Стан тандем холодной прокатки. Агрегаты толстолистовых станов

Введение

Новолипецкий металлургический комбинат НЛМК является предприятием с полным металлургическим циклом.

Общая схема производства включает следующие переделы:

агломерационное производство;

коксохимическое производство;

доменное производство;

сталеплавильное производство;

прокатное производство.

Агломерационное и коксохимическое производства (АГП и КХП) являются производителями основных компонентов для доменного производства - агломерата и кокса.

Доменное производство (ДЦ-1, ДЦ-2) специализируется на выпуске чугуна, который является не только полуфабрикатом для сталеплавильного производства, но и товарной продукцией первого передела.

Сталь, получаемая в сталеплавильном производстве (КЦ-1, КЦ-2), производится в виде слябов. Стальные слябы в дальнейшем используются для производства проката, а также являются товарной продукцией второго передела. Прокатное производство представлено цехом горячей прокатки ПГП, и цехами холодной прокатки ПХПП, ПТС, ПДС. Сталь, прокатанная на стане 2000 (ПГП) (горячекатаный прокат), является товарной продукцией НЛМК третьего передела, и служит заготовкой в производстве холоднокатаного листа. Металлургической продукцией НЛМК с наиболее высокой добавленной стоимостью является холоднокатаный прокат. На комбинате освоены технологии, позволяющие производить холоднокатаный прокат с цинковым и полимерным покрытиями (ПХПП), а также прокат электротехнических марок стали (ПТС, ПДС).

Кроме выше перечисленных производств НЛМК включает в себя ряд подразделений, обеспечивающих работу комбината:

топливно-энергетический комплекс бесперебойно обеспечивает подразделения комбината энергоресурсами (электроэнергия, пар, вода, газ и т.д.);

ремонтный завод комбината обладает достаточной базой для ведения ремонтов металлургического оборудования;

строительно-ремонтный комплекс, который ведет строительные работы на территории комбината;

транспортная база (железнодорожный и автомобильный транспорт).

Технологическая схема представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Технологическая схема производства

Сырьё, в виде рулонов горячекатаного металла, поступает из ПГП. Рулоны подаются на кантователь, где их переворачивают. После этого рулоны поступают на агрегат подготовки, на этом агрегате у листа обрезаются кромки и края. Далее металл третьей и четвёртой группы нормализуется на агрегате первичной подготовки. После подготовки металл проходит первичную обработку на травильном агрегате. Затем металл подаётся на газо-потребляющий агрегат, пройдя который металл, скатанный в рулоны, подаётся на четырёх клетьевой стан 1400. На стане металл проходит холодную прокатку и доводится до толщины 0,4-0,7 мм. Прокатанный металл поступает на агрегат продольной резки. Обработка на этом агрегате состоит в обрезании кромок и концов листа. Обработанный металл подаётся на агрегат для улучшения свойств металла, здесь производится обезуглероживание и другие операции. После этого агрегата металл готов к резке. Далее металл упаковывается в рулоны. Основная продукция - динамная сталь.

В данном курсовом проекте разрабатывается технология производства холоднокатаной полосы стали 08пс размером 0,7×1000 в цехе ПДС.

1.Технологический процесс производства исходной заготовки

1.1 Технические требования к заготовке

Горячекатаный подкат поступает в цех поплавочно, с сертификатами качества КЦ -1, КЦ -2 и сертификатом качества ПГП. Технология производства и химический состав стали марки 08пс соответствует технологической инструкции с учетом схем назначения на производство холоднокатаного проката в ПДС. Технологические параметры горячей прокатки также соответствуют технологической инструкции и технологическим картам на нагрев и прокатку металла на стане горячей прокатки НШС 2000.

Каждый рулон имеет четкую маркировку, указывающую номер плавки, марку стали, номер партии, размеры и массу рулона. Рулон обвязан по образующей упаковочной лентой. Прокат горячекатаный рулонный, поступающий в ПДС для дальнейшего передела, удовлетворяет требованиям технологических условий. Предельные отклонения по толщине подката, измеренной по центральной линии полосы должны удовлетворять следующим требованиям: (2,00 ± 0,12) мм, (2,30 ± 0,12) мм на 98 % длины полосы. Ширина должна быть от 1030 мм до 1310 мм. Предельные отклонения по ширине составляют +20 мм.

Поперечное сечение горячекатаной полосы симметричное, выпуклое, чечевицеобразное. Поперечная разнотолшинность, определяемая как разность между толщиной в середине полосы и толщиной на расстоянии 40 мм от более тонкой необрезанной кромки, не должна превышать 0,01-0,06 мм. Допускаемые смещения выпуклости от осевой линии полосы не должно превышать 100 мм.

Клиновидность полосы, определяемая как разность толщин, измеренных на расстоянии не менее 40 мм от левой и правой кромок не превышает 0,03 мм.

Максимальная высота местных утолщений, представляющих собой узкие от 50 мм до 250 мм возвышения профиля поперечного сечения полосы в продольном направлении не превышает 0.01 мм. Величина местных утолщений определяется как разность между максимальной толщиной местного утолщения и полусуммой толщин в его основании.

Отклонение от плоскостности горячекатаных полос не должно превышать 15 мм, с шагом не менее 600 мм. Серповидность полос - не более 3 мм на длине один погонный метр. Телескопичность рулонов не более 50 мм. Выступание отдельных витков рулона - не более 15 мм.

Рванины на кромках не должны превышать половины поля допуска по ширине и выводить полосу за номинальный размер по ширине. Полосы не имеют скрученных, смятых концов и складок. Допускаются в отдельных местах загнутые кромки под углом не более 90°. Поверхность полосы без трещин, расслоений, плен, пузырей, вкатанной окалины. Риски, отпечатки, царапины не превышают половины суммы предельных отклонений по толщине.

Рулоны обвязаны по образующей на обвязочной машине. Неплотная смотка полосы (распущенный рулон) не допускается.

1.2 Технология производства исходной заготовки

Производство слябов осуществляется путем разливки жидкой стали на установках непрерывной разливки стали (УНРС).

Установка непрерывной разливки стали - агрегат, который позволяет разливать жидкий металл в твердые заготовки заданного сечения - прямоугольного (слябы), квадратного (блюмы), круглого или профилированного (круг, тавр, двутавритд.). Готовые слябы при помощи роликового конвейера (рольганга) подаются на склад, где проходят контроль качества, и обработку, обеспечивающую удаление выявленных дефектов. Затем слябы отгружают в цех горячей прокатки (ПГП). Схема НШПС 2000 представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема расположения основного оборудования стана 2000

В ПГПП всё механическое оборудование сгруппировано в пять планово-монтажных групп: печная, черновая, чистовая, уборочная, общее оборудование стана. Слябы подаются кранами на загрузочные устройства и транспортируются к загрузочному столу, откуда при помощи сталкивателя подаются на загрузочный рольганг, который перемещает их к одной из печей. Перемещение сляба по рольгангу ограничено упором. Далее толкателем сляб задвигается в нагревательную методическую печь. Нагретые слябы выгружаются приёмный рольганг с помощью приёмника. С загрузочного рольганга слябы с помощью подъёмного стола, толкателя, передаточной тележки могут подаваться на загрузочный стол, а оттуда - прямо на приёмный рольганг. С помощью сталкивателя при необходимости сляб подаётся в обратном направлении на загрузочный рольганг. Приёмный рольганг транспортирует нагретые слябы к черновой группе.

После чернового окалиноломателя и двухвалковой клети сляб поступает на рольганг черновых клетей, в каждой из которых осуществляется один пропуск металла. Далее металл, прокатанный в черновой группе клетей, промежуточным рольгангом подаётся к летучим ножницам перед чистовой группой клетей, которые обрезают передний и задний концы подката, придавая им шевронную и ровную форму соответственно. Чистовая группа клетей состоит из чистового окалиноломателя и семи последовательно расположенных 4-валковых клетей с направляющими устройствами и петле держателями между ними. После выхода из последней клети полоса по отводящему рольгангу поступает на моталки для сматывания в рулон. Моталки работают поочерёдно в связи с тем, что после смотки полосы в рулон необходимо некоторое время для выгрузки его из моталки, обвязки и передачи на конвейер, потом на подъёмно-поворотный стол для последующей передачи в ПХПП, ПДС и ПТС или в участок отделки металла (УОМ) ПГП.

Технологическая схема производства проката в ПГП представлена на рисунке 2.

прием слябов

Отгрузка готовой продукции

Рисунок 3 - Технологическая схема производства проката в ПГП

1.3 Анализ дефектов заготовки

Анализ дефектов поверхности и формы горячекатаных полос, рулонов приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Анализ дефектов заготовки

ТерминыОпределенияДефекты поверхности горячекатаной полосы и листа. Дефекты поверхности, образовавшиеся в процессе прокатки.Прокатная пленаДефект поверхности, представляющий собой отслоение металла языкообразной формы, соединенное с основным металлом, образовавшееся вследствие раската участка с механическими повреждениями. Примечание - На микрошлифе в зоне дефекта может наблюдаться окалина, металл обезуглерожен.ПродирДефект поверхности в виде широких продольных углублений, образующихся от резкого трения полосы о детали прокатного стана и подъемно-транспортного оборудования.Рванина на кромкаДефект поверхности в виде разрыва металла по кромкам полосы, образовавшихся из-за нарушения технологии прокатки, а также при прокатке стали на которой невозможно получить технологическую пластичность.ОтпечаткиДефект поверхности, представляющий собой углубления или выступы, расположенные по всей поверхности или на отдельных ее участках, образовавшиеся от выступов или углублений на прокатных валках и транспортирующих роликах.Сетка отпечатковДефект поверхности в виде периодически повторяющихся, имеющих форму сетки выступов, образующихся от вдавливания прокатываемого металла в трещины изношенных валков.Сквозные разрывыДефект поверхности в виде сквозных несплошностей полосы, образующихся при прокатке металла неравномерной толщины или с вкатанными инородными телами. Примечание - Причиной неравномерной толщины металла может быть зачистка дефектов на глубину, превышающую допуск, наличие рыхлости и поперечная разнотолщинность.Перегрев поверхностиДефект поверхности в виде крупнозернистой структуры, сопровождаемой грубой шероховатостью, рыхлой окалиной и сеткой трещин по границам крупных кристаллов, образующейся при превышении температуры и времени нагрева перед прокаткой.Вкатанные металлические частицыДефект поверхности полосы в виде приварившихся и частично закатанных кусочков металла. Примечание - К вкатанным частицам относятся: стружка, отслой от рваных кромок полосы и др.ВмятиныДефект поверхности в виде произвольно расположенных углублений различной формы, образовавшихся вследствие повреждения и ударов поверхности при транспортировке, правке, складировании и других операциях.РискаДефект поверхности, представляющий собой продольные углубления с закругленным или плоским дном, образовавшиеся от царапанья поверхности металла на прокатной арматуре. Примечание - Дефект не сопровождается изменением структуры и неметаллическими включениями.ЦарапинаДефект поверхности, представляющий собой углубление неправильной формы и произвольного направления, образовавшегося в результате механических повреждений, в т.ч. при складировании и транспортировании металла.Вкатанная окалинаДефект поверхности в виде вкраплений остатков окалины, вдавленной в поверхность металла при прокатке. Примечание - Дефект образуется в результате нарушения режима нагрева слябов, неудовлетворительное состояние гидросбивов и эксплуатация некачественных валков.

