раздел 2).
Для предварительной оценки количества проходов с применением подачи воды гидросбивом на верхний сляб основного слоя, обеспечивающих разность температур верхнего и нижнего слябов основного слоя, достаточную для применения равнотолщинных слябов, рассмотрен режим обжатий пакета размерами 267х1200х2000 мм сочетания Ст3 сп-12Х18Н10Т при поперечной схеме прокатки, нагретой в методической печи до номинальной температуры 12000С. При расчете параметров охлаждения данного пакета рассматривается нижняя оценка разности температур верхнего и нижнего слябов, т. к. поперечная схема прокатки обусловливает минимальное машинное время и, следовательно, величину падения температуры.
В результате расчета (таблица 3.2) установлено, что разница изменения температур верхней и нижней частей пакета при использовании только верхнего гидросбива за 12 проходов достигает 34,3оС.
Исследования формоизменения компонентов пакета в условиях температурной и геометрической асимметрии методом конечных элементов, приведенные в разделе 4 (табл. 4.7, рис. 4.14), позволили количественно оценить эффективность влияния дифференцированного охлаждения пакета на формоизменение слоев и дать рекомендации по разработке способа прокатки пакетов с равнотолщинными слябами основного слоя.
Таблица 3.2.
Изменение температуры пакета при прокатке
проходаН,
ммh,
ммверхней
части, 0Снижней
части, 0С12672362,30,71,622362082,91,31,632081813,51,5241811573,81,72,151571354,41,92,561351235,62,82,871231126,33,23,181121027,33,43,39102937,53,93,61093858,34,53,811857895,13,91278729,75,7470,635,734,9
На основании вышеприведенных исследований предлагается способ производства двухслойных листов из пакетов с равнотолщинными слябами основного слоя, в котором производится охлаждение более нагретого верхнего слоя пакета в процессе прокатки при помощи гидросбива, установленного на черновой клети, путем асимметричной подачи воды на верхнюю и нижнюю стороны пакета. При этом для снижения количества перемещаемого металла с верхнего сляба основного слоя асимметричная подача воды должна осуществляться в начальной стадии процесса прокатки, когда неравномерность деформации проявляется в максимальной степени в связи с отсутствием соединения слоев пакета [267].
Внедрение данного способа не связано с изменением технологического цикла производства и установкой дополнительного оборудования.
Экспериментально при прокатке двух партий пакетов (16 шт.) толщиной 267 и 300 мм сочетания 09Г2С-12Х18Н10Т подтверждены результаты теоретических исследований: для получения двухслойных листов толщиной, соответствующей требованиям ГОСТ 10885-85, из пакетов с равнотолщинными слябами основного слоя: достаточным является подача воды только на верхнюю часть раскатов в первых 6-8 проходах при средней скорости прокатки 1,5 - 2,5 м/с, после чего включается подача воды на обе стороны раската.
Эффективность способа оценивали разностью средних толщин верхнего и нижнего двухслойных листов. В результате обработки результатов замеров толщин двухслойных листов установлено, что применение дифференцированного охлаждения позволяет снизить разность толщин верхних и нижних двухслойных листов на 30% по сравнению с двухслойными листами, полученными с применением неравнотолщинных слябов, что обеспечивает получение двухслойных листов толщиной, соответствующей тре6ованиям ГОСТ 10885-85 [268, 269].
С целью опытно-промышленной проверки предложенного способа производства двухслойных листов в цехе двухслойной стали были изготовлены 40 пакетов с равнотолщинными основного слоя сочетаний Ст3- 08Х13, Ст3-12Х18Н10Т, 09Г2С- 08Х13. Для изготовления пакетов использовали поставляемые заводом "Запорожсталь" раскаты толщиной 105 мм, после строжки которых получали слябы основного слоя толщиной 100 мм. Прокатку пакетов производили с охлаждением в первых 6-8 проходах верхней стороны раската. После обрезки кромок и торцевых концов раската и разделения листов измеряли толщину каждого листа в 12 точках по периметру, рассчитывали разность средних толщин верхнего и нижнего листов и отклонение толщин от номинала.
Результаты промышленных испытаний показали, что толщина двухслойных листов, полученных по предлагаемому способу, не выходит за пределы ГОСТ 10885-75, в то время как количество листов, полученных по существующей технологии и укладывающихся в допуски по толщине, составляет 92% (рис. 3.5), а максимум полигона распределения отклонений толщины двухслой-
а
б
Рис. 3.5 - Полигон распределения (а) и кривая накопленных частот (б)
отклонений толщины двухслойных листов от номинала:
1 - листы, полученные из пакетов существующей конструкции;
2- листы, полученные из пакетов с равнотолщинными слябами
основного слоя.
ных листов от номинала для верхних листов сдвинут относительно максимума полигона для нижних листов в отрицательную зону всего на 2 % (рис. 3.6) [113].
Так как пакет с равнотолщинными слябами основного слоя имеет массу на 3,3 % - 3,5 % меньше массы пакетов существующей конструкции, что может привести к невыполнению требуемых размеров листов, был проведен контроль раскроя раскатов на листы, в результате которого установлено полное соответствие заказам массы и размеров двухслойных листов, полученных по усовершенствованной технологии. Осмотр поверхности нижнего листа показал отсутствие вкатанной окалины, что связано с осыпанием окалины с нижней, не подвергаемой действию гидросбива, поверхности и интенсивным ее удалением с верхней поверхности сляба основного слоя в процессе асимметричного охлаждения. Таким образом, предложенный способ позволяет получать двухслойные листы толщиной, укладывающейся в допуски, предусмотренные ГОСТ 10885-85 из пакетов с равнотолщинными слябами основного слоя. Экономия металла при этом составляет в среднем 60 кг/т. В таблицах 3.3, 3.4 представлены типоразмеров пакетов для производства двух