Спосіб виробництва прокату на обтискних станах

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам производства проката из сталей различного марочного сортамента на обжимных станах и может быть использовано при производстве заготовок на расположенных в одном технологическом потоке блюмингах и непрерывно-заготовочных станах. Обжимно-заготовочные станы предназначены для производства заготовок из различных марок стали. Нагрев слитков производится в нагревательных колодцах по режимам, обеспечивающим высокую пластичность металла и величину нагрузок при прокатке, не превышающую допускаемую. Известно, что на нагрев заготовок затрачивается до 80% суммарной на нагрев и прокатку энергии, поэтому прокатка с пониженными температурами нагрева позволяет понизить расход суммарной энергии за счет снижения расхода газа и уменьшить угар металла при нагреве. Известен способ производства проката ' на мелкосортных и проволочных станах, включающий нагорев и прокатку партии металла некоторого марочного сортамента в зафиксированной системе калибров с сохранением степени и скорости деформации для каждой марки стали, при этом прокатку разных марок стали начинают с разных температур нагрева, при которых их сопротивление деформации равно сопротивлению деформации наименее пластичного материала партии при максимально возможной температуре его нагрева [Авт.св. СССР Ns 1710155, "Способ производства проката на непрерывных мелкосортных и проволочных станах"]. Недостатком известного способа является повышение энергозатрат на нагрев и снижение выхода годного за счет повышения потерь металла в окалину при нагреве, поскольку наименее пластичная сталь не всегда является наиболее прочной. Кроме этого, прокатка наименее пластичного материала производится при максимальной температуре нагрева, что также приводит к дополнительному расходу энергии на нагрев, повышению расхода металла, снижению производительности печи. При этом ухудшаются техникоэкономические показатели работы прокатного цеха в целом. В качестве прототипа принят способ производства проката, включающий нагрев слитков различных марок стали сортамента стана в нагревательных колодцах до различных для каждой марки стали температуры, соответствующей регламентированной величине сопротивления деформации в зависимости от марки стали, прокатку на блюминге и непрерывно-заготовочном стане [Полухин П.И„ Федосов Н.М., Королев А.А. Прокатное производство. М.: Металлургиздат, 1960, с. 155-240]. Нагрев слитков производится до температуры 1250...1300° С в зависимости от марки стали, прокатка слитков на блюминге осуществляется за 11...15 проходов. Сечение заготовок после прокатки на непрерывно-заготовочном стане составляет 80x80...150x150 мм. Недостатком известного способа являются повышенные затраты энергии и расход металла за счет неполного использования резервов оборудования вследствие увеличения температур нагрева слитков из сталей с малым сопротивлением деформации, а так-· же отсутствие при реализации этого способа учета падения температуры металла по длине стана, что может привести к увеличению нагрузок в клетях на участке с минимальной по длине стана температурой вплоть до поломок оборудования. Задачей изобретения является разработка способа производства проката на обжимных станах, обеспечивающего оптимальные условия нагрева слитков в нагревательных колодцах с точки зрения суммарных энергозатрат и расхода металла по переделу, а также обеспечения более полного использования резервов оборудования за счет учета характера изменения температуры металла подлине непрерывнозаготовочного стана, в результатне чего обеспечивается минимизация энергопотребления и расхода металла и повышение технико-экономических показателей работы стана при производстве разнообразного марочного сортамента. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе производства проката на обжимных станах, состоящих из блюминга и непрерывно-заготовочного стана, включающем нагрев слитков различных марок сталей сортамента" стана в нагревательных колодцах до различных для каждой марки стали температур, соответствующих регламентируемой величине сопротивления деформации в зависимости от марки стали, прокатку слитков на блюминге и непрерывно-заготовочном стане, дополнительно нагрев слитков каждой марки стали ведут до температуры, обеспечивающей их сопротивление деформации равным сопротивлению деформации наиболее прочной марки стали сортамента обжимного стана при наименьшей ее температуре прокатки по длине непрерывно-заготовочного стана. При этом температуру нагрева слитков различных марок сталей устанавливают исходя из зависимости Т н = (2,87T1-1500)° С, где Т, -температура прокатки различных марок сталей, скорректированная по сопротивлению деформации наиболее прочной марки стали при наименьшей ее температуре прокатки по длине непрерывно-заготовочного стана. Сравнение с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается тем, что нагрев слитков каждой марки стали ведут до температуры, обеспечивающей сопротивление деформации равным сопротивлению деформации наиболее прочной марки стали сортамента обжимного стана при наименьшей температуре прокатки этой марки стали по длине непрерывно-заготовочного стана. Температуру нагрева слитков различных марок сталей устанавливают исходя из зависимости