RU2492006C1 - Method of tempering hot-rolled steel strips - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metallurgy. Tempering of hot-rolled reeled strips of low-carbon steel comprises strip rolled at relative reduction of 2-8% in rolls with controlled roll barrel roughness parameters. Note here that strips are squeezed at rolls with the following barrel roughness parameters: R_a=0.3-0.8 mcm, P_c=140-320 1/cm. Note here that said relative reduction is set for reeled hot-rolled strips at 400-620°C equal to 2-4%, while that for strips reeled at 620°C exceeds 4%.

EFFECT: commercial hot-rolled etched sheet, billet for subsequent cold rolling.

2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении горячекатаного травленого листового проката как в виде товарной продукции, так и заготовки для последующей холодной прокатки.The invention relates to rolling production and can be used to obtain hot-rolled pickled sheet metal both in the form of commercial products and billets for subsequent cold rolling.

Известен способ дрессировки стальных горячекатаных полос, смотанных в рулоны, включающий прокатку полосы перед травлением в растворе кислоты в валках дрессировочной клети с относительным обжатием 3-8% [1].A known method of training hot-rolled steel strips wound into rolls, including rolling the strip before etching in an acid solution in the rolls of a training stand with a relative compression of 3-8% [1].

Недостаток известного способа состоит в низкой скорости травления окалины и низком качестве полос.The disadvantage of this method is the low etching rate of the scale and the low quality of the strips.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ дрессировки стальных горячекатаных полос, смотанных в рулоны, включающий прокатку полосы с относительным обжатием не менее 8% в валках с регламентированными параметрами шероховатости поверхности бочки R_z от 15-20 до 20-25 мкми S не более 45 мкм, причем величину обжатия задают увеличивающейся по квадратичному закону от центра листа к его кромкам при разности между минимальными и максимальными значениями обжатий 8-12% [2].The closest analogue to the present invention is a method for training hot rolled steel strips wound into rolls, comprising rolling a strip with a relative compression of at least 8% in rolls with regulated drum surface roughness parameters R _z from 15-20 to 20-25 μm S not more than 45 μm, and the amount of compression is set to increase quadratically from the center of the sheet to its edges with a difference between the minimum and maximum values of compression of 8-12% [2].

Недостатки известного способа состоят в том, что в процессе дрессировки в насеченных валках с R_z от 15-20 до 20-25 мкм и S не более 45 мкм микронеровности валка вдавливают окалину в поверхность полосы, что приводит к снижению скорости травления, появлению на поверхности дефектов в виде оспин и перетрава поверхности стали. Помимо этого, специально создаваемая при дрессировке неравномерная деформация по ширине горячекатаной полосы, имеющей непредсказуемую исходную поперечную разнотолщинность, зависящую от характера износа валков по клетям стана горячей прокатки, их температурного профиля и упругого сплющивания, приводит к искажению формы поперечного сечения и увеличению неплоскостности. Все это снижает качество горячекатаных полос.The disadvantages of this method are that in the process of training in grooved rolls with R _z from 15-20 to 20-25 μm and S not more than 45 μm of microroughness of the roller press the scale into the strip surface, which leads to a decrease in the etching rate, the appearance on the surface defects in the form of pockmarks and grinding of the steel surface. In addition, the uneven deformation specially created during training along the width of the hot-rolled strip, which has an unpredictable initial transverse thickness difference, depending on the nature of the wear of the rolls on the stands of the hot rolling mill, their temperature profile and elastic flattening, leads to a distortion in the shape of the cross section and an increase in non-flatness. All this reduces the quality of the hot rolled strips.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении скорости травления и качества горячекатаных полос.The technical problem solved by the invention is to increase the etching rate and the quality of the hot rolled strips.

