RU2365442C1 - Method for protection of hot rolled breakdown surface against oxidation in process of rolling - Google Patents

Abstract

FIELD: technological processes, metal working.

SUBSTANCE: method includes supply of billets into primary scale breaker after their heating in continuous furnace, loosening of oxide layers and removal of furnace scale by hydraulic washout, rolling in roughing and finishing mill stands. Protection of breakdown from secondary oxidation by ambient air and working tool (rollers) from sticking of rolled metal particles and scale is provided by the fact that in process of hot rolling protective coat is applied onto breakdown surface by means of its supply into roll throat between upper roller and upper surface of breakdown and lower roller and lower surface of breakdown.

EFFECT: improved quality of rolled metal surface and extended durability of forming rolls.

1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к технологии горячей прокатки.The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to hot rolling technology.

В процессе нагрева заготовок под прокатку происходит окисление ее поверхности с образованием печной окалины, а в процессе прокатки происходит вторичное окисление поверхности раскатов с образованием воздушной окалины.In the process of heating billets for rolling, its surface is oxidized with the formation of furnace scale, and in the process of rolling secondary oxidation of peals occurs with the formation of air scale.

Получение готовой продукции требуемого качества поверхности обеспечивается удалением печной окалины с поверхности заготовок и воздушной окалины с раскатов, поступающих в чистовую группу прокатных станов для последующей деформации.Obtaining finished products of the required surface quality is ensured by the removal of furnace scale from the surface of the workpieces and air scale from peals entering the finishing group of rolling mills for subsequent deformation.

Известен способ удаления окалины с применением чернового и чистового окалиноломателя, разрыхляющих слои окислов на поверхности металла. Однако решающую роль в их удалении выполняют системы гидросбива окалины, устанавливаемые дополнительно к окалиноломателям (Беняковский М.А., Мазур В.Л., Мелешко В.И. Производство автомобильного листа. М., «Металлургия», 1979, стр.66-67).A known method of removing scale using rough and finishing descaling, loosening oxide layers on a metal surface. However, a decisive role in their removal is played by descaling systems installed in addition to descalers (Benyakovsky M.A., Mazur V.L., Meleshko V.I. Production of automobile sheets. M., Metallurgy, 1979, p. 66- 67).

Полное удаление печной окалины гидросбивом возможно лишь после многократной обработки поверхности металла. Кроме того, одновременно с процессом удаления печной окалины идет наращивание на поверхность металла воздушной окалины. Причем поверхность металла при высоких температурах в парах воды окисляется интенсивнее, чем на воздухе.Complete removal of furnace scale by hydroblocking is possible only after repeated processing of the metal surface. In addition, at the same time as the process of removing furnace scale, there is a build-up of air scale on the metal surface. Moreover, the metal surface at high temperatures in water vapor is oxidized more intensively than in air.

Слой воздушной окалины, образующийся на поверхности раската во время горячей прокатки, обычно имеет толщину менее 0,1 мм и прочно связан с поверхностью металла. Тонкий слой окалины, соприкасаясь с холодной поверхностью валков, сильно охлаждается, вследствие чего повышается его твердость. Взламываясь в зеве валков на входе в них раската, воздушная окалина накапливается и периодически закатывается в его поверхность.A layer of air scale that forms on the surface of the roll during hot rolling, usually has a thickness of less than 0.1 mm and is firmly bonded to the metal surface. A thin layer of scale, in contact with the cold surface of the rolls, is very cooled, as a result of which its hardness increases. Cracking in the throat of the rolls at the entrance of the peal, air scale accumulates and periodically rolls into its surface.

Неудовлетворительная поверхность полос характеризуется вмятинами и рябизной, получаемой вследствие вкатывания окалины в металл, что приводит к местной разнотолщинности, а также повышает выработку поверхности валков.The unsatisfactory surface of the strips is characterized by dents and ruffles resulting from rolling mill scale into the metal, which leads to local thickness variation, and also increases the surface production of the rolls.