Т н = (2,87Т1 - 1500)° С где Т1 - температура прокатки различных марок сталей, скорректированная по сопротивлению деформации наиболее прочной марки стали при наименьшей ее температуре прокатки по длине непрерывно-заготовочного стана (НЗС). Следовательно, заявляемый способ соответствует критерию "новизна". Сравнение с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа. Следовательно заявляемый способ имеет "изобретательский уровень". Способ осуществляется следующим образом. Из марочного сортамента сталей, прокатываемых на обжимном стане, выявляют наиболее прочную сталь и устанавливают распределение температуры ее прокатки по длине НЗС, выявляя при этом участок стана с минимальной температурой прокатки. Затем определяют сопротивление деформации наиболее прочной стали при наименьшей температуре прокатки. Величина этого сопротивления деформации принимается одинаковой для остальных марок сталей. По установленному сопротивлению деформации определяются температуры прокатки различных марок сталей Τ 1 и по зависимости Тн = (2,87Τ1-1500)° С определяется температура нагрева слитков заданной стали в нагревательных колодцах. Таким образом достигается понижение температуры нагрева слитков различных марок стали, что обеспечивает понижение суммарной на нагрев и прокатку энергии, уменьшение угара при нагреве, предупреждаются перегрузки оборудования при прокатке. Увеличивается производительность нагревательных колодцев, улучшаются технико-экономические' показатели работы обжимного цеха. В случае, если при расчете сопротивления деформации выбрана не наиболее прочная сталь сортамента стана и по ней устанавливаются температуры нагрева слитков других марок сталей, увеличивается суммарный на нагрев и прокатку расход энергии возрастают потери металла в окалину при нагреве. Если сопротивление деформации наиболее прочной стали установлено не для наименьшей температуры прокатки по длине стана, резервы оборудования будут использованы не полностью, что также увеличит расход энергии на прокатку. Если установить температуру нагрева выше, чем по приведенной зависимости, возрастает и расход энергии и металла, если ниже - на участке стана с минимальной температурой металла возможны перегрузки оборудования, которые при длительном воздействии могут приводить к отказам оборудования. Пример конкретной реализации, Заявляемый способ опробован в обжимном цехе Енакиевского металлургического завода. Прокатывали слитки массой 9,1 тонн из сталей 3 пс, 5 пс и 35 ГС. Обжимной цех этого завода включает блюминг 1250 и непрерывно-заготовочный стан 850/610/550, состоящий из 12 клетей, представляющих 3 непрерывные группы. Несмотря на то, что сталь 35 ГС является более прочной по сравнению с углеродистыми, по существующей технологии режимы нагрева слитков из этих сталей одинаковы, температура нагрева слитков составляет 1260-1280°С. Наименьшая температура прокатки слитков из стали 35 ГС имела место в одиннадцатой клети непрерывно-заготовочного стана и составляла 1000° С. При прокатке стали 35 ГС обеспечивается достаточный резерв прочности во всех клетях непрерывно-заготовочного стана и аварийных ситуаций не возникает. При применяемых степени и скорости деформации и минимальной температуре прокатки, равной 1000° С, сопротивление деформации стали 35ГС составляет 123 Н/мм2. Такому сопротивлению деформации при одинаковой степени и скорости деформации соответствует прокатка стали Зпс при температуре 940° С. Температуру нагрева слитков из стали 3пс определяли как Тн = (2,87-940-1500)°С, и примерно равняется 1200° С. При такой температуре нагрева осуществляли опытную прокатку слитков из стали 3 пс. Результаты опытно-промышленной прокатки заготовок из стали 3 пс приведены ч таблице. Как видно из таблицы, в результате снижения температуры нагрева слитков удельный расход газа в нагревательных колодцах уменьшился на 10,8%, удельный расход электроэнергии на деформацию металла возрос на 14,5%. Суммарный расход энергии на нагрев и прокатку снизился на 7,5%. Угар металла при нагреве в колодцах (масса печной окалины) уменьшился на 24,7%. Таким образом, понижение температуры нагрева слитков из стали 3 пс до температуры, при которой их сопротивление деформации равно сопротивлению деформации стали 35ГС при наименьшей ее температуре прокатки по длине непрерывно-заготовочного стана, уменьшает энергозатраты и массу печной окалины, τ е, увеличивается выход годного. Кроме того, увеличивается производительность нагревательных колодцев, увеличивается их стойкость, улучшаются технико-экономические показатели работы обжимного цеха. Исходя из изложенного, выбор температуры нагрева слитков в нагревательных колодцах каждой марки стали до температуры, при которой их сопротивление деформации равно сопротивлению деформации наиболее прочной стали сортамента стана при наименьшей ее температуре прокатки по длине непрерывнозаготовочного стана, а температура нагрева слитков различных марок сталей установлена по приведенной зависимости, решает задачу оптимизации условий нагрева в нагревательных колодцах с точки зрения энергозатрат и расхода металла по переделу, в результате более полно используются резервы оборудования и улучшаются технико-экономические показатели работы обжимного стана при производстве проката разнообразного марочного сортамента.