Для решения технической задачи в известном способе дрессировки стальных горячекатаных полос, смотанных в рулоны, включающем прокатку полосы с относительным обжатием 2-8% в валках с регламентированными параметрами шероховатости поверхности бочки, согласно изобретению обжатие полос производят в валках с параметрами шероховатости поверхности бочки: R_a=0,3-0,8 мкм; Р_с=140-320 1/см. В вариантах реализации способа для горячекатаных полос, смотанных в рулоны при температуре 400-620°С, относительное обжатие устанавливают равным 2-4%, а для горячекатаных полос, смотанных в рулоны при температуре выше 620°С, относительное обжатие устанавливают более 4%.To solve the technical problem in the known method of training hot rolled steel strips wound into coils, including rolling strips with a relative compression of 2-8% in rolls with regulated barrel surface roughness parameters, according to the invention, the strip compression is performed in rolls with barrel surface roughness parameters: R _a = 0.3-0.8 microns; P _s = 140-320 1 / cm. In embodiments of the method for hot rolled strips wound into rolls at a temperature of 400-620 ° C, the relative compression is set to 2-4%, and for hot rolled strips wound into rolls at a temperature above 620 ° C, the relative compression is set to more than 4%.

Здесь, в соответствии с ГОСТ 25142-82, R_a - среднее арифметическое отклонение профиля от средней линии, мкм; Р_с - плотность пиков профильной линии, 1/см (штук на см длины профильной линии).Here, in accordance with GOST 25142-82, R _a is the arithmetic mean deviation of the profile from the midline, microns; P _with - the density of the peaks of the profile line, 1 / cm (pieces per cm length of the profile line).

Сущность изобретения состоит в следующем. В процессе дрессировки горячекатаной полосы разрушение окалины на ее поверхности обусловлено двумя факторами. Во-первых, поскольку слой окалины является хрупким, при пластическом удлинении стальной основы в окалине возникают трещины. В результате частицы окалины отслаиваются и осыпаются. Во-вторых, микровыступы шероховатости поверхности, внедряясь в окалину, крошат и разрушают ее. Но при большой высоте микровыступов и низкой их плотности происходит локальное вдавливание окалины в поверхность полосы, что существенно замедляет скорость ее растворения и отслоения в растворе кислоты.The invention consists in the following. In the process of training a hot-rolled strip, the destruction of scale on its surface is due to two factors. First, since the scale layer is brittle, cracks occur in the scale when the steel base is plastic elongated. As a result, the particles of scale exfoliate and crumble. Secondly, microprotrusions of the surface roughness, penetrating into the scale, crumble and destroy it. But with a high height of microprotrusions and their low density, a local indentation of scale occurs in the strip surface, which significantly slows down the rate of its dissolution and delamination in an acid solution.

Эксперименты показали, что при относительном обжатии горячекатаной полосы 2-8% вследствие пластического удлинения стали хрупкая окалина интенсивно осыпается. В то же время, при средней высоте микронеровностей с параметрами R_a=0,3-0,8 мкм и Р_с=140-320 1/см обеспечивает дополнительное разрушение окалины микровыступами шероховатости и исключается вкатывание частиц окалины в поверхность стальной полосы.Experiments have shown that with a relative compression of a hot-rolled strip of 2-8% due to plastic elongation of steel, brittle mill scale is intensively crumbled. At the same time, with an average height of microroughnesses with parameters R _a = 0.3-0.8 μm and P _c = 140-320 1 / cm, additional scale destruction is achieved by microprotrusions of roughness and excluding the dropping of scale particles into the surface of the steel strip.

Окалина на поверхности стальной горячекатаной полосы растет преимущественно после ее смотки в рулон. Толщина слоя окалины и ее фазовый состав определяются температурой смотки. Для полос, смотанных при температуре Т_см=400-620°С, что характерно чистовой прокатки в стали ферритной области, на поверхности полос формируется тонкий легкотравимый слой вюстита FeO с включениями магнетита Fe₂O₃. Для эффективного механического разрушения такой окалины перед травлением достаточно осуществлять дрессировку с относительным обжатием 2-4%. Следует отметить, что уменьшение относительного обжатия при дрессировке способствует экономии энергозатрат на производство и уменьшает наклеп горячекатаных полос.Dross on the surface of a hot-rolled steel strip grows mainly after it is rolled into a coil. The thickness of the scale layer and its phase composition are determined by the temperature of the winding. For strips wound at a temperature of T _cm = 400-620 ° C, which is characteristic of finish rolling in steel in the ferritic region, a thin easily etched layer of wustite FeO with magnetite Fe ₂ O ₃ inclusions is formed on the surface of the strips. For effective mechanical destruction of such a scale before etching, it is sufficient to train with a relative compression of 2-4%. It should be noted that a decrease in the relative compression during training helps to save energy costs for production and reduces the hardening of hot rolled strips.

