Технология прокатного производства

Недостатком этой системы калибров является также склонность к сваливанию полосы в калибрах: при малых отношениях осей овального калибра может происходить сваливание квадратной полосы, а при больших отношениях осей – сваливание овальной полосы.

Система калибров шестиугольник – квадрат (рис. 3.7,г) является аналогом системы калибров овал – квадрат и обладает всеми достоинствами последней. Применение шестиугольного калибра вместо овального устраняет большинство недостатков системы калибров овал– квадрат и позволяет получить следующие преимущества: равномерное обжатие по ширине полосы как в шестиугольном, так и в квадратном калибрах; более равномерное распределение коэффициентов вытяжки между этими калибрами; устойчивое положение шестиугольной полосы в квадратном калибре и проще конструкция проводковой арматуры.

Указанные преимущества обеспечивают возможность применения системы калибров шестиугольник – квадрат не только на средне-, мелкосортных и проволочных, но также и на крупносортных и заготовочных станах. Часто эту систему применяют при переходе от ящичных калибров к системам калибров ромб – квадрат или овал– квадрат.

Система калибров овал – ребровой овал состоит из чередующихся горизонтальных и вертикальных овальных калибров (рис. 3.7, д), причем отношения осей горизонтальных овалов больше, чем вертикальных. При прокатке по этой системе калибров раскат кантуют на 90^о после каждого прохода. На непрерывных станах с чередующимися горизонтальными и вертикальными клетями необходимость в кантовке раската отпадает.

Система калибров овал – ребровой овал обладает следующими преимуществами: обеспечивает плавное изменение формы сечения раската по проходам, отсутствие на полосе острых углов и, следовательно, равномерное охлаждение металла по сечению, хорошее качество поверхности раската, достаточно устойчивое положение раската в калибрах.

К недостаткам этой системы  следует отнести малые коэффициенты вытяжки при прокатке в ребровых овальных калибрах по сравнению с овальными калибрами, что вызывает неравномерную силовую загрузку оборудования и неравномерный износ этих калибров. Кроме того, глубокий врез в валки ребровых овальных калибров ослабляет прочность валков, увеличивает скольжение металла относительно валков, и, следовательно, повышает износ калибров.

Систему калибров овал – ребровой овал применяют в черновых и подготовительных клетях средне-, мелкосортных и проволочных станов, преимущественно при прокатке качественных и высоколегированных сталей.

Система калибров овал – круг (рис. 3.7, е) является частным случаем системы овал – ребровой овал и сохраняет почти все ее преимущества, создающие благоприятные условия для прокатки качественных сталей. Кроме того, эта система обеспечивает возможность получения круглых профилей из промежуточных калибров, что позволяет сократить парк валков и уменьшить количество перевалок при переходе с одного профиля на другой.

Однако устойчивость овальных полос в круглых калибрах значительно хуже, чем в ребровых овальных калибрах, вследствие чего отношения  осей овальных раскатов в системе  калибров овал – круг применяют меньше по сравнению с системой овал – ребровой овал. Поэтому при прокатке по системе овал – круг получаются низкие коэффициенты вытяжки, что ограничивает применение этой системы на современных высокопроизводительных станах. Кроме того, из-за плохой устойчивости овальных раскатов необходимо устанавливать тесные вводные проводки, что иногда служит причиной застревания переднего конца раската при входе в калибры. Недостатком системы овал – круг является также неравномерность обжатия по ширине полосы при прокатке в овальных и круглых калибрах.

Особенности системы  овал – круг (плавное формоизменение профилей, низкие коэффициенты вытяжки и др.) обусловили применение ее в качестве вытяжной системы при прокатке малопластичных качественных сталей на средне,- мелкосортных и проволочных станах. Кроме того, эту систему калибров применяют в чистовых группах клетей при прокатке круглой стали различных марок.

Разновидностью системы  калибров овал – круг является система плоский овал – круг (рис. 3.7, ж). Применение плоского овального калибра вместо однорадиусного позволяет устранить или ослабить недостатки системы овал – круг, а именно: улучшить устойчивость и облегчить удержание овального раската при прокатке в круглом калибре, а следовательно, упростить конструкцию вводных проводок; получить более равномерное обжатие по ширине раската в круглом калибре; повысить коэффициент вытяжки при прокатке в круглом калибре за счет увеличения объема металла, смещаемого по высоте.

Недостатком системы  калибров плоский овал – круг является неравномерная по ширине деформация круглого раската в плоском овальном калибре и большая склонность к переполнению круглого калибра. При недостаточном заполнении этого калибра на боковой поверхности круглого раската получается вертикальный участок (так называемая «лыска»), что снижает качество круглой стали.