2. Технологический процесс производства заданного вида продукции

1 Профильный и марочный сортамент, наименования и требования стандартов к форме, размерам и качеству поверхности, структуре и свойствам продукции, маркировка.

Основными видами продукции ПДС являются: сталь электротехническая холоднокатаная изотропная тонколистовая; прокат тонколистовой холоднокатаный из малоуглеродистой качественной стали для холодной штамповки; прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения; прокат тонколистовой оцинкованной; лента холоднокатаная из низкоуглеродистой стали. Производственная программа представлена в таблице 2.

Таблица 2 - Производственная программа непрерывного стана 1400

Наименование продукцииВыпуск, тыс.тДоля в общем объёме, %Расходный коэффициентПотребность заготовки, тыс. тЭлектротехническая холоднокатаная изотропная тонколистовая сталь (ЭХИТС) 1-ой группы легирования8959,21,098090,098ЭХИТС 2-ой группы легирования179,61,0980197,2ЭХИТС 3-ой группы легирования29,51,098032,391ЭХИТС 4-ой группы легирования51,51,098056,547Холоднокатаная низкоуглеродистая сталь в рулонах8614,61,094794,144Холоднокатаная сталь SFX, XC в рулонах132,21,094214,225

Выбор расчетных профилей и марок сталей

В соответствии с производственной программой выбираем холоднокатаную низкоуглеродистую сталь 08пс и принимаем следующие расчетные профили, которые представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Расчетные профили для холоднокатаной низкоуглеродистой стали

№Расчетный профиль, ммПрофиль подката, ммСуммарная степень обжатия , %10,35×10502,0×108082,520,50×11502,3×118078,230,70×12502,5×128072

Технические требования к качеству готовой продукции

Холоднокатаная малоуглеродистая сталь должна соответствовать требованиям ГОСТ 9045-93, ГОСТ 19904-90.

Химический состав стали 08Ю и 08пс должен соответствовать требованиям, представленным в таблице 4.

Таблица 4 - Химический состав стали 08Ю и 08пс

Марка сталиМассовая доля элементов, %УглеродМарганецСераФосфорКремнийне более08Ю0,070,350,0250,020,0308пс0,090,450,030,0250,04

Согласно существующим нормам российских и зарубежных стандартов, к основным показателям, определяющим качество тонколистового проката, относятся отклонения по толщине и форме полосы. Дефектами формы прокатываемых полос являются: неплоскостность (коробоватость и волнистость), серповидность. Предельные отклонения по толщине стали должны соответствовать указанным в таблице 5.

холоднокатаный полоса сталь заготовка

Таблица 5 - Требования ГОСТ 19904-90 к отклонениям по толщине.

Толщина проката, ммПредельные отклонения по толщине при ширине прокатадо 1000 ммсв. 1000 мм до 1500 ммВысокая точностьПовышенная точностьНормальная точностьВысокая точностьПовышенная точностьНормальная точностьСв. 0,50 до 0,65±0,04±0,05±0,06±0,05±0,06±0,07Св. 0,65 до 0,90±0,04±0,06±0,08±0,05±0,06±0,08

Разнотощинность проката в одном поперечном сечении не должна превышать половину сумы предельных отклонений по толщине.

Предельные отклонения по ширине проката с необрезной кромкой должны быть не более +20 мм.

Серповидность проката не должна превышать 3 мм на длине 1 м. Телескопичность рулонного проката не должна превышать 60 мм. Механические свойства стали должны соответствовать нормам, указанным в таблице 6.

Состояние поверхности должно удовлетворять следующим требованиям: для глянцевой поверхности шероховатость Ra составляет не более 0,6 мкм, для матовой и шероховатой поверхности Ra не более 1,6 мкм. На лицевой стороне проката не допускаются дефекты, кроме отдельных рисок и царапин длиной не более 20 мм. На обратной стороне проката не допускаются дефекты, глубина которых превышает 1/4 суммы предельных отклонений по толщине, а также пятна загрязнений, цвета побежалости и серые пятна. Для контроля поверхности, размеров, плоскостности, химического состава, механических свойств, проведения испытания на выдавливание и определение микроструктуры от каждой партии проката отбирают два листа или один рулон длиной от 400 мм до 600 мм. Механические свойства и требования по микроструктуре для заданной стали представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Механические свойства и требования по микроструктуре малоуглеродистой стали 08Ю и 08пс по ГОСТ 9045-93

Способность к вытяжкеВременное сопротивление, МПаОтносительное удлинение , %Твердость НR15TНомер зерна ферритаСтруктурно свободный цементит, балл не болееВОСВ (весьма особо сложная)250-35038766, 72ВГ (весьма глубокая)250-3902678-3ОСВ (особо сложная)250-35034766, 7, 8, 92СВ (сложная)250-38032786, 7, 8, 92

При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному показателю проводят дополнительную проверку.

Для определения глубины сферической лунки по Эриксену от контрольной карты отрезается образец длиной от 80 мм до 90 мм, шириной соответствующей ширине полосы. Для испытания на растяжение из контрольной карты вырезают шесть образцов поперек направления прокатки размерами (20±0,1) мм×(210±0,5) мм. Для испытания на шероховатость из контрольной карты вырезают один образец размером (50±2) мм×(50±2) мм. Для определения твердости металла из контрольной карты вырезают два образца размером (30,0±0,1) мм×(280,0±0,5) мм.

Рисунок 4 - Схема отбора проб на аттестационные испытания

2 Описание технологического процесса получения заданного вида продукции, краткая характеристика основного и вспомогательного оборудования

Подготовка исходного материала к производству

Назначение агрегата подготовки горячекатаных рулонов - обрезка переднего и заднего концов полосы, сварка полос встык, обрезка боковых кромок и укрупнение рулонов с помощью стыкосварочной машины. В цехе установлены два таких агрегата.

Металл, имеющий высокую температуру, должен быть охлажден до температуры не более 100 °С (для всех марок стали). При обработке передний конец рулона выравнивают роликоправильной машиной (РПМ) перед обрезкой, затем обрезают «язык» длиной до 2 м и сбрасывают в малую приемную кассету.

При наличии на кромке полосы дефектов, превышающих размер обрезаемой кромки, а также при наличии дефектов поверхности участок режут на лист и сбрасывают в основную кассету. Задний конец рулона выравнивают РПМ, «язык» заднего конца длиной до 2 м обрезают и сбрасывают в малую приемную кассету.

Укрупнение рулонов происходит с помощью стыкосварочной машины. Вид сварки - стыковая, плавящимся электродом с последующей зачисткой и отжигом сварного шва. Далее происходит подача полосы на моталку.

Скорость транспортировки полосы при подготовке полос холоднокатаной углеродистой стали - не более 300 м/мин.

После обработки на агрегате подготовки рулоны должны отвечать следующим требованиям.

Размеры рулонов:

внутренний диаметр (850+10) мм;

наружный диаметр не более 2300 мм;

масса рулонов - до 36 т.

Серповидность полос - не более 3 мм на 1 погонного метра (п.м.).

Отклонение от номинальной ширины полосы - не более 0,5%.

При обработке на агрегате не допускается образование на поверхности полосы царапин, надавов, выходящих за 1/2 допуска по толщине, а также появление заусенцев и сколов после обрезки горячекатаного подката. В случае появления заусенцев или других дефектов кромки производится настройка или перевалка агрегата подготовки горячекатаных рулонов, а рулон отставляется на повторную подрезку. Допускается повторная обработка рулона согласно техническому заданию или для удаления дефекта, обнаруженного на металле.

После обработки рулона на агрегате, оператор поста управления (ПУ) осматривает рулон и производит его маркировку в соответствии с данными системы слежения за металлом (ССМ). Рулон после обработки не должен иметь заворотов, рванин, плен и других дефектов поверхности, влияющих на дальнейшую обработку. Дефекты, которые невозможно вырезать на агрегате должны быть отмечены в паспорте плавки.

Травление горячекатаного подката

Очистка поверхности горячекатаных полос от окалины осуществляется на НТА посредством обработки дробью с последующим травлением (окунанием) в растворе соляной кислоты, и обрезкой и промасливанием полос.

Упрощенная схема непрерывного агрегата травления представлена на рисунке 5.

Агрегат имеет 5 плоских ванн травления и 4 секции промывки полосы. Объем кислотного раствора, одновременно содержащегося в агрегате - 125 м.

При дробеструйной обработке применяется дробь стальная, литая, круглая, диаметром 0,6 мм.

Рисунок 5 - Упрощенная схема НТА ОАО «НЛМК»

Разматыватель; 2, 7, 8 - тянущие ролики; 3 - правильная машина; 4 стыкосварочная машина; 5 - натяжная станция; 6 -6 входной петлевой накопитель; 8 - устройство правки растяжением; 9, 15, 17, 22 - натяжные ролики; 11 - травильная ванна; 12 - промывная ванна; 13 - сушилка; 14 - управляющий ролик; 16 - выходной накопитель; 18 - боковой штамп; 19 - дисковые ножницы; 20 - промасливающая машина; 21 - гильотинные ножницы; 23 - моталка.

Время травления - до 4 мин.

Раствор соляной кислоты в кислотные ванны подается насосами из складских резервуаров. Регенерированная кислота с блока химических установок (БХУ) подается в 5 кислотную секцию, которая перетоком поступает в предыдущие кислотные секции. Отработанный травильный раствор откачивается из 1 секции на БХУ.

Процесс травления холоднокатаной малоуглеродистой стали осуществляется в растворе соляной кислоты по режиму, представленному в таблице 7. После травления осуществляется промывка полосы от остатков травильного раствора в 4-х секционной промывочной ванне. Тип промывки - каскадный, струйный. В качестве промывной воды используется обессоленная вода, получаемая в установке обессоливания методом обратного осмоса. При отсутствии обессоленной воды для промывки полосы используется химически очищенная вода и конденсат. Подача промывной воды в 4 секцию ванны промывки осуществляется из отдельного бака при помощи циркуляционного насоса. Промывка металла производится путем распыления на полосу промывной воды через систему коллекторов. В 3секции ванны промывка четырьмя капроновыми щетками и отжимается гуммированными роликами.