На полосах, смотанных при температуре выше 620°С, что характерно для чистовой прокатки стали в аустенитной области, в процессе охлаждения рулона на поверхности полос формируется толстый слой труднотравимой окалины Fe₂O₄ (гематит). Поэтому для увеличения скорости травления такой окалины и повышения качества горячекатаных полос необходимо дрессировку осуществлять с относительным обжатием более 4%.In strips wound at temperatures above 620 ° C, which is typical for finish rolling of steel in the austenitic region, a thick layer of hardly etched Fe ₂ O ₄ scale (hematite) is formed on the surface of the strips during cooling of the coil. Therefore, to increase the etching rate of such dross and improve the quality of hot-rolled strips, it is necessary to train with a relative compression of more than 4%.

Экспериментально установлено, что при относительном обжатии менее 2% не происходит механического разрушение слоя окалины, не увеличивается скорость травления и не обеспечивается повышение плоскостности полос. При относительном обжатии более 8% нет дальнейшего повышения скорости травления, имеет место вкатывание окалины в поверхность стальных полос, что недопустимо.It was experimentally established that with a relative compression of less than 2%, there is no mechanical destruction of the scale layer, the etching rate does not increase, and the flatness of the strips is not ensured. With a relative reduction of more than 8%, there is no further increase in the etching rate; scale is rolled into the surface of steel strips, which is unacceptable.

При шероховатости поверхности бочек валков R_a менее 0,3 мкм и Ре менее 140 1/см снижается интенсивность механического разрушения окалины. Это уменьшает скорость травления, увеличивает вероятность перетрава, ухудшает качество травленых стальных горячекатаных полос. При шероховатости поверхности бочек валков R_a более 0,8 мкм и Р_c более 320 1/см не исключено вкатывание (вдавливание) частиц окалины в поверхность полосы. Это снижает скорость травления и качество стальных полос.When the surface roughness of the roll barrels R _{a is} less than 0.3 μm and Fe less than 140 1 / cm, the intensity of the mechanical destruction of the scale decreases. This reduces the etching rate, increases the likelihood of overgrazing, and degrades the quality of pickled hot-rolled steel strips. When the surface roughness of the roll barrels R _a more than 0.8 μm and P _c more than 320 1 / cm, it is possible roll-in (indentation) of scale particles into the strip surface. This reduces the etching rate and the quality of the steel strips.

Примеры реализации способаMethod implementation examples

1. Горячекатаную полосу из стали марки 0810 толщиной 0,5 мм, прокатанную в ферритной области и смотанную в рулон при температуре Т_см=10°С, устанавливают на разматывателе непрерывного солянокислотного травильного агрегата, в головной части которого установлена дрессировочная клеть кварто. Рабочие валки клети кварто имеют шлифованную поверхность бочек с параметрами шероховатости: R_a=0,50 мкм; Р_с=230 1/см.1. A hot rolled strip of steel 0810 grade 0.5 mm thick, rolled in the ferrite region and wound into a roll at a temperature of T _cm = 10 ° C, is installed on an uncoiler of a continuous hydrochloric acid pickling unit, in the head of which a quarto training stand is installed. The work rolls of the quarto stand have a polished surface of the barrels with roughness parameters: R _a = 0.50 μm; P _s = 230 1 / cm.

Передний конец полосы приваривают встык к заднему концу предыдущей полосы и задают в дрессировочную клеть, где осуществляют дрессировку полосы с относительным обжатием ε_др=3%. В результате дрессировки имеет место активное разрушение окалины и ускорение процесса травления: скорость транспортирования полосы через солянокислотные травильные ванны увеличивается до значения V=390 м/мин. Также после дрессировки неплоскостность горячекатаных полос снижается до значения S=1 мм/м, поверхностные дефекты на полосе в виде вкатанной окалины отсутствуют.The front end of the strip is butt welded to the rear end of the previous strip and set in the training stand, where the strip is trained with a relative compression ε _dr = 3%. As a result of training, there is an active destruction of scale and an acceleration of the etching process: the speed of transportation of the strip through hydrochloric acid pickling baths increases to a value of V = 390 m / min. Also, after training, the non-flatness of the hot-rolled strips decreases to S = 1 mm / m, there are no surface defects in the strip in the form of rolled mill scale.