Прокатные валки, особенно валки станов горячей прокатки, работают в исключительно неблагоприятных условиях в отношении сопротивления изнашиванию. Поэтому разрушение поверхности валков протекает весьма интенсивно.Rolling rolls, especially rolls of hot rolling mills, operate under extremely unfavorable conditions with regard to wear resistance. Therefore, the destruction of the surface of the rolls proceeds very intensively.

Очень большое влияние на состояние поверхности валков оказывает процесс, по внешним признакам противоположный износу, а именно налипание (наваривание) частиц прокатываемого металла и окалины на рабочие поверхности.A very large influence on the state of the surface of the rolls is exerted by a process that, by external signs, is the opposite of wear, namely, the sticking (welding) of particles of rolled metal and scale on working surfaces.

В результате накопления на поверхности валков частиц окалины и металла при горячей прокатке раскатов коэффициент трения повышается, что приводит к дополнительным нагрузкам на двигатели.As a result of the accumulation of scale and metal particles on the surface of the rolls during hot rolling, the friction coefficient increases, which leads to additional loads on the engines.

Предлагается способ защиты поверхности горячекатаных раскатов от окисления в процессе прокатки, заключающийся в том, что на поверхность раскатов (сверху и снизу), выходящих из валков прокатных клетей, наносится защитное покрытие в жидком состоянии дисперсным распылением, например, следующего состава (мас.%):A method is proposed for protecting the surface of hot rolled peals from oxidation during the rolling process, which consists in applying a protective coating in the liquid state by disperse spraying, for example, of the following composition (wt.%) On the surface of peals (above and below) emerging from the rolls of the rolling stands. :

шамотfireclay 20-30;20-30; кальцинированная содаsoda ash 2-3;2-3; водаwater остальное.rest.

Защитное покрытие наносится на поверхность раската непосредственно в зев валков по всей его ширине (между верхним валком и верхней поверхностью раската и нижним валком и нижней поверхностью раската), выходящего из первой и каждой последующей клети черновой группы, и каждой клети чистовой группы прокатного стана, обеспечивая тем самым защиту раската от вторичного окисления кислородом, содержащемся в окружающем воздухе.A protective coating is applied to the surface of the roll directly into the throat of the rolls over its entire width (between the upper roll and the upper surface of the roll and the lower roll and lower surface of the roll) emerging from the first and each subsequent stand of the draft group, and each stand of the finishing group of the rolling mill, providing thereby protecting the peel from secondary oxidation with oxygen contained in the ambient air.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, где показана схема устройства для подготовки и нанесения защитного покрытия на поверхность раската. По трубопроводу 1 в смеситель 2 поступает вода и засыпаются порошкообразные компоненты из бункера 3 для приготовления жидкого защитного покрытия. Жидкое защитное покрытие поступает в плунжерный насос повышенного давления 5 при помощи подкачивающей помпы 6. Давление в плунжерном насосе поддерживается с помощью электродвигателя 4. Плунжерный насос подает жидкое защитное покрытие через регуляторы расхода 13 к распыляющим форсункам 12, установленным за каждой прокатной клетью черновой группы 8, кроме чернового окалиноломателя 7, и каждой прокатной клетью чистовой группы 10, кроме чистового окалиноломателя 9, расположенного за летучими ножницами 11.The proposed method is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a device for preparing and applying a protective coating on the surface of the roll. Water flows through the pipe 1 to the mixer 2 and the powder components are filled up from the hopper 3 to prepare a liquid protective coating. The liquid protective coating enters the high pressure plunger pump 5 using a booster pump 6. The pressure in the plunger pump is maintained by an electric motor 4. The plunger pump delivers the liquid protective coating through the flow regulators 13 to the spray nozzles 12 installed behind each rolling stand of the draft group 8, except for the draft descaler 7, and each rolling stand of the finishing group 10, except for the finishing descaler 9, located behind the flying scissors 11.

Мелкодисперсное защитное покрытие подается форсунками на поверхность раската под давлением 0,9-1,5 МПа. Количество защитного покрытия, подаваемого в единицу времени к форсункам, может регулироваться частотой вращения двигателя, а также регулятором расхода, что определяет плотность и толщину защитного покрытия.Fine protective coating is supplied by nozzles to the surface of the roll under a pressure of 0.9-1.5 MPa. The amount of protective coating supplied to the nozzles per unit of time can be controlled by the engine speed, as well as by the flow regulator, which determines the density and thickness of the protective coating.