Таблица 7 - Базовый режим обработки холоднокатаной низкоуглеродистой стали на НТА

ПараметрыНоминальное значение параметраПределы применения параметраСкорость полосы в линии травления, м/мин120±30Температура травильных растворов в ваннах травления, °С75±15Массовая концентрация общей соляной кислоты в 5-ой по ходу полосы ванне травления, г/дм³190±20Массовая концентрация общего железа 5-ой по ходу полосы ванне травления, г/дм³20±10Массовая концентрация общего железа 1-ой по ходу полосы ванне травления, г/дм³90Не болееМассовая концентрация общей соляной кислоты в 1-ой по ходу полосы ванне травления, г/дм³190±20

В первой по ходу полосы секции ванны промывки:

массовая концентрация соляной кислоты, г/дм³ - не более 5;

массовая концентрация общего железа, г/дм³ - не более 2.

В четвертой секции ванна промывки:

массовая концентрация соляной кислоты, мг/дм³ - не более 20;

температура промывной воды. °С - не менее 70.

При остановках агрегата полоса не должна находиться в травильном растворе более 10 мин.

Очистка травильных ванн и трубопроводов осуществляется периодически путем нейтрализации солянокислых остатков раствором гидроксида натрия (NaOH).

Рулоны после обработки в агрегате травления должны отвечать следующим требованиям.

Для двух соседних витков выступ не должен превышать 5 мм (за исключением 2-3 внутренних и одного наружного витка). На телескопическом рулоне выступы из средней или внутренней части рулона не должны превышать 10 мм.

При необходимости дефектные участки вырезаются, или производится повторная обработка рулона согласно технологическому заданию для удаления дефекта, обнаруженного на металле.

Удаление влаги с поверхности полосы производится в сушильной установке путем подачи на полосу горячего воздуха. Наличие влажных участков на высушенной полосе не допускается. Поверхность травленой полосы должна быть матовой, без следов перетрава и недотрава.

Поверхностная плотность хлорид - иона на поверхности полосы - не более 10 мг/м² при промывке обессоленной водой и не более 20 мг/м² при промывке химочищенной водой.

После обработки рулона на агрегате оператор ПУ осматривает рулон и производит его маркировку в соответствии с исходной маркировкой. Все обнаруженные дефекты должны быть отмечены в паспорте плавки.

Холодная прокатка

Холодная прокатка производится на четырех клетевом стане 1400 на конечную толщину.

Основные характеристики стана:

размеры подката, мм: толщина - 1,6 - 3,5; ширина - 750 - 1250;

конечная толщина, мм: 0,35 - 1,00;

длина бочек рабочих и опорных валков, мм: 1400;

диаметр рабочих валков, мм; 440 - 400;

диаметр опорных валков, мм: 1400 - 1300;

чистота обработки поверхности валков: 8-9 класс;

максимальное усилие прокатки, МН: 25,6;

мощность двигателей: главных приводов (номинальная) по 2х2540 кВт; на разматывателе - 2х360 кВт; на моталке - 2540 кВт;

натяжение, кН: при разматывании - 9,1 -91; при намотке - 9,0 - 90. Система охлаждении валков и полосы двухвариантная рециркуляционная;

охлаждение водой на всех клетях с подачей на полосу технологической смазки:

в качестве смазочно - охлаждающей жидкости (СОЖ) используется

5 % водная эмульсия «Quaker 402DPD». Максимальный расход охлаждающей жидкости на входных и выходных коллекторах - 6000 л/мин.

Подача СОЖ производится на рабочие валки клетей №№ 1 - 3 со стороны входа и выхода, в клети № 4 - только со стороны входа.

Нижние валки оснащены стационарными коллекторами, верхние - подвижными.

На верхние опорные валки клетей №№ 1 - 3 СОЖ подается со стороны входа и выхода, на нижние опорные валки одним коллектором со стороны выхода. Опорные валки клети № 4 охлаждаются только со стороны входа.

Предусмотрена возможность зонной подачи СОЖ (в клетях 1, 2 и 4 три зоны, 3 - пять зон). При этом все коллектора клетей №№ 1 - 3 пятизонные (средняя зонa включает 12 форсунок, остальные зоны - по шесть форсунок). В клетях 1 - 3 регулирование подачи эмульсии но зонам производится одновременно на рабочих и опорных валках (раздельно со стороны входа и выхода), а в клети № 4 - отдельно рабочих и опорных валков. Расстояние между осями крайних форсунок во всех коллекторах составляет 1260 мм. Схема расположения оборудования представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Схема расположения оборудования стана 1400

Приемный конвейер; 2. Падающая балка; 3.Загрузочная тележка; 4. Разматыватель; 5. Станция подготовки; 6. Гильотинные ножницы; 7. Рабочие клети; 8. Редукторы главных приводов; 9. Двигатели главных приводов; 10. Передвижные тележки; 11. Моталка; 12. Приемный стол; 13. Отводящий рольганг

Краткая характеристика оборудования стана 1400 представлено в таблице 8.

Таблица 8 - Краткая характеристика оборудования стана 1400

Позиция на схемеНаименование оборудованияТехническая характеристика и назначение оборудование1Приемный конвейер с центрирующим устройствомНазначение: для приема и транспортировки рулонов к падающей балке. Тип с подвижной балкой, управляется гидравлически; Емкость составляет 6 рулонов; Масса составляет 34,7 тонн; Скорость подъема составляет 18 мм/с; Ход составляет 250 мм; Скорость перемещения составляет 100 мм/с2Падающая балкаНазначение: для транспортировки рулона с подъемника и установки его на загрузочную тележку. Тип горизонтальный, V - образная, стальная сварная конструкция; Емкость составляет 1 рулон; Масса - 35,2 тонны; Длина балки составляет 1 метр; ход - 3 метра; Скорость передвижения - 200 мм/с.3Загрузочная тележкаНазначение: для поднятия рулона после центровки и передачи к подготовительной станции и к разматывателю. Тип - гидравлический; Емкость составляет 1 рулон; Масса - 44,3 тонны; Густая смазка поверхностей скольжения от центральной системы; жидкая с разбрызгиванием смазка редуктора-Измеритель ширины и диаметр рулонаВ его состав входят фотоэлементы и механические щупы, которые смонтированы на кронштейнах стальной сварной конструкции. Масса измерителя составляет 2 тонны.4РазматывательНазначение: для разматывания рулона с необходимой скоростью и натяжением. Тип - плавающий с двумя изменяемыми по диаметру барабанами; Максимальная скорость составляет 390 м/мин; Максимальное натяжение при разматывании - 91 МПа;9ДвигательТип: двигатель постоянного тока CZ172.5-49-10 Мощность: 2×2540 кВт Частота вращения вала двигателя: n-0-200-400 об/мин.-Моторная муфтаТип: зубчатая Максимальный передаваемый крутящий момент: 0,094 МНм7Нажимное устройствоНазначение: обеспечивающее перемещение валков параллельно собственным осям в вертикальной плоскости. Тип - гидравлической нажимное устройство.7Устройство осевой регулировкиДопустимое осевое перемещений верхнего валка: 2,5 мм Тип: рычажное7Уравновешивающее устройствоТип: пружинное-Узел станинНазначение: для расположения всех механизмов, узлов, элементов рабочей клети и окончательного восприятия усилия прокатки. Станина открытого типа. Конструкция узла станин: цельнолитая Материал: Высокопрочный чугун ВЧ 45-57Рабочие валкиНазначение: взаимодействую с металлом, непосредственно осуществляют пластическую деформацию. Максимальный диаметр рабочих валков составляет 440 мм; Минимальный диаметр- 400 мм; Длина бочки валков 1400 мм; Масса составляет 2750 кг. Материал валка 9Х2МФ7Опорные валкиНазначение: главным образом, обеспечивают минимальный прогиб рабочих валков. Максимальный диаметр опорных валков составляет 1400 мм; Минимальный диаметр- 1300 мм; Длина бочки валков 1400 мм; Длина шейки составляет 950 мм; Масса составляет 25 тонн. Максимальное усилие составляет 2600 кН; Материал валка 90ХФ.7ПодшипникиРабочие валки: конические роликовые подшипники качения. Для восприятия большой осевой нагрузки. Опорные валки: подшипники жидкостного трения. Для восприятия радиальной нагрузки.7ПодушкиМатериал: сталь 40-Направляющие столыНазначение: для направления полосы между клетями и на выходе из четвертой клети.-ТолщиномерыНазначение: для измерения и контроля толщины полосы. Толщиномеры изотропного типа; Класс точности - 111МоталкаНазначение: для сматывания полосы в рулон. Тип - с консольный барабаном; Максимальная масса рулона составляет 30 тонн; Максимальная скорость намотки - 15 м/с; Максимальный наружный диаметр рулона - 2300 мм; Максимальное натяжение - 91 кН; Номинальный диаметр 600 мм; Диаметр в сжатом состоянии 565 мм; Диаметр в разжатом состоянии 600 мм; Длина бочки барабана составляет 1400 мм; Масса барабана составляет 29,5 тонн.-Сталкиватель рулоновТип сталкивателя гидравлический. Густая смазка, которая осуществляется от центральной системы. Масса сталкивателя составляет 2,2 тонн.-Прижимной ролик моталкиДиаметр ролика составляет 200 мм. Диаметр бочки ролика составляет 600 мм; Масса ролика 7,8 тонн.10Тележка для снятия рулоновНазначение: предназначается для транспортировки рулонов от моталки Тип тележки - гидравлическая с V - образным седлом и прижимным роликом.

Также производится инспекция и чистка форсунок подачи смазочно-охлаждающих жидкостей во всех клетях стана. Подача смазочно-охлаждающей жидкости осуществляется одновременно с началом прокатки и прекращается с сё окончанием. Эксплуатация технологических смазочных средств осуществляется по технологической инструкции. При смотке полосы остатки эмульсии не должны попадать в рулон. Загрязненность поверхности полос после холодной прокатки с применением эмульсии не должна превышать 1 г/м² на обе стороны полосы.

Предлагается, для устранения неплоскостности холодная прокатка будет производиться с включением системы контроля плоскостности полос, в которую входит стрессометрический ролик, измеряющий распределение удельных натяжений по ширине полосы и систему селективного охлаждения рабочих валков с целью устранения асимметричных погрешностей плоскостности, которые невозможно устранить исполнительными элементами плоскостности, как, например противоизгибом.

Процесс холодной прокатки холоднокатаной малоуглеродистой стали осуществляется в соответствии с базовыми режимами, представленными в таблице 9. После прокатки полоса должна соответствовать следующим требованиям: длина утолщенных концов - не более 30 м; поперечная разнотолщинность полос - не более 1/2 суммы предельных отклонений по толщине; серповидность полос - не более 3 мм на один метр длины; не плоскостность холоднокатаных полос не должна превышать 6 мм при шаге не менее 600 мм.