Варианты реализации способа по примеру 1 и показатели их эффективности приведены в табл.1.The options for implementing the method of example 1 and indicators of their effectiveness are given in table 1.

Из табл.1 следует, что при реализации предложенного способа по варианту 1 (режимы №2-4) имеет место повышение скорости травления окалины и качества горячекатаной полосы. При запредельных значениях заявленных параметров (режимы №1 и №5) скорость травления снижается, на полосах присутствуют дефекты в виде вкатанной окалины, неплоскостность полос возрастает до значений S=5-10 мм/м.From table 1 it follows that when implementing the proposed method according to option 1 (modes No. 2-4) there is an increase in the rate of etching of the scale and the quality of the hot-rolled strip. With exorbitant values of the declared parameters (modes No. 1 and No. 5), the etching rate decreases, defects in the form of rolled mill scale are present on the strips, the flatness of the strips increases to S = 5-10 mm / m.

Таблица 1.Table 1. Режимы дрессировки горячекатаных полос из стали 08Ю и их эффективностьTraining modes of hot-rolled strips of steel 08Yu and their effectiveness № режи
маNo. regi
ma Т_см, °СT _cm , ° C R_a, мкмR _a , μm Р_с, 1/смR _s , 1 / cm ε_др, %ε _dr ,% V, м/минV, m / min Дефекты поверхностиSurface defects S, мм/мS, mm / m 1.one. 630630 0,90.9 330330 55 340340 вкатан. окалинаrolled in. scale 5-85-8 2.2. 620620 0,80.8 320320 4four 385385 отсутствуютare absent 22 3.3. 510510 0,50.5 230230 33 390390 отсутствуютare absent 1one 4.four. 400400 0,30.3 140140 22 385385 отсутствуютare absent 1one 5.5. 390390 0,20.2 130130 1,81.8 320320 вкатан. окалинаrolled in. scale 6-106-10

2. Горячекатаную полосу из стали марки 01ЮТ толщиной 2,5 мм, прокатанную в аустенитной области и смотанную в рулон при температуре Т_см=640°С задают в дрессировочную клеть кварто, бочки рабочих валков у которой имеют шероховатость с параметрами: R_a=0,6 мкм, Р_с=200 1/см.2. A hot-rolled strip of steel grade 01YUT 2.5 mm thick, rolled in the austenitic region and wound into a roll at a temperature of T _cm = 640 ° C is set in a quarto training stand, the barrels of work rolls of which have a roughness with parameters: R _a = 0 6 μm, P _s = 200 1 / cm.

В дрессировочной клети полосу прокатывают с относительным обжатием ε_др=6%, после чего задают в непрерывный агрегат сернокислотного травления, и осуществляют травление окалины при скорости транспортирования полосы по агрегату V=300 м/мин. На выходе из агрегата полоса не имеет дефектов поверхности, ее неплоскостность составляет S=1 мм/м.In a training stand, the strip is rolled with a relative compression ε _dr = 6%, after which it is set into a continuous unit of sulfuric acid etching, and the scale is etched at a speed of transportation of the strip through the unit V = 300 m / min. At the outlet of the unit, the strip has no surface defects; its non-flatness is S = 1 mm / m.

Варианты реализации способа по примеру 2 и показатели их эффективности приведены в табл.2.The implementation options for the method of example 2 and indicators of their effectiveness are given in table.2.

