is formed during the growth of the ingot after casting. The upper cross-sectional area of the molds “in the light” is about 2 times smaller than in conventional through molds. The use of molds with a half-closed top allows to reduce the head trim during rolling by about 1% (Rational operating modes of blooming, Getmanets V.V., Shevchuk V.Ya., M .: Metallurgy, 1990, 136 pp. - p. 70). The disadvantage of this technology is that in the manufacture of ingots in semi-closed molds, their height can fluctuate, since the growth of the ingots is not constant. As a result, the sizes of the upper section of the ingot differ, which makes it difficult to control the shape of the end face of the head of the roll. Such ingots are used mainly in the production of blooms.

В основе изобретения лежит задача уменьшения концевой обрези головной части слитка полуспокойной или кипящей стали после прокатки на слябинге путем выполнения слитков со специальной формой головной части с регламентированными соотношениями углов между образующими поверхности слитка и между вертикальной осью слитка и образующими его поверхности.The basis of the invention is the task of reducing the end edge of the head of the ingot of semi-quiet or boiling steel after rolling on slabing by making ingots with a special shape of the head with regulated angle ratios between the surface of the ingot and between the vertical axis of the ingot and its surface forming.

Поставленная задача решается тем, что, по меньшей мере, две противоположные боковые грани сужающегося кверху слитка полуспокойной или кипящей стали, поперечное сечение которого описано прямоугольником, соотношение сторон которого превышает 1,2, на высоте 0,7÷0,97 высоты слитка от нижнего основания выполняются по меньшей мере с одним перегибом. Внутренний угол между образующими поверхности слитка в плоскости, перпендикулярной его основанию, должен находиться в пределах 130÷230°, а угол между образующей поверхности слитка и вертикальной осью не должен превышать 50°.The problem is solved in that at least two opposite side faces of an ingot of semi-quiet or boiling steel tapering upward, the cross section of which is described by a rectangle, the aspect ratio of which exceeds 1.2, at a height of 0.7 ÷ 0.97 of the height of the ingot from the lower the bases are performed with at least one inflection. The internal angle between the generators of the surface of the ingot in the plane perpendicular to its base should be within 130 ÷ 230 °, and the angle between the generatrix of the surface of the ingot and the vertical axis should not exceed 50 °.

Ближайший аналог - слиток полуспокойной и кипящей стали, полученный разливкой в изложницы с полузакрытым верхом, как и предлагаемый слиток, сужается кверху, имеет верхнее и нижнее основание и боковые грани, в верхней части слитка выполняется перегиб.The closest analogue is an ingot of semi-quiet and boiling steel, obtained by casting into molds with a half-closed top, like the proposed ingot, tapers up, has an upper and lower base and side faces, an inflection is performed in the upper part of the ingot.

От прототипа предлагаемый слиток отличается тем, что, по меньшей мере, на двух противоположных боковых гранях слитка на высоте от нижнего основания 0,7÷0,97 от высоты слитка выполняется, по меньшей мере, один перегиб, причем внутренний угол между образующими поверхности слитка находится в пределах α=130÷230° при угле между образующей поверхности слитка и вертикальной осью, не превышающем β=50°.The proposed ingot differs from the prototype in that at least one bend is performed on at least two opposite lateral sides of the ingot at a height from the lower base of 0.7 ÷ 0.97 from the height of the ingot, with the inner angle between the surface forming the ingot is in the range of α = 130 ÷ 230 ° at an angle between the generatrix of the surface of the ingot and the vertical axis not exceeding β = 50 °.

Для регулирования формы раската в горизонтальной плоскости применяется изменение формы слитка, однако, если способ прокатки с предварительным обжатием одного конца слитка и последующей реверсивной прокаткой предусматривает проведение специальных операций на прокатном стане для коррекции формы слитка, то выполнение слитка со специальной формой головной части, предлагаемой в данном изобретении, позволяет получить минимальную головную обрезь при использовании режимов обжатий, применяемых при прокате известных слитков полуспокойной или кипящей стали, уширенных книзу. Количество и углы перегибов по каждой из сторон слитка определяются исходя из размеров слитка, размеров готовых слябов и применяемых на слябинге схем прокатки и режимов обжатий. При этом линия каждого перегиба по каждой из сторон слитка не обязательно должна находиться в плоскости, параллельной основанию слитка. Угол перегиба также может меняться по длине каждой из сторон слитка.To adjust the shape of the roll in the horizontal plane, a change in the shape of the ingot is used, however, if the method of rolling with preliminary compression of one end of the ingot and subsequent reverse rolling involves special operations on the rolling mill to correct the shape of the ingot, then the ingot with a special form of the head part, offered in this invention, allows you to get a minimum head trim when using compression modes used in the rental of known ingots semi-quiet whether the boiling steel, broadened downwards. The number and angles of kinks on each side of the ingot are determined based on the dimensions of the ingot, the dimensions of the finished slabs and the rolling schemes and compression regimes used on the slab. Moreover, the line of each inflection along each side of the ingot does not have to be in a plane parallel to the base of the ingot. The angle of inflection can also vary along the length of each side of the ingot.