Таблица 9 - Базовые программы прокатки холоднокатаной низкоуглеродистой стали 08Ю и 08пс на 4-клетевом стане 1400

Марка сталиНомер клетиНатяжение полосы, МПаТолщина полосы, ммОтносительное обжатие, %Суммарное обжатие, %Скорость прокатки, м/сКоэффициент трения08ЮДо802,311411,535353,30,08321720,9537595,30,07831250,6532727,70,0754850,52378100,07408псДо802,511711,6335354,30,07322221,1430556,160,06831790,87236580,0664850,72072100,064

Также на поверхности полосы не допускаются пятна загрязнений, поджоги, царапины и отпечатки от валков, выходящие за 1/2 допуска по толщине. Выступание отдельных витков в рулоне должно быть не более 5 мм, кроме внутреннего и наружного витков. Прокатанный рулон обвязывается, маркируется и передаётся на агрегат подготовки холоднокатаных рулонов.

Агрегат подготовки холоднокатаных рулонов

Каждый из двух агрегатов подготовки холоднокатаных рулонов предназначен для обрезки кромок, вырезки дефектных участков, обрезки концов и стыковой сварки отдельных рулонов.

Основные характеристики агрегата:

натяжение, кН: 6,2 - 18,8.

Рулон, прошедший обработку па агрегате подготовки, должен удовлетворять следующим требованиям.

Передний и задний концы полосы обрезают до толщины:

не более 0,8 мм для толщины 0,48 мм;

не более 0,5 мм для толщины 0.34 мм.

Утолщенные и дефектные участки вырезают, и полосу сваривают встык.

На переднем и заднем утолщенных концах до 10 м допускаются пятна поджогов.

Выступание витков из рулона не более 5 мм.

При обработке на агрегате не допускается образование царапин, надавов, выходящих за 1/2 допуска по толщине.

Рулон может состоять из полос, сваренных встык. При укрупнении рулонов место шва должно быть отмечено металлическими закладками или краской на торце рулонов.

На всей длине сварного шва не допускаются прожоги и непроваренные места.

Подготовленный рулон обвязывается и маркируется. При маркировке укрупненного рулона указываются номера полос в порядке их смотки в рулон.

Обработка холоднокатаных полос на АНО

Обезуглероживание (снижение содержания углерода в стали) в процессе обработки в линии АНО способствует улучшению электротехнических свойств стали, а также применяется для того, чтобы в процессе эксплуатации у потребителей не происходило старения (изменения свойств с течением времени) из-за выделения карбидов (соединений углерода с железом). Обезуглероживающий отжиг осуществляется в атмосфере увлажненного защитного (азотно-водородного) газа, исключающего окисление поверхности. Кроме окисления углерода влага (Н20) газовой среды в печи окисляет железо и легирующие элементы (Si, Al и др.). в результате чего формируется приповерхностная зона окисления. Помимо обезуглероживания в линии АНО осуществляется рекристаллизационный отжиг, проводимый с целью снятия наклепа (упрочнения) после холодной прокатки и формирования оптимальной структуры металла. Агрегат непрерывного отжига представлен на рисунке 7.

Рисунок 7 - Принципиальная технологическая схема АНО

НУ - Натяжное устройство; ЦР - Центрирующий ролик; КН - Камеры нагрева; КВ - Камеры выдержки; КРО - Камеры регулируемого охлаждения; КСО - Камеры струйного охлаждения; ВХ - Воздушный холодильник.

Очистка полосы от технологических смазок в линии агрегата производится в следующей последовательности:

обезжиривание полосы;

промывка полосы в щёточно-моечной машине (ЩММ);

окончательная промывка полосы в промывочной ванне;

сушка полосы горячим воздухом.

На АНО-5 может производиться дополнительное обезжиривание полосы с использованием установки ультразвуковой очистки полосы.

На АНО-7 может производиться дополнительная очистка моющего раствора с использованием установки «ВИТА-МР-15» и очистка промывной воды с использованием установки «ВИТА-С-8».

Для обезжиривания полосы используется моющий раствор на основе средства моющего технического «Фоскон-203».

Массовая концентрация общей щелочи (по NaOH общ.) в рабочем обезжиривающем растворе должна быть 8,0-15.0 г/дм³.

Температура обезжиривающих растворов не должна быть менее 80°С.

Замену обезжиривающих растворов производят при массовой концентрации механических примесей в растворах более 1,0 г/дм³.

Промывка полосы в ЩММ осуществляется с помощью капроновых щеток. Количество щеток не менее четырех. Температура промывной воды должна быть не менее 70 °С.

Окончательная промывка осуществляется в промывочной ванне путём подачи на полосу сверху и снизу химочищенной воды.

После сушки на поверхности полосы не должно быть мокрых пятен.

Загрязненность полосы после очистки должна быть не более 0,1 г/м² на обе стороны полосы.

Термообработка холоднокатаной малоуглеродистой стали проводится по базовым режимам, представленным в таблице 10.

Таблица 10 - Базовые температурные режимы обработки на АНО

ПараметрЗначение параметраТемпература в зоне № 1, °С820Температура в зоне № 2, °С820Температура в зоне № 3, °С820Температура в зоне № 4, °С820Температура в зоне № 5, °С790Температура в зоне № 6, °С770Температура в зоне № 7, °С770Температура в зоне № 8, °С770Температура в зоне № 9, °С200Температура в зоне № 10, °С350Температура в зоне № 11, °С400Температура в зоне № 12, °С450Температура в зоне № 13, °С400Температура в зоне № 14, °С350Температура в зоне № 15, °С300Температура в зоне № 16, °С270Температура в зоне № 17, °С250Температура в зоне № 18, °С220Температура в зоне № 19, °С200

В камере регулируемого охлаждения полоса охлаждается в атмосфере азотного газа при температуре зон не более 750 °С. Массовая доля углерода в стали после отжига не более 0,005 %. Скорость движения ленты в агрегате непрерывного отжига выбирается в зависимости от содержания углерода в стали и толщины полосы. Для толщины 0,5 мм она составляет (30 ± 3) м/мин. Время выдержки составляет 2,2 мин.

Нагрев полосы электрический, который осуществляется с помощью расположенных на поде и своде печи нагревательных элементов. Входной шлюз отделяет печную атмосферу от атмосферы цеха.

Зависимость температуры отжига от времени представлена на рисунке 8. Печь для отжига имеет две камеры нагрева, две камеры выдержки, камеру регулируемого охлаждения, камеру струйного охлаждения и воздушный холодильник. Первая камера нагрева разделена на 4 зоны регулирования (длина камеры 32,85 м).

Агрегат непрерывного отжига представлен на рисунке 7.

Полоса нагревается до требуемой температуры, в зависимости от режима термообработки. Первая камера выдержки разделена на 9 ЗОН регулирования (длина камеры 160,0 м).

Вторая камера нагрева - одна зона регулирования (длина камеры 10,8 м). Между первой камерой выдержки и второй камерой нагрева имеется разделительный тамбур длиной 1,8 м. Вторая камера выдержки разделена на 3 зоны регулирования (длина камеры 25,2 м). В камерах выдержки полоса выдерживается при определенной температуре. Между камерой выдержки и камерами охлаждения имеется разделительный тамбур длиной 1,8 м, который служит предотвращения перетока атмосферы между камерами, сокращения потерь атмосферы контролируемого состава в местах входа и выхода полосы. Камера регулируемого охлаждения имеет длину 13,7 м. Охлаждение осуществляется косвенным методом с помощью труб воздушного охлаждения. Камера струйного охлаждения обеспечивает охлаждение за счет подачи азота вентиляторами (длина камеры 13,3 м).

Азото- водородный газ, подаваемый в первые камеры нагрева и выдержки, может увлажняться в пяти увлажнителях.

Секция нагрева служит для нагрева полосы до требуемой температуры (допустимая рабочая температура в секции 950 °С), В качестве топлива используется природный газ, который сжигается в радиантных трубах (в секции расположено 217 радиантных труб с горелками).

Секция выдержки необходима для выдерживания полосы при определённой температуре в течение установленною времени. Температура в секции создастся электронагревателями.

Секция газового охлаждения служит для охлаждения полосы до температуры 500 °С - 600 °С с помощью защитного азотного газа, циркулирующего через холодильники. Секция оборудована электронагревателями.

Секция ускоренного охлаждения служит для охлаждения полосы водой от

°С - 600 °С до 40 °С. Удаление с поверхности полосы окисной пленки производится в ванне травления с помощью соляной кислоты. Далее полоса проходит ванну холодной промывки водой через струйные сопла, соединенные в коллекторы, ванну нейтрализации поверхности полосы раствором метасиликата натрия щеточно-моечную машину, ванну горячей промывку и сушилку.

Секция быстрого охлаждения полосы защитным азотно-водородным газом, циркулирующим через 10 холодильников. Допустимая рабочая температура 300 °С. Полоса в секции охлаждается до температуры ниже 100 °С.

Секция воздушного охлаждения полосы до 20°С с помощью воздуха, забираемого вентиляторами из окружающего пространства.

Все печные секции соединены между собой переходными тамбурами, оснащённые компенсаторами теплового расширения и необходимой тепловой изоляцией.

Дрессировка

Дрессировка (холодная прокатка с малым обжатием) отожжённой полосы осуществляется для получения требуемого стандартами уровня механических свойств. Проектная годовая производительность дрессировочной клети «1400» -75100 т.

Дрессировка осуществляется в один или два прохода с суммарным обжатием до 3,2 % на одноклетьевом стане холодной прокатки 1400.

Подачу рулонов на дрессировку осуществляют в порядке их обработки на АНО, начиная с первой партии плавки. Поверхность полосы должна быть чистой, без рисок, царапин, цветов побежалости, пятен загрязнений, наколов, отпечатков, порезов. Для стали 08Ю и 08пс дрессировка проводится со степенью деформации 0.8 - 12% в один проход.

Выступание отдельных витков дрессированных рулонов не должно превышать 5 мм, телескопичность рулонов не более 20 мм. После дрессировки верхний виток рулона закрепляется, рулон маркируется и передается на склад.

Транспортный шов с АНО перед дрессировкой вырубается. Дрессировка может осуществляться как на гладких, так и на насеченных рабочих валках в зависимости от требований заказа к шероховатости готовой полосы.

После дрессировки может осуществляться выпрямляющий отжиг на АНО для устранения рулонной кривизны.

В соответствии с требованиями заказа возможна отгрузка проката в горячекатаном (после обрезки утолщённых концов и подрезки кромки) или холоднокатаном состоянии (после обрезки концов).

После получения результатов аттестационных испытаний магнитных и механических свойств производится задача товарных рулонов на агрегаты продольной резки. На агрегатах продольной резки осуществляется обрезка утолщённых концов до номинальной толщины, подрезка кромки, роспуск рулонов на ленты или деление на рулоны меньшего веса в соответствии с требованиями заказа и упаковка.