Жидкое защитное покрытие, попадая на раскаленную поверхность раската, после испарения жидкой составляющей, образует сплошное покрытие, обеспечивающее защиту от окисления кислородом окружающего воздуха, а также рабочий инструмент (валки) от налипания (наваривания) частиц прокатываемого металла.Liquid protective coating, falling on the hot surface of the peel, after evaporation of the liquid component, forms a continuous coating that provides protection against oxygen oxidation of the ambient air, as well as a working tool (rolls) from the sticking (welding) of particles of rolled metal.

Пример.Example.

Партию слябов из стали 08Ю в количестве 10 шт сечением 250×1500 мм нагревали в методической печи до температуры 1280°С и прокатывали в линии непрерывного широкополосного стана 2000 до конечной толщины 2,0 мм.A batch of slabs of steel 08Yu in the amount of 10 pieces with a cross section of 250 × 1500 mm was heated in a methodical furnace to a temperature of 1280 ° C and rolled in a line of a continuous broadband mill 2000 to a final thickness of 2.0 mm.

В процессе прокатки на каждый сляб по всей его ширине при выходе из зева валков первой черновой клети наносили защитное покрытие дисперсным распылением следующего состава (мас %):During rolling, a protective coating was applied to each slab along its entire width when leaving the throat of the rolls of the first roughing stand by dispersion spraying of the following composition (wt%):

шамотfireclay 27;27; кальцинированная содаsoda ash 2,8;2.8; водаwater остальное.rest.

Раскат, с нанесенным на его поверхность защитным покрытием, перемещался к следующей прокатной клети, на выходе из которой после пластической деформации на него снова наносили защитное покрытие. Таким образом, производилась защита раската от образования «воздушной» окалины после каждой прокатной клети «черновой» и «чистовой» группы непрерывного широкополосного стана.The reel, with a protective coating applied to its surface, moved to the next rolling stand, at the exit of which, after plastic deformation, a protective coating was again applied to it. Thus, the roll was protected from the formation of “air” scale after each rolling stand of the “rough” and “finishing” groups of a continuous broadband mill.

В результате осмотра установлено, что такой дефект, как «вкатанная окалина» в полосах, полученных из слябов, на которые наносили защитное покрытие по сравнению со слябами без защитного покрытия, уменьшился на 94%, исчезли рябизна и вмятины.As a result of the inspection, it was found that such a defect as “rolled mill scale” in the strips obtained from slabs on which a protective coating was applied compared to slabs without a protective coating, decreased by 94%, and ruffles and dents disappeared.

Claims (2)

1. Способ защиты поверхности горячекатаного раската от окисления в процессе прокатки, включающий подачу заготовок в черновой окалиноломатель после их нагрева в методической печи, разрыхление слоев окислов и удаление печной окалины гидросбивом перед прокаткой в клетях черновой и чистовой групп прокатного стана, отличающийся тем, что на поверхность раската, выходящего из каждой клети, наносят защитное покрытие в жидком состоянии дисперсным распылением непосредственно между верхним валком и верхней поверхностью раската и между нижним валком и нижней поверхностью раската.1. A method of protecting the surface of a hot-rolled sheet from oxidation during the rolling process, including feeding the billets to the rough descaler after heating them in a methodical furnace, loosening oxide layers and removing kiln scale by hydraulic breakdown before rolling in the stands of the rough and finishing groups of the rolling mill, characterized in that the surface of the roll coming out of each stand is coated with a liquid coating by disperse spraying directly between the upper roll and the upper surface of the roll and between the lower lkom and the lower surface of the roll. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что наносят покрытие, содержащее, мас.%: шамот 20-30; кальцинированная сода 2-3; вода остальное. 2. The method according to claim 1, characterized in that the coating is applied, containing, wt.%: Fireclay 20-30; soda ash 2-3; water the rest.