ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 42-006-05

Данная работа является результатом выполнения конструкторской разработки.

Повышение качества проката при снижении энергозатрат достигается тем, что в способе прокатки полос, включающем пропускание импульсного электрического тока и пластическую деформацию, импульсный электрический ток пропускают после очага деформации. Импульсный электрический ток пропускают через поперечное сечение прокатываемой полосы нормально к его поверхности. Дополнительно импульсный электрический ток пропускают вдоль полосы на расстоянии 100…150 мм. Амплитуда импульсного тока - 6…50 кА, длительность импульса 0,05-0,15 с, длительность паузы между импульсами 0,05-1,5 с.

Схема устройства для осуществления прокатки полос, включающем пропускание импульсного электрического тока, с одним импульсным трансформатором.

Заявленный способ осуществляется следующим образом. При продольной прокатке полоса 1 в прокатной клети подвергается обжатию рабочими валками 4 под действием опорных валков 3. В очаге деформации между рабочими валками пластической деформации подвергается не весь объем металла, а только небольшая его часть - слой толщиной 0,05-0,1 от толщины полосы, так называемый наклепанный слой. В этом слое в 4-7 раз больше насыщение кислородом и азотом, а содержание скалярной и избыточной плотности дислокаций выше на два порядка, чем в исходном металле. Импульсный электрический ток от источника электрического тока 8, проходя между контактными роликами 5 (5 ) и 6 (6 ), установленными попарно-соосно с обеих сторон полосы через поперечное сечение прокатываемой полосы 1, способствует удалению и увеличению подвижности избыточных дислокаций, удалению из наклепанного слоя кислорода и азота. Параметры импульсного тока - длительность импульса, длительность паузы между импульсами и сила тока в импульсе (амплитуда импульса), задаются с помощью преобразователя 10, записываемого от промышленной сети.

При наличии одного импульсного трансформатора 9 его выводы подключаются: один к токоподводам 7 верхних контактных роликов, другой - к токоподводам 7 нижних контактных роликов.

При наличии двух импульсных трансформаторов или одного импульсного трансформатора 9 с двумя токовыми обмотками выводы одного трансформатора (одной выходной токовой обмотки) подключены к токоподводам верхних контактных роликов, выводы другого трансформатора (другой токовой обмотки трансформатора) подключены к токоподводам нижних контактных роликов. В результате импульсный электрический ток будет проходить как через поперечное сечение полосы между роликами 5 (5 ) и 6 (6 ), так и вдоль проката по наклепанному слою между роликами 5 и 5, и 6 и 6 .

Амплитуда импульсного тока (сила тока), его длительность и длительность паузы между импульсами выбираются в зависимости от степени обжатия, сортамента прокатываемой полосы, геометрии очага деформации. Сила тока тем больше, чем больше площадь поперечного сечения полосы и чем больше процентное содержание углерода в стали. Длительность импульса увеличивается с увеличением степени обжатия и толщины наклепанного слоя. Длительность паузы выбирается в зависимости от геометрии зоны воздействия, которая тем больше, чем больше мощность импульсного тока. Параметры импульсного тока подбираются экспериментально в пределах: сила тока 6-50 кА, длительность импульса - 0,05-0,15 с, длительность паузы - 0,05-1,5с.

Если величина наклепа полосы очага деформации небольшая, то для придания необходимых свойств металлу (удаления газов, повышения механических свойств и др.) достаточно его нагреть в небольшом объеме путем пропускания импульсного электрического тока через поперечное сечение прокатываемой полосы нормально к ее поверхности. При этом сила тока и длительность импульса также могут не достигать своего верхнего уровня.

По своему результату пропускание импульсного электрического тока по регламентированному выше режиму обеспечивает свойства проката аналогичным свойствам его после высокотемпературного отжига, который проводится в печах, что снижает энергозатраты при производстве проката.

Прохождение тока по деформированной полосе позволяет преодолеть дислокационные препятствия за счет электронно-дислокационного взаимодействия, повысить пластичность поверхностных слоев полосы на 40%. Это позволяет после смотки в рулон исключить высокотемпературный отжиг и на 20-25% снизить энергозатраты на прокатку.