Упаковка порезанного металла осуществляется по различным схемам в соответствии с требованиями заказа.

Отгрузка готовой стали осуществляется автомобильным или железнодорожным транспортом.

Контроль геометрических параметров подката осуществляется в прокатном отделении работниками УТК.

Отбор проб для контроля геометрических параметров холоднокатаного подката и массовой доли углерода осуществляется на агрегатах подготовки холоднокатаных рулонов.

Размер проб: длина 1500 - 2000 мм.

Определение массовой доли углерода в стали осуществляется на образцах проката (две полоски шириной от 30 мм до 35 мм, вырезанных по всей ширине полосы) в лаборатории УТК.

Отбор проб производится от начала или конца каждого холоднокатаного рулона обрабатываемой плавки после подготовки.

Для определения загрязнённости полосы технологический персонал отбирает четыре пробы металла размером (100 ± 2) мм × (100 ± 2) мм и доставляет в лабораторию УТК.

Для контроля массовой доли углерода в стали после отжига производится отбор проб от начала или конца контрольного рулона обрабатываемой плавки после агрегата термообработки.

Размер пробы: длина от 300 мм до 500 мм.

Из проб персоналом цеха вырезаются полоски шириной от 30 мм до 35мм поперёк направления прокатки.

Определение массовой доли углерода в образцах стали производится в лаборатории УТК.

Для определения загрязнённости полосы после обезжиривания перед термообработкой отбираютсячетыре пробы металла размером (100 ± 2) мм × (100 ± 2) мм.

Аттестационные испытания проводятся в лаборатории УТК.

Доставка проб от агрегатов к местам разделки и в лабораторию осуществляют в условиях, исключающие механические повреждения образцов.

4. Расчет технологического процесса

1 Расчет деформационного режима

Для выбора распределения обжатий в курсовом проекте используется следующая стратегия: загрузка клетей производится так, чтобы обжатия последовательно уменьшались от первой клети к последней вследствие упрочнения металла. Основной целью данной стратегий является обеспечение одинаковых профилировок валков с целью более равномерного износа валков и одинаковых условий предъявляемым к обработке рабочих валков в вальцешлифовальных машинах (ВШМ).

При выборе деформационного режима ориентируемся на опыт работы стана 1400 ОАО «НЛМК» и принимаем для стали 08пс толщину подката равной 2,5 мм для проката 0,7 мм.

Ширина исходной заготовки с учетом обрезных кромок, которые составляют по 20 мм с каждой стороны составит:

где - конечная ширина, мм.

Обжатие в первой клети составляет 30 - 40% для уменьшения исходной разнотолщинноcти подката и уверенного захвата; обжатие в последнем проходе понижаем для обеспечения высокой плоскостности, снижения усилия прокатки из-за упрочнения стали и предотвращения сваривания валков с металлом валков вследствие выдавливания смазки, в пределах 15-25%.

Основным фактором, ограничивающим обжатие в первом проходе непрерывного стана холодной прокатки стали, является угол захвата. При холодной прокатке угол захвата рекомендуется принимать не более 3 - 6.

Расчет тангенса угла захвата является классической задачей

Коэффициент трения, находит по формуле :

где = 1,2 - для эмульсии;

Скорость прокатки, м/с;

Кинематическая вязкость смазки при 50°С, (м²/с10);

Высота неровностей на поверхности валка, мкм.

Для того, чтобы условие захвата в первой клети выполнялось необходимо:

Условие захвата для первой клети выполняется.

Таблица 11 - Распределение обжатий по клетям стали 08пс на непрерывном стане 1400*

ПараметрыНомер клети1234, мм2,51,631,140,87, мм1,631,140,870,7∆, мм0,870,490,270,17, %35302320, %35556572*Примечание: Прокатка ведется с исходной толщины 2,5 мм до конечной толщины 0,7 мм и ширины 1000 мм

В последующих после первой клети обжатия распределены таким образом, чтобы обеспечить постоянство усилия прокатки во всех проходах.

4.2 Расчет скоростного режима

В последнем межклетьевом промежутке задается минимальным натяжением, так как полоса на данной стадии прокатки является тонкой, металл упрочнен и охрупчен, тем самым увеличивается возможность обрыва полосы.

Натяжение, рассчитываем по следующей формуле:

где - предел текучести в данной клети, МН/м².

В данной методике расчета допускаем постоянство предела текучести металла в очаге деформации, равного полусумме предела текучести до и после прокатки.

Предел текучести определяем по формуле для низкоуглеродистых сталей

где - исходный предел текучести, МПа;

a и b - это эмпирические константы, показывающие интенсивность наклепа и зависящие от химического состава стали.

Для стали 08пс принимаем исходный предел текучести = 190 МПа; a = 33,4; b = 0,6.

Таки образом, предел текучести по формуле (5) составит:

В клети №1

В клети №2

В клети №3

В клети №4

Определяем натяжение по формуле (4):

Максимальное натяжение при разматывании составляет 90 МПа.

Зададимся величиной натяжения при разматывании:

В клети №1

В клети №2

В клети №3

Максимальное натяжение при намотке составляет 92 МПа. Зададимся величиной натяжения при намотке:

Расчет скоростного режима ведем на основе закона постоянства секундных объемов:

где - толщина полосы на выходе из i-ой клети, мм;

Скорость прокатки в i-ой клети, м/с.

Скорость прокатки в 4 клети составляет: = 10 м/с. Тогда скорость по формуле (6):

В клети №3 составляет:

В клети №2 составляет:

В клети №1 составляет:

4,3 м/с.

4.3 Расчет энергосиловых параметров

Расчет энергосиловых параметров прокатки расчетных профилей проведен с помощью ЭВМ (MS Excel). Далее приведен расчет для первого прохода при прокатке автолистовой стали 08пс на толщину 0,7 мм с исходной толщины 2,5 мм.

Расчет усилия прокатки базируется на методике А.И. Целикова, которая учитывает наклеп металла при холодной прокатке и натяжение полосы в межклетьевых промежутках. При этой методике приняты следующие допущения: отсутствие уширения полосы при прокатке; замена дуги контакта хордой.

Для расчета среднего контактного давления используем метод А.И. Целикова .

Определим усилие прокатки:

где - давление на валки, МПа;

Длина дуги контакта, с учетом упругого сплющивания, мм;

b - ширина проката, мм.

где - толщины полосы в нейтральном сечении;

Конечная толщина полосы, мм;

∆h - обжатие за проход, мм;

Средний предел текучести прокатываемого металла, МПа, который рассчитывается по формуле:

Определяем отношение толщины полосы в нейтральном сечении к конечной толщине:

где h0 - начальная толщина полосы, мм;

δ - показатель деформации, рассчитываемый по формуле:

где ƒy - коэффициент трения;

Длина очага без учета сплющивания валков, которая определяется:

где R - радиус рабочих валков, мм.

По формуле (11) определим показатель деформации δ:

Определим по формуле (10) отношение высоты металла в нейтральном сечении к конечной толщине:

Определим среднее давление без учета натяжения по формуле (8):

Среднее давление с учетом натяжения полосы определяется по формуле:

где - натяжение полосы до и после прокатки, МПа.

Длину дуги контакта с учетом упругого сплющивания валков мм, определяют по формуле:

где - приращение длины дуги контакта за счет упругого сплющивания валков, которое определяется по формуле:

где c = 1,375,

m = 1,12/МПа

Находим усилие по формуле (7):

Р = 330·1020·15,07=5,17 МН.

4 Расчет мощности электродвигателя

Момент на валу двигателя кН·м, необходимый для привода валков прокатного стана, слагается из четырех величин:

где - момент прокатки, кН·м, то есть тот момент, который требуется для преодоления сопротивления деформации прокатываемого металла и возникающих при этом сил трения по поверхности валков;

Момент добавочных сил трения, приведенных к валу двигателя, возникающих при проходе прокатываемого металла между валками, в подшипниках валков, в передаточном механизме и других частях стана, но без учета момента, требующегося на вращение стана при его холостом ходе;

Момент холостого хода, то есть момент, требующийся для привода стана в момент холостого хода.

Определим момент прокатки, использую формулу:

где ψ - коэффициент плеча момента.

Коэффициент плеча момента определяем по формуле М.М. Сафьяна и В.И. Мелешко

; Mпр = 47,82 кН·м.

Момент сил трения в подшипниках опорных валков, приведенный в вабочим валкам, составляет:

где f n - коэффициент трения в подшипниках валков. Для подшимников жидкостного трения f n = 0,003;

don - диаметр шейки опорных валков с учетом втулки-насадки, мм;

Dp - диаметр рабочих валков, м;

Don - диаметр опорных валков, м.

Находим момент добавочных сил трения в передаточных механизмах главной линии:

где - момент прокатки, кН·м.

Определяем статический момент:

где i - передаточное число, которое принимаем 1,737.

Находим момент холостого хода:

где - номинальный момент двигателя, кН·м.

Момент на валу двигателя будет равен:

Находим угловую скорость на валах двигателей:

где - окружная скорость вращения валков, м/с.

где V1 - рабочая скорость, м/с;

S - опережение определяется по формуле;

По формуле (23) рассчитаем угловую скорость вращения валков:

Мощность кВт, вычисляют по формуле:

Аналогичный расчет был произведен для остальных клетей. Полученные результаты представлены в таблице 12.

Таблица 12 - Результаты расчета энергосиловых параметров стали 08пс на непрерывном четырехклетевом стане 1400*

Марка сталиНомер клетиε, %qн, МПаqк, МПаσп,МПаσp, МПаƒустlД, ммlc, ммpcр,МПаР, МНМпр,кНмNдв, кВт08пс135801711904710,07313,8153305,1747,88942301712224715560,06810,312,35296,7647,612963232221795565940,0667,69,96096,2835,51396420179855946270,0646,29,147386,9234,81746*Примечание: Прокатки ведётся для стали 08пс с исходной толщиной 2,5 мм до конечной толщины 0,7 мм и ширины 1000 мм.

5. Анализ технологического режима

Распределение обжатий по клетям стана 1400 представлено на рисунке 8.

Значения усилий и мощности прокатки представлены на рисунке 9 и 10 соответственно.

Рисунок 9 - Усилие прокатки

Рисунок 10 - Мощность прокатки

Список использованных источников

1.А.И. Целиков, Г.С. Никитин, С.Е. Рокотян. Теория продольной прокатки. М.: Металлургия, 1980. -124с.