Систему плоский овал – круг применяют главным образом на заготовочных и крупносортных станах для получения круглой стали большого диаметра (например, трубной заготовки). Иногда эту систему используют также в качестве вытяжной на среднесортных и мелкосортных станах при прокатке качественных сталей.

Система калибров овал – овал (рис. 3.7, з) по своим свойствам аналогична системам овал – ребровой овал и овал – круг и обеспечивает благоприятные условия для деформации малопластичных высоколегированных сталей. Недостатком этой системы является плохой захват раската валками и низкая устойчивость раската в калибрах.

Систему овал – овал применяют на среднесортных и мелкосортных станах при прокатке качественных сталей, а также в блоках клетей проволочных станов с чередующимися горизонтальными и вертикальными валками, что исключает кантовку раската на 90^о.

Система калибровки прямоугольник – гладкая бочка (рис. 3.7, и) позволяет получить целый ряд важных преимуществ по сравнению с прокаткой в калибрах. Наряду с высокой равномерностью деформации, хорошим удалением окалины, низким износом валков и расходом энергии, эта система обладает высокой универсальностью, т. е. дает возможность получать различные размеры квадратных и прямоугольных сечений на одних и тех же валках путем регулирования их положения. Благодаря этому сокращается число перевалок при переходе с одного профиля на другой, существенно уменьшается парк валков, снижается расход валков, упрощается конструкция и уменьшается расход проводковой арматуры. Недостатком такой системы калибровки является низкая интенсивность деформации металла по сравнению с прокаткой в калибрах. Несмотря на это, систему прямоугольник – гладкая бочка применяют в обжимных и черновых клетях заготовочных и сортовых станов, а также при прокатке полосовой стали.

 Система  круг – гладкая бочка (рис. 3.7,к) является развитием системы калибров плоский овал – круг (см. рис. 3.7, ж) и обладает рядом ее преимуществ. Кроме того, применение гладкой бочки вместо овального калибра позволяет улучшить удаление окалины с раската, снизить расход валков и увеличить их прочность. Характерной особенностью системы круг – гладкая бочка является повышенное уширение металла, что используют при производстве ленты-плющенки.

Применение системы  круг – гладкая бочка ограничивают следующие, присущие ей недостатки: неравномерное обжатие круглого раската в гладких валках, неравномерное распределение коэффициента вытяжки между проходами на гладкой бочке и в круглом калибре, плохой захват валками круглого раската, повышенная склонность к переполнению круглого калибра. Эту систему иногда применяют при получении круглых профилей большого диаметра на заготовочных и крупносортных станах, а также в черновых клетях сортовых станов при прокатке полосовой стали.

 

ТЕМА 4

4.1. Производство блюмов и слябов

 

4.1.1. Сортамент

Заготовки квадратного  или близкого к нему сечения, получаемые на блюмингах, называют блюмами. Сечение  блюмов (140*140)*(450*450) мм. В основном блюмы  применяют, в качестве исходных заготовок на крупносортных станах для прокатки крупных профилей сортовой стали и на заготовочных станах для получения заготовок для средне и мелкосортных станов. В отдельных случаях на блюминге прокатывают фасонные заготовки для крупных балок, швеллеров и др. фасонных профилей.

Заготовки прямоугольного сечения с отношением ширины к  толщине равным 3-12 называют слябами и получают их в основном на слябингах, но иногда и на блюмингах.  Необходимый сортамент слябов определяется потребностями листовых станов для горячей прокатки листовой стали. Наибольшая толщина слябов достигает 350 мм, а наибольшая ширина 2300 мм. Масса блюмов достигает 10-25 т, а слябов - 40-45 т.

 

4.1.2. Оборудование

В зависимости от сортамента блюмов, производительности, схемы прокатки и расположения оборудования блюминги можно разделить на одноклетьевые, тандем и многоклетьевые.

Наибольшее распространение  получили одноклетьевые дуореверсивные блюминги (1250 Алчевский МК, 1250 Криворожский №1и2, 1170 Мариупольский «Азовсталь», 1150 и 950 Днепровский МК им. Дзержинского, 1150 Макеевского МК, 1100 Енакиевского, 1000 Днепропетровского им. Петровского). Привод рабочих валков осуществляется от эл. двигателя постоянного тока через шестеренную клеть либо от двух двигателей индивидуально. Пускорегулирующая аппаратура позволяет изменять частоту вращения якоря электродвигателя в процессе прокатки и направление вращения.