Как показали лабораторные исследования, выполнение перегибов на высоте от нижнего основания менее 0,7 от высоты слитка усложняет получение правильной формы раската в плане, а их выполнение на высоте более 0,97 от высоты слитка не оказывает какого-либо влияния на форму головной части прокатываемого сляба.As laboratory studies have shown, performing bends at a height from the lower base of less than 0.7 of the height of the ingot makes it difficult to obtain the correct form of the roll in plan, and their performance at a height of more than 0.97 of the height of the ingot does not have any effect on the shape of the head slab.

Минимальный угол между образующей поверхности слитка и вертикальной осью в плоскости, перпендикулярной его основанию, не должен превышать 50°. Это обусловливается образованием поверхностных дефектов на слитках полуспокойной и кипящей стали в зонах с большим углом наклона. Выполнение этого условия определяет минимальный внутренний угол между образующими поверхности слитка в плоскости, перпендикулярной его основанию в зоне перегиба 130°. Максимальный внутренний угол между образующими поверхности слитка в плоскости, перпендикулярной его основанию в зоне перегиба 230°, определен для возможности получения стенки слитка, с уклоном, равным уклону стенки нижней части слитка при выполнении перегибов с углами между образующими поверхности слитка, большими 180°, выше перегибов с углами между образующими поверхности слитка, меньшими 180°.The minimum angle between the forming surface of the ingot and the vertical axis in the plane perpendicular to its base should not exceed 50 °. This is due to the formation of surface defects on ingots of semi-quiet and boiling steel in areas with a large angle of inclination. The fulfillment of this condition determines the minimum internal angle between the generators of the surface of the ingot in a plane perpendicular to its base in the bend zone of 130 °. The maximum internal angle between the ingot surface generators in a plane perpendicular to its base in the bend zone of 230 ° is determined for the possibility of obtaining the ingot wall with a slope equal to the slope of the wall of the lower part of the ingot when performing bends with angles between the ingot surface generators greater than 180 ° above kinks with angles between the forming surface of the ingot, less than 180 °.

На фиг.1 изображен пример слябового слитка, в котором для регулирования формы головной части по всем его сторонам выполнено два перегиба 1 и 2.Figure 1 shows an example of a slab ingot in which two bends 1 and 2 are made on all sides to regulate the shape of the head part.

На фиг.2 приведено поперечное осевое сечение этого слитка, показаны перегибы 1 и 2, а также углы между образующими поверхности слитка в плоскости, перпендикулярной его основанию в зоне перегиба α, и минимальные углы между образующей поверхности слитка и вертикальной осью β.Figure 2 shows the cross-axial section of this ingot, the kinks 1 and 2 are shown, as well as the angles between the generators of the surface of the ingot in a plane perpendicular to its base in the zone of inflection α, and the minimum angles between the generatrix of the surface of the ingot and the vertical axis β.

Опробование данного изобретения проведено в условиях ОАО «Запорожсталь» на слитках массой 16 т при прокатке слябов шириной 1300 мм. Для проведения экспериментов были изготовлены специальные изложницы, позволяющие получить слиток с одним перегибом (α=148÷150°) на высоте от нижнего основания, равной 0,93 от высоты слитка. При этом минимальный угол между образующей поверхности слитка и вертикальной осью β головной части слитка выше перегиба составил 32÷35°.The testing of this invention was carried out under the conditions of Zaporizhstal OJSC on ingots weighing 16 tons when rolling slabs with a width of 1300 mm. For the experiments, special molds were made, which made it possible to obtain an ingot with one bend (α = 148 ÷ 150 °) at a height from the lower base equal to 0.93 of the height of the ingot. In this case, the minimum angle between the forming surface of the ingot and the vertical axis β of the head part of the ingot above the bend was 32–35 °.

Анализ проведенных экспериментов позволил сделать вывод, что разработанный слиток позволяет сократить обрезь головной части сляба на 1,4%.An analysis of the experiments allowed us to conclude that the developed ingot allows to reduce the trim of the head of the slab by 1.4%.

Claims (1)

Слиток полуспокойной или кипящей стали, поперечное сечение которого описано прямоугольником, соотношение сторон превышает 1,2, сужающийся кверху, имеющий верхнее и нижнее основания и боковые грани, отличающийся тем, что по меньшей мере две противоположные боковые грани слитка на высоте 0,7÷0,97 высоты слитка от нижнего основания выполнены по меньшей мере с одним перегибом и внутренним углом между образующими поверхности слитка в плоскости, перпендикулярной его основанию, в пределах α=130÷230° при угле между образующей поверхности слитка и вертикальной осью, не превышающем β=50°.An ingot of semi-quiet or boiling steel, the cross section of which is described by a rectangle, the aspect ratio exceeds 1.2, tapering up, having upper and lower bases and side faces, characterized in that at least two opposite side faces of the ingot at a height of 0.7 ÷ 0 97, the height of the ingot from the lower base is made with at least one inflection and an internal angle between the generators of the surface of the ingot in a plane perpendicular to its base, within α = 130 ÷ 230 ° at an angle between the generatrix of the surface of the ingot and ikalnoy axis not exceeding β = 50 °.

Images