2.Полухин П.И., Хензель А., Полухин В.П. Технология процессов обработки металлов давлением. - М.: Металлургия, 1988. -407 с

3.Целиков А.И. Теория расчета усилий в прокатных станах. - М.: Металлургия, 1962. - 222 с

4.Коновалов Ю.В., Остапченко А.Л., Пономарев В. И. Расчет параметров листовой прокатки. Справочник. М.: Металлургия, 1986,. -430 с

	Введение
	Характеристика листопрокатных цехов
	Краткая характеристика ЛПЦ №1
	Краткая характеристика ЛПЦ №2
	Краткая характеристика ЛПЦ №3
	Краткая характеристика ЦГЦА (ЛПЦ №4)
	Технология прокатки полос на шестиклетевом стане "1400"
	Краткая техническая характеристика основного технологического оборудования шестиклетевого стана "1400"
	Требования, предъявляемые к подкату для шестиклетевого стана "1400"
	Требования, предъявляемые к прокату шестиклетевого стана "1400"
	Подготовка стана к работе и его настройка
	Задача рулона на стан
	Прокатка полос на стане
	Управление станом
	Эксплуатация технологической смазки при прокатке
	Эксплуатация валков, их перевалка и охлаждение
	Контроль технологического процесса. Датчики и приборы технологического контроля
	Техника безопасности при прокатке
	Охрана труда при прокатке
	Заключение

Введение

Карагандинский металлургический комбинат, а ныне "АрселорМиттал Темиртау" входит в число пяти крупнейших предприятий металлургического комплекса стран СНГ, специализирующихся на производстве листового проката.

Датой его рождения считается 3 июля 1960 года. В этот день доменная печь № 1 выдала первый чугун. За прошедшие годы комбинат превратился в мощное современное предприятие с полным металлургическим циклом, производящее чугун, сталь, прокат широкого сортамента и назначения, а также продукты коксохимического производства и сырьё для строительной индустрии.

Предпосылкой для дальнейшего развития комбината послужило выгодное экономическое и географическое расположение, т. е. наличие коксующихся углей Карагандинского бассейна, близко расположенных месторождений железных и марганцевых руд Центрального и Восточного Казахстана, а также перспективных районов сбыта металлоконструкции.

На протяжении своей полувековой истории комбинат постоянно рос и развивался, вводил в строй новые производства, расширял номенклатуру выпускаемой продукции.

В 1964 году введен в эксплуатацию комплекс большегрузных мартеновских печей №1 и №2. Произведен выпуск первой плавки. 25 марта 1966 г. – введен в эксплуатацию слябинг "1150" (обжимной цех), а 9 января 1968 г. – введен в строй стан "1700" горячей прокатки (ЛПЦ-1). В дальнейшем был введен в работу 250-тонный конвертор, а в 1973 и 1983 годах цех холодной прокатки (ЛПЦ - 2) и первая очередь цеха жести (ЛПЦ - 3). В 1998 году введен в эксплуатацию цех горячего цинкования и алюминирования, к маю 2002 года была закончена и введена в эксплуатацию вторая линия непрерывного горячего цинкования в составе ЦГЦА. 18 января 2005 г. – была запущена первая линия МНЛЗ, получен первый непрерывно - литой сляб. 3 ноября 2005 г. – запущена линия по производству окрашенного проката.

В 1995 году Карагандинский металлургический комбинат вошел в состав LNM Group (с декабря 2004 г. Mittal Steel Company) и зарегистрирован как Акционерное общество "ИСПАТ КАРМЕТ". Позднее в состав АО "ИСПАТ КАРМЕТ" также были введены часть шахт Карагандинского угольного бассейна с образованием угольного департамента АО "ИСПАТ КАРМЕТ" и ТЭЦ - 2. В декабре 2004 года, в связи с изменением торговой марки, АО "ИСПАТ КАРМЕТ" был переименован в АО "Миттал Стил Темиртау". В связи с объединением двух крупнейших мировых производителей стали Arcelor и Mittal Steel Company в сентябре 2007 года АО "Миттал Стил Темиртау" переименован АО "АрселорМиттал Темиртау". АО "АрселорМиттал Темиртау" является крупнейшим в Казахстане металлургическим предприятием с полным металлургическим циклом и проектной мощностью 4,5 млн. тонн проката в год.

На сегодняшний день АО "АрселорМиттал Темиртау" представляет собой:

Коксохимическое производство в составе шести коксовых батарей производственной мощностью 3,7 млн. тонн кокса в год. Сырьем коксохимического производства служат коксующиеся угли Карагандинского угольного бассейна;

Аглодоменное производство. Сырьем для доменной плавки является агломерат, окатыши, кокс. В качестве дополнительного топлива применяется вдувание мазута. Выплавляемый чугун предназначен для переработки в конверторном цех. Производственная мощность доменного цеха составляет 5,7 млн. тонн чугуна в год;

Сталеплавильное производство. В составе: миксерное отделение (2 миксера), участок выплавки стали (3 конвертера), участок доводки металла, две установки печь - ковш, 2 машины непрерывного литья заготовок, два цеха обжига извести, смоломагнезитный цех, копровый цех. Выплавка кипящих, полуспокойных, спокойных и низколегированных марок стали;

Прокатное производство состоит из цехов:

Листопрокатный цех №1, производит горячекатаный прокат в рулонах и листах толщиной от 2,0 до 12,0 мм., а также штрипс для электросварных труб. Мощность цеха 4600 тыс. тонн в год;

Листопрокатный цех №2, производит холоднокатаный прокат толщиной от 0,5 до 2,0 мм., штрипс для электросварных труб, а также прокат кровельный. Мощность цеха 1300 тыс. тонн в год;

Листопрокатный цех №3 (цех жести), производит жесть черную и белую для консервирования толщиной от 0,18 до 0,36 мм., а также прокат кровельный. Мощность цеха 750 тыс. тонн в год;

Цех горячего цинкования и алюминирования (листопрокатный цех №4), производит прокат с цинковым и алюмоцинковым покрытием и окрашенный прокат;

Сортопрокатный цех, производит мелко- и среднесортовой прокат широкого сортамента. Мощность цеха 400 тыс. тонн в год.

1 Характеристика листопрокатных цехов

1.1 Краткая характеристика ЛПЦ №1

Датой рождения листопрокатного цеха № 1 можно считать 6 января 1968 года, когда был подписан акт приемки прокатного стана "1700" в эксплуатацию.

Листопрокатный цех № 1 был построен государственным союзным институтом "Стальпроект".

ЛПЦ № 1 производит горячекатаную рулонную и листовую сталь, подкат для цеха холодной прокатки и цеха жести толщиной 2,0-12 мм, шириной 900-1500 мм.

В состав цеха входят: высокоавтоматизированный широкополосный стан "1700" производительностью 4600 тыс.т в год; четыре нагревательные методические печи; отделение отделки с двумя агрегатами поперечной резки, агрегатами продольной резки и агрегатом по производству лонжеронных полос.

В листопрокатном цехе № 1 имеются три отделения: термическое, стан "1700" и адьюстаж.

В термическом отделении в четырех методических печах слябы нагреваются до температуры прокатки. На стане в клетях черновой группы слябы обжимаются до толщины подката, необходимого для получения в клетях чистовой группы готового листа. Обжатие кромок раската до необходимых размеров ширины полосы производится в вертикальном окалиноломателе и вертикальных валках универсальных клетей №2-5.

Полосы, прокатанные на чистовой группе, для обеспечения необходимых механических свойств перед смоткой в рулоны охлаждаются водой с помощью специальной душирующей установки, которая расположена между моталками и чистовой группой стана.

Все полосы, прокатанные на стане, подвергаются смотке на трех моталках. Смотанные рулоны в потоке взвешиваются на весах.

На адьюстаже производится складирование прокатанных на стане рулонов металла, отгрузка их потребителю, дальнейшая обработка рулонов на агрегатах поперечной резки № 1 и № 2 для разделки их на лист.

С агрегатов поперечной резки пачки листов поступают на склад готовой продукции для упаковки обручкой, а также на агрегат нормализации для термообработки листов.

Готовая продукция в пачках листов и рулонах грузится на железнодорожный транспорт для отправки заказчикам.

Другая часть горячекатаных рулонов поступает на склад в цеха холодной прокатки (ЛПЦ №2 и ЛПЦ №3) для дальнейшего передела.

Кроме горячекатаного листового проката листопрокатный цех №1 занимается также отгрузкой товарных сляб.

1.2 Краткая характеристика ЛПЦ №2

ЛПЦ №2 введен в эксплуатацию в 1973 году. Проектная мощность цеха

1,3 миллиона тонн в год, продукция - холоднокатаные листы и рулоны толщиной от 0,5 до 2,0 мм., шириной от 850 до 1400 мм.

В составе цеха имеется четыре отделения: травильное, прокатное, термическое и отделение листоотделки.

Горячекатаные рулоны обрабатываются в травильных линиях для удаления с поверхности полос окалины в растворе соляной кислоты. После травления, промывки и сушки производится обрезка кромок, затем полосы сматываются в укрупненные рулоны. Одна часть травленых рулонов передается на шестиклетевой прокатный стан цеха жести (ЛПЦ №3) другая - на пятиклетевой стан холодной прокатки своего цеха. На стане производится прокатка с применением технологической смазки. Прокатанные рулоны поступают в термическое отделение для "светлого" отжига в атмосфере защитного газа в колпаковых печах.

Часть прокатанных рулонов передается в ЦГЦА (ЛПЦ №4) в состоянии прокатки.

Отожженные рулоны подвергаются дрессировке для получения требуемого качества поверхности, планшетности полос, а так же заданных физико-механических свойств готового проката.

В отделении листоотделки после дрессировки рулонов, производится отрезка кромок и резание полосы на мерные длины, и на агрегатах продольной резки, производится резка полосы на стальные листы.

Полученные рулоны и пачки листов передаются на участок упаковки, где производится их упаковка и маркировка, после чего следует отгрузка. Имеется возможность производить промасливание проката.

1.3 Краткая характеристика ЛПЦ №3

31 декабря 1983 года была принята в эксплуатацию первая очередь цеха жести мощностью 445,0 тысяч тонн в год, в том числе 375 тысяч тонн луженой электролитической жести. 31 декабря 1986 года актом рабочей комиссии была введена в эксплуатацию вторая очередь цеха жести мощностью 155,0 тысяч тонн. В 1989 году была введена в эксплуатацию третья очередь цеха жести мощностью 155,0 тысяч тонн в год.

Цех жести предназначен для производства жести с покрытием оловом, жести черной, ленты, полос из декапированной, кровельной и конструкционной стали в листах и рулонах.

ЛПЦ №3 состоит из четырех отделений:

Прокатное отделение;

Термическое отделение;

Лудильное отделение;

Адьюстаж;

На рисунке 1. изображена схема расположения агрегатов в цехе.

1- непрерывный шестиклетевой стан "1400"; 2- агрегат электролитической очистки №1; 3- агрегат электролитической очистки №2; 4- отделение колпаковых печей и печных стендов; 5- агрегат непрерывного отжига жести №1; 6- агрегат непрерывного отжига жести №2; 7- двухклетевой прокатно-дрессировочный стан; 8- двухклетевой дрессировочный стан; 9- агрегат продольной резки и подготовки полосы№1; 10- агрегат продольной резки и подготовки полосы №2; 11- агрегат продольной резки и подготовки полосы №3; 12- агрегат электролитического лужения №1; 13- агрегат электролитического лужения №2; 14- агрегат электролитического лужения №3; 15- агрегат поперечной резки жести №1; 16- агрегат поперечной резки жести №2; 17- агрегат поперечной резки листов и жести; 18- агрегат упаковки пачек листов; 19-трубоэлектросварочный агрегат; 20-передаточные телеги.

Рисунок 1. Схема расположения агрегатов в ЛПЦ №3

В состав прокатного отделения входят: непрерывный шестиклетевой стан "1400" (1 шт.), двухклетевой прокатно-дрессировочный стан (1 шт.) и двухклетевой дрессировочный стан (1 шт.).

Термическое отделение включает в себя: агрегат электролитической очистки (2 шт.), агрегат непрерывного отжига жести (2 шт.), отделение колпаковых печей (68 печей и 168 печных стендов)

Лудильное отделение состоит из: агрегат продольной резки и подготовки полосы (3 шт.), агрегат электролитического лужения (3 шт.) со встроенным агрегатом поперечной резки (3 шт.).

В составе адьюстажа имеются: агрегат поперечной резки листов и жести (1 шт.), агрегат поперечной резки жести (2 шт.), агрегат упаковки пачек листов (1 шт.)

Подкатом для цеха жести служит горячекатаный металл в рулонах массой до 30 тонн. Травленые рулоны из ЛПЦ №2 поступают на шестиклетевой стан. В головной части стана производится сварка полос в непрерывную ленту, которая поступает в прокатный стан. На стане с применением технологической смазки производится прокатка жести и холоднокатаных полос. Прокатанные полосы сматываются в рулоны.

После прокатки рулоны массой до 30 тонн подвергаются очистке от технологической смазки на агрегатах электролитической очистки и передаются на рекристализационный отжиг в колпаковые печи или башенные печи агрегатов непрерывного отжига. В целях улучшения пластичности и физико-химических характеристик металла, отожженные рулоны подвергают дрессировке на двухклетевом дрессировочным стане "1400" или прокатке на тончайшую жесть на прокатно-дрессировочном стане.

Рулоны так называемой чёрной жести не предназначенные для лужения передаются на адьюстаж для порезки на листы, сортировки, упаковки и отгрузки потребителям.

Рулоны, предназначенные для производства белой жести передаются на агрегаты продольной резки и подготовки полосы, где после обрезки кромок, вырезки дефектов, обрезки передних и задних концов рулонов, и сварке их на стыкосварочной машине, формируются рулоны для агрегатов электролитического лужения.

При лужении жести на скорости выше 3-4 м/сек, полосы на агрегатах лужения сматываются в рулоны с последующей резкой на листы, сортировкой, укладкой в пачки, взвешиванием, упаковкой и маркировкой на отдельно стоящем агрегате поперечной резки или участках резки агрегатов лужения.

На агрегатах лужения предусмотрено получение белой жести, имеющей различную толщину оловянного покрытия на разных сторонах полосы. После сортировки и упаковки пачек жести готовая продукция отгружается потребителям.

1.4 Краткая характеристика ЦГЦА (ЛПЦ №4)

В цехе эксплуатируются два агрегата горячего алюмоцинкования (АНГА), цинкования (ЛНГЦ), и линия нанесения полимерных покрытий (ЛНПП).
Проектная мощность агрегата алюмоцинкования 320 тысяч тонн в год, сортамент алюмоцинковая продукция в плоских и профилированных листах, и в рулонах, толщиной от 0,4 до 2,0 мм и шириной от 750 до 1450мм. В эксплуатацию введен в 1998 году.

Проектная мощность агрегата цинкования 300 тысяч тонн в год, сортамент: оцинкованная продукция в листах и рулонах, толщина 0,2-1,6 мм, ширина 700-1450 мм. В эксплуатацию введен в 2002 году.

Технология производства проката с алюмоцинковым и цинковым покрытиями включают в себя операции по подготовке полос, нанесение покрытия в ванне с расплавом металла и операции по пассивации поверхности. Возможно производить дрессировку полос с покрытием.

Производственная мощность линии полимерных покрытий - 85 тысяч тонн в год. Продукция - металл с лакокрасочным и полимерным покрытиями, толщиной от 0,25 до 1,6 мм, шириной 650-1370мм.В эксплуатацию введена в 2006 году.

Технология производства проката с полимерным покрытием включают в себя операции по подготовке полос, нанесение краски (нанесение грунтовочного слоя и слоя основной краски производится роликами в окрасочных камерах) и сушки покрытия в печи.

Продукция поставляется в пачках и рулонах после упаковки и маркировки. Могут производиться профили стальные листовые с трапециевидными гофрами с толщиной основы 0,7-0,9 мм и шириной 750-845 мм.

2 Технология прокатки полос на шестиклетевом стане "1400"

2.1 Краткая техническая характеристика основного технологического оборудования шестиклетевого стана "1400"

Оборудование стана по своему назначению условно разделяется на следующие основные части:

Головная часть, в которую входят механизм подачи и размотки рулонов, правки, сварки и транспортирования полосы с натяжением;

Петлевое устройство, включающее механизм создания натяжения, под­держания и центрирования полосы для обеспечения непрерывной работы стана во время остановок головной части для сварки полос;

Входная часть, обеспечивающая подачу полосы из петлевого устройства в клеть № 1 и содержащая натяжные устройства, петлевую яму для развязки по натяжениям, гильотинные ножницы для разрезания полосы при выпуске ее из клети;

Собственно стан, состоящий из шести клетей со вспомогательными механизмами;

Выходная часть, включающая летучие ножницы, механизм смотки полосы, съемки, взвешивания и транспортировки готовых рулонов.

Схема стана представлена на рисунке 2.

1-разматыватель №1; 2-разматыватель №2; 3-роликовая листоправильная машина; 4-гильотинные ножницы; 5-стыкосварочная машина с гратоснимателем; 6-натяжное устройство №1; 7-направляющие ролики; 8-петлевое устройство; 9-натяжное устройство №2; 10-натяжное устройство №3; 11-петлевая яма; 12-рабочие клети кварто; 13-обводные ролики; 14-летучие ножницы; 15-моталка №1; 16-моталка №2; 17-измеритель натяжения полосы; 18-измеритель толщины полосы; 19-проводковый стол.

Рисунок 2. Схема непрерывного шестиклетевого стана "1400"

Основным режимом работы стана является бесконечная прокатка. При бесконечной прокатке стан освобождается от полосы только при переходе на новый профиль полосы и при перевалках.

Состав основного оборудования:

Головная часть:

Основными механизмами головной части являются разматыватели №1 и №2, листоправильная машина, стыкосварочная машина и натяжное устройство №1.

Разматыватели №1 и №2 консольного типа с понижающим ре­дуктором. Передаточное число редуктора i=3,92, максимальное натяжение полосы 34,3x103 Н(3,5 тс).

Роликовая листоправильная машина состоит из двух рядов рабо­чих роликов (9 шт.), между которыми пропускаются концевые участки полос, подвер­гающиеся правке, и подающих роликов.

Стыкосварочная машина состоит из следующих основных узлов: собственно стыкосварочная машина, гратосниматель, устройство для установ­ки заднего, конца полосы, устройство для установки переднего конца полосы, ножницы для подготовки концов полос к сварке.

Натяжное устройство № 1 состоит из трех роликов диаметр каж­дого ролика 1000 мм.

Петлевое устройство:

Натяжение полосы создается приводом вращения барабана, связанного канатом с тележкой, на которой установлены два ролика. Ролики огибаются полосой, создавая две горизонтальные петли (4 ветви).Канатный барабан, связан канатом с тележкой, на которой установлены два ролика. Ролики огибаются полосой, создавая две горизон­тальные петли (4 ветви). Диаметр канатного барабана - 1,4 м; скорость перемещения тележки - до 1,25 м/с, максимальное натяжение каната - 11,2x104 Н (11,4 тс).

Входная часть:

Основные механизмы входной части стана - натяжное устройст­во № 2, натяжное устройство № 3. Натяжное устройство № 2 состоит из трех роликов диаметром 1000 мм. каждый. Натяжное устройство № 3 состоит из двух роликов диаметром 1000 мм. каждый.

Между натяжными устройствами № 2 и № 3 расположена петле­вая яма, в которой полоса транспортируется без натяжения. Это позволяет произвести развязку по натяжению головной и входной частей стана.

Шестиклетевой стан 1400:

Собственно стан состоит из шести клетей кварто. Передаточные числа редукторов клетей соответственно: i1 =2,28, i2 =l,58, i3 =1,17, i4 =0,885, i5 =0,685, i6 =0,57.

Клети стана оборудованы электромеханическими нажимными устройствами, системами охлаждения валков и подачи технологической смазки (клети №5, №6), системой противоизгиба и дополнительного изгиба рабочих валков, системой автоматизации технологического процесса.

Характеристика валков шестиклетевого стана "1400" дана в таблице 1.

Таблица 1

Характеристика валков шестиклетевого стана "1400"

Выходная часть:

Основные механизмы выходной части стана: обводные ролики, летучие ножницы, моталки №1 и №2, ленточный транспортер №2, коллектор подачи горячего воздуха, для удаления остатков охлаждающей жидкости с по­лосы (Т °С подаваемого воздуха 50-100°).

Обводное устройство состоит из двух роликов - обводного и прижимного, диаметром 400 и 300 мм соответственно.

Летучие ножницы барабанного типа, состоят из двух ножевых барабанов: верхний диаметр - 353,57 мм, нижний - 404,08 мм. Между бараба­нами зубчатое зацепление с отношением зубьев 1,143. Совпадение ножей происходит через каждые 8 оборотов верхнего барабана. Количество ножей на каждом барабане - 1.

Моталки № 1, №2 консольного типа, безредукторные. Макси­мальное натяжение, создаваемое моталкой, до 49x103 Н (5 тс).

Система транспортеров состоит из четырех транспортеров, меж­ду лентами которых установлены удерживающие электромагниты, две откидывающиеся проводки. Транспортер № 3 - стационарный, транспортеры №1, №2, №4 - подвижные.

Стан оборудован загрузочными и отводящими транспортерами соответственно в головной и хвостовой частях и механизмами установки валков, механизмами перевалки рабочих и опорных валков, весами для взвешива­ния рулонов на отводящем транспортере № 1. Для ремонта, обслуживания стана, подачи рулонов для прокатки и транспортировки их после прокатки ус­тановлены электромостовые краны, крановые скобы которых для исключения травмирования рулонов снабжены накладками.