Блюминг - трио устаревшей конструкции. Привод от двигателя переменного тока нереверсивный. Клеть оборудована подъемными или подъемно-качающимися столами. Предназначен для прокатки качественных марок стали небольшой массы до 3 т.

Блюминг-тандем - это две  дуо реверсивные клети установленные  друг за другом. В 1 клети производится n-пропусков, затем раскат передается на 2 клеть. Каждая клеть работают самостоятельно. Производительность в 1,7 раза больше, чем у одноклетьевых.

Непрерывные блюминги имеют  в своем составе 10-12 рабочих клетей, расположенных друг за другом. Прокатка производится отдельно в каждой клети, в последних клетях может быть применена непрерывная прокатка. Производительность 10-12 млн.т. в год. Можно производить прокатку со стесненным уширением.

По диаметру валков блюминги различают: малые (Д=850-950мм) – как  правило применяют в качестве заготовочного стана и устанавливают за большим блюмингом; перед рельсобалочным станом; перед станом, который катает трубную заготовку.

• средние (Д=1000-1100мм)
• большие (Д=1150-1500мм)

 

4.1.3 СХЕМЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ОБЖИМНЫХ СТАНОВ

 

 

 

Рис. 4.1 – Схема расположения основного технологического оборудования блюминга 1500 (Нижний Тагил):

 

1 – слитковоз; 2 – сталкиватель слитков; 3 –раскатной рольганг; 4 – рабочая линия клети блюминга; 5 – ножницы усилием резания 16 МН; 6 – конвейер уборки обрези; 7 – клеймовочная машина; 8, 9 – устройства уборки слябов (8), блюмов и фасонных заготовок (9)

 

Рис. 4.2 – Схема расположения основного технологического оборудования блюминга 1250 (Череповец):

 

1 – слитковоз; 2 – сталкиватель; 3 – раскатной рольганг; 4 – рабочая линия клети блюминга; 5 – машина огневой зачистки; б – ножницы усилием резания 16 МН; 7 – конвейер уборки обрези; 8 – клеймовочная машина; 9 – передаточный стеллаж; 10 – штабелирующий стол; 11, 12 – устройства уборки слябов (11) и блюмов (12)

 

 

Рис. 4.3 – Схема расположения основного технологического оборудования блюминга 1250 № 2 (Кривой Рог):

 

1 – слитковоз; 2 – приемный стол; 3 – раскатной рольганг; 4 – рабочая линия клети блюминга; 5 – машина огневой зачистки; 6 – ножницы усилием резания 12,6 МН; 7 – конвейер уборки обрези; 8 – клеймовочная машина;          9 – устройство уборки металла.

Рис. 4.4 – Схема расположения основного технологического оборудования блюминга 1250 № 3 (Челябинск):

 

1 – слитковоз; 2 – сталкиватель; 3 – раскатной рольганг; 4 – рабочая линия клети блюминга; 5 – машина огневой зачистки; 6 – ножницы усилием резания 12,5 МН; 7 – конвейер уборки обрези; 8 – клеймовочная машина; 9 – передаточный стеллаж; 10 – штабелирующий стол; 11 – устройство уборки блюмов

 

ТЕМА 5

5.1. технология производства проката

 

Основной задачей при производстве готового проката является получение проката заданных размеров и формы в максимально возможном количестве и с наименьшими затратами, а также высокого качества, которое характеризуется не только его физико-механическими свойствами, но и состоянием поверхности. Это может быть выполнено только при точном соблюдении режима всех технологических операций при производстве проката данного вида.

Число операций, входящих в технологический процесс прокатки, зависит от требований, предъявляемых к точности профиля, физико-механическим свойствам, состоянию поверхности, макро- и микроструктуре. Чем выше эти требования, тем сложнее и из большего числа операций состоит технологический процесс.

Основными операциями технологического процесса прокатного производства являются: подготовка исходных материалов к прокатке; нагрев этих материалов перед прокаткой; прокатка; отделка, включая резку, охлаждение, правку, удаление поверхностных дефектов, термическую обработку и др.

5.2 Подготовка исходных материалов к прокатке

Подготовка исходных материалов (слитков и заготовок) к прокатке состоит в удалении различных поверхностных дефектов. Эта операция особенно важна при прокатке качественной углеродистой и легированной стали. Для высоколегированной производится удаление поверхностного слоя толщиной 3-4 мм строганием.  В этом случае затраты на подготовку материалов  к прокатке окупаются увеличением выхода годного и получением надлежащего качества готовой продукции.