Данные, приведенные в табл.2 свидетельствуют о том, что при реализации предложенного способа (режимы №2-4) достигается повышение скорости травления и качества горячекатаных полос. При запредельных значениях заявленных параметров (варианты №1 и №5) скорость травления снижается, ухудшается качество горячекатаных полос.The data given in table 2 indicate that when implementing the proposed method (modes No. 2-4), an increase in the etching rate and the quality of the hot-rolled strips is achieved. With exorbitant values of the declared parameters (options No. 1 and No. 5), the etching rate decreases, the quality of the hot rolled strips deteriorates.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что дрессировка горячекатаной полосы с обжатием 2-8% в валках сTechnical appraisal and economic advantages of the proposed method are that the training of the hot-rolled strip with compression of 2-8% in rolls with

Таблица 2.Table 2. Режимы дрессировки горячекатаных полос из стали 01ЮТ и их эффективностьTraining modes of hot rolled strips from steel 01YUT and their effectiveness № режи
маNo. regi
ma Т_см, °СT _cm , ° C R_a, мкмR _a , μm Р_с, 1/смR _s , 1 / cm ε_др, %ε _dr ,% V, м/минV, m / min Дефекты поверхностиSurface defects S, мм/мS, mm / m 1.one. 590590 0,10.1 130130 4,04.0 280280 вкатан. окалина,rolled in. scale, 5-85-8 2.2. 621621 0,30.3 140140 4,14.1 320320 отсутствуютare absent 1one 3.3. 640640 0,40.4 240240 5,05,0 330330 отсутствуютare absent 1one 4.four. 650650 0,80.8 320320 8,08.0 320320 отсутствуютare absent 1one 5.5. 670670 0,90.9 330330 8,58.5 260260 вкатан. окалинаrolled in. scale 5-95-9

параметрами шероховатости R_a=0,3-0,8 мкм, Р_с=140-320 1/см обеспечивает эффективное разрушение окалины, благодаря чему повышается скорость солянокислотного и сернокислотного травления, исключается вкатывание окалины в поверхность полосы, недотравы и перетравы, улучшается плоскостность горячекатаного листового проката. В качестве базового объекта при определении технико-экономических преимуществ предложенного способа принят известный способ [2]. Реализация предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства горячекатаного травленного стального листового проката на 5-8%.roughness parameters R _a = 0.3-0.8 μm, P _c = 140-320 1 / cm provides effective destruction of the scale, thereby increasing the speed of hydrochloric acid and sulfuric acid etching, excluding the dropping of scale into the surface of the strip, undergrazing and grinding, improves flatness hot rolled sheet. As a basic object in determining the technical and economic advantages of the proposed method adopted the known method [2]. Implementation of the proposed method will increase the profitability of the production of hot-rolled pickled steel sheet by 5-8%.

Литературные источники, использованные при составлении описания изобретения:Literary sources used in the preparation of the description of the invention:

1. Полухин П.И. и др. Прокатное производство. М.: Металлургия, 1982, с.485-487.1. Polukhin P.I. and other rolling production. M .: Metallurgy, 1982, p. 485-487.

2. Патент Российской Федерации №2183515, МПК В21В 1/28, 2002 г.2. Patent of the Russian Federation No. 2183515, IPC В21В 1/28, 2002

Claims (1)

Способ производства стальных полос из горячекатаного проката, включающий прокатку полосы, смотку в рулоны, дрессировку с относительным обжатием 2-8% в валках с регламентированными параметрами шероховатости поверхности бочки и травление полосы, отличающийся тем, что обжатие полос при дрессировке производят в валках с шероховатостью поверхности бочки R_a=0,3-0,8 мкм и плотностью пиков профильной линии Р_с=140-320 1/см, причем дрессировку горячекатаных полос, смотанных в рулоны при температуре 400-620°С, осуществляют с относительным обжатием, равным 2-4%, а дрессировку горячекатаных полос, смотанных в рулоны при температуре выше 620°С, - с относительным обжатием более 4%. A method for the production of steel strips from hot-rolled steel, including strip rolling, winding into rolls, training with a relative compression of 2-8% in rolls with regulated parameters of barrel surface roughness and strip etching, characterized in that the strip compression during training is carried out in rolls with surface roughness barrels R _a = 0.3-0.8 μm and the density of the peaks of the profile line P _c = 140-320 1 / cm, and the training of hot rolled strips wound into rolls at a temperature of 400-620 ° C is carried out with a relative compression equal to 2 -4%, and the training of hot rolled strips wound into rolls at temperatures above 620 ° C, with a relative compression of more than 4%.