2.2 Требования, предъявляемые к подкату для шестиклетевого стана "1400"

Подкатом для шестиклетевого стана 1400 служат рулоны горячека­таных полос с обрезной кромкой, очищенных от окалины в непрерывно - травильном агрегате. Качество поверхности и геометрические размеры подката должны соответствовать требованиям ЗТУ 309-211 -2003.

Рулоны горячекатаных полос, используемых в качестве подката, должны иметь следующие параметры:

2.3 Требования, предъявляемые к прокату шестиклетевого стана "1400"

Продукцией шестиклетевого стана "1400" являются рулоны холоднокатаных полос, предназначенных для производства на последующих переделах: жести по ГОСТ 13345-85, ASTM А 623 М - 86, ASTM А 623 М - 02, JIS G 3303 - 87, JISG 3303: 2002, EN 10203 - 1991, EN 10202: 2001, и тонколисто­вого проката по ГОСТ 16523-89, ГОСТ 9045-93, EN 10130 - 91, EN 10130 - 98, DIN 1623 - 83, DIN 1623 - 86, ASTM А 611 М - 89, ASTM А 366 М - 91, ASTM А 568 М - 96, JIS G 3141 - 96, ТУ 14-11-262-89.

Предельные значения размеров готовых холоднокатаных полос должны быть:

Рулоны готовых холоднокатаных полос, полученных после прокат­ки на стане "1400", должны иметь следующие параметры:

2.4 Подготовка стана к работе и его настройка

Подготовка стана к работе и его настройка осуществляется после ремонтов, перевалок прокатных валков и других профилактических остановок стана. Настройка (перенастройка) стана производится также и при изменении толщины и ширины прокатываемого металла.

Подготовка стана к прокатке основного сортамента включает в себя перечисленные ниже мероприятия:

Проверка состояния двухлысочных сочленений шпиндельных со­единений клетей №5 и №6 производится механослужбой. Износ не должен превышать 30% эксплуатационного допуска на посадку.

Данная проверка обусловлена необходимостью исключения возмущений, вызывающих образование периодической разнотолщинности, увеличение порывности и других негативных факторов.

Проверка обвязки тензороликов измерителей натяжений в меж­клетевых промежутках с целью обеспечения стабильности натяжений производится еженедельно.

Проверка правильности калибровки показывающих приборов на­тяжения технологических режимов производится по мере необходимости.

Проверка состояния коллекторов охлаждения производится под контролем старшего вальцовщика слесарями СООЖ при перевалках рабочих валков с целью обеспечения стабильности теплового профиля валков. При на­личии засоренных отверстий их прочищают специальным крючком или промывают коллектор под давлением.

Подготовка прокатных валков осуществляется в соответствии с требованиями ТИ ПЖ-19-2006.

Установка рабочих и опорных валков после их завалки в клеть производится включением нажимного устройства, причем верхний опорный валок опускается до появления дополнительной нагрузки на двигатели нажим­ных винтов (электромеханическое нажимное устройство).

Выверка рабочих валков на параллельность после их завалки в клеть производится для обеспечения равномерности обжатий по ширине поло­сы посредством отпечатка на образце металла длиной 1,5-2,0 м.

Для образования требуемого теплового профиля рабочих валков осуществляется их разогрев, который выполняется в следующем порядке:

После перевалки опорных валков всех клетей разогрев осуществляется прокаткой полос:

После перевалки рабочих валков всех клетей разогрев осуществляется прокаткой полос:

После перевалки рабочих валков клетей №5, №6 и №1, №4 разогрев осуществляется прокаткой полос:

После перевалки рабочих валков клети №6 разогрев осуществляется прокаткой полос:

После перевалки рабочих валков клети №5, №6 или остановки стана не более чем на 2 часа разогрев стана осуществляется прокаткой полос:

В остальных случаях разогрев стана осуществляется прокаткой 20 т. жести толщиной 0,25 - 0,36 мм.

При разогреве стана скорость прокатки должна быть не более 10-12 м/с, а ширина полос, используемых для разогрева валков, не должна быть менее ширины прокатываемого в дальнейшем металла.

Выявленные при подготовке стана к работе замечания уст­раняются, после чего делается вывод о готовности стана к прокатке основного сортамента.

При настройке стана выполняются следующие работы:

Выбираются соответствующие режимы обжатий, скорости и натяжений по клетям;

Выбираются необходимые уставки толщины перед клетью № 1, за кле­тями №2 и №6;

Настройка САРТиН (система автоматического регулирования толщины и натяжения) и САРПФ (система автоматического регулирования профиля и формы), которая производится в соответствии с требованиями "Инструкции о порядке включения, отключения и проверки комплекса системы автоматиче­ского регулирования толщины и натяжений полосы на шестиклетевом стане "1400";

Окончательная настройка валков, осуществляемая по направлению из­гиба переднего обжатого конца полосы при выходе его из клетей, при смещении полосы от оси прокатки вправо необходимо опустить правый на­жимной винт или поднять левый, при смещении полосы влево - опустить левый нажимной винт или поднять правый.

Прокатка жести осуществляется в номинальную толщину с допуском ± 0,01мм.

2.5 Задача рулона на стан

Рулоны подката поплавочно краном устанавливаются на приемный стеллаж перед станом таким образом, чтобы торец рулона совпадал с нанесен­ными на стеллаже метками. Обвязочная лента снимается вручную. Одновременно производится осмотр торцевых участков рулона. При наличии на них дефектов кромки типа "рванина", "заворот" дефектные участки отмеча­ются мелом.

Со стеллажа рулоны снимаются загрузочной балкой и передаются на загрузочную тележку. Подъемным столом загрузочной тележки рулон цент­рируется по оси разматывателя, затем надевается на барабан разматывателя и фиксируется на нем.

С помощью скребкового отгибателя передний конец полосы отделя­ется от рулона и подается в правильно-тянущие или подающие ролики в зависимости от того какой разматыватель (№ 1 или № 2) готовится к работе.

Конец полосы останавливается правильно-тянущими или подаю­щими роликами и остается в таком положении до окончания размотки предыдущего рулона. После того как скорость головной части стана снижа­ется до заправочной, задний конец предыдущего рулона сходит с разматывателя, проходит через листоправильную машину и останавливается под гильотинными ножницами, встроенными в комбинированную стыкосварочную машину, для выравнивания концов полос перед сваркой.

После установки заднего конца предыдущей полосы под сварку в листоправильную машину к гильотинным ножницам подается передний конец следующего рулона, который также устанавливается под сварку.

При задаче в стан полос после установки переднего конца под сварку на каждом рулоне производится замер профиля с помощью радиоизотопного толщиномера непрерывного действия TPJI-6-1C.

При величинах выпуклости, клиновидности, утолщений и утонений профиля подката и качества поверхности не соответствующих требованиям ЗТУЗ 09-211-2003, на рулон с отклонениями составляется акт за подписью мас­теров прокатного и травильного отделений, а также контрольных мастеров ОТК ЛПЦ-2,3- Актированный металл прокатывается в соответствии с требова­ниями ЗТУ 309-211-2003.

Рулон с отклонениями профиля прокатывается в соответствии с решением комиссии.

Подготовленные к сварке концы полос свариваются, снимается грат, встроенным в стыкосварочную машину гратоснимателем, и сдувается метал­лическая стружка с полосы.

Для заполнения петлевого устройства полосой, привод головной части включается на повышенную скорость. Транспортировка полосы в голов­ной части производится натяжным устройством № 1, натяжение полосы создается разматывателем №1 и №2.

В процессе заполнения петлевого устройства контролируется со­стояние поверхности и кромки подката. При наличии поверхностных дефектов типа "сквозные разрывы", "грубые плены", "продиры", не вырезанных на НТА, а также дефектов на кромке, отмеченных при установке рулона на разматыватель, дефектные участки удаляются на ножницах стыкосварочной машины (ССМ), а полоса сваривается.

Дефектные участки полосы маркируются номером плавки и рулона, ставятся в специальную кассету, где хранятся в течение не менее 24 ча­сов.

Через петлевое устройство полоса транспортируется натяжным ус­тройством №2.

В петлевом устройстве натяжение полосы создается приводом те­лежки с двумя барабанами, с помощью которых создаются две петли полосы.

Для центрирования полосы в петлевом устройстве установлены по­воротные барабаны, оборудованные системами автоматического центрирования.

Натяжным устройством №2 полоса подается в петлевую яму со свободной петлей, облегчающей центрирование полосы перед входом в стан с помощью центрирующих роликов № 3.

Из петлевой ямы полоса вытягивается первой клетью стана. Для создания натяжения полосы при входе в первую клеть установлено натяжное устройство № 3 и роликовый пресс-стол.

Заправка переднего конца полосы в стан производится на установ­ленной для каждой клети скорости.

После заправки полосы в стан ее передний конец задается на одну из моталок.

2.6 Прокатка полос на стане

Процесс прокатки полос на стане включает в себя следующие режимы:

Разгон стана до рабочей скорости;

Прокатка на рабочей скорости;

Замедление стана.

Номинальные значения параметров прокатки приведены в таблице 2.

Разгон стана до рабочей скорости осуществляется после заправки переднего конца полосы на одну из моталок, после пропуска сварного шва или дефектного участка. Темп разгона должен соответствовать значению, указанному в таблице 2.

Таблица 2

Номинальные параметры прокатки

Продолжение таблицы 2

Скорость движения полосы за клетью №6, м/с	33, не более
Скорость движения полосы при разрезании ее на рулоны и заправке на моталку, м/с	не менее 2,0
Скорость пропуска сварного шва, м/с
Скорость заправки полосы: в головной части, м/с во входной части, м/с в клети, м/с	от 0,75 до 2,0 включ.
Скорость выпуска заднего конца полосы из клетей, м/с	от 0,75 до 2,0 включ.
Скорость при толчках, м/с
Нормальный темп разгона стана, м/с
Нормальный темп замедления стана, м/с
Форсированный темп замедления стана, м/с
Нормальный темп разгона, замедления головной части, м/с
Запас полосы в петлевом устройстве, м
Давление металла на валки при прокатке Н(Тс)

Замедление стана производится с темпом, определенным таблицей 2, в следующих случаях:

При пропуске сварного шва или дефектного участка до скорости пропуска сварного шва;

После намотки рулона заданного диаметра на барабан одной из моталок до скорости движения полосы при разрезании ее на рулоны;

При выпуске заднего конца полосы со стана до скорости, предусмотренной таблицей 2.

Снятие готовых полос со стана, их приемка и назначение на после­дующую переработку.

После намотки рулона заданного диаметра скорость стана сни­жается до скорости, обеспечивающей работу САРТиН, полоса разрезается вручную или летучими ножницами. Задний конец полосы доматывается на мо­талку.

С помощью вспомогательных механизмов моталки и снимателя рулон снимается и перемещается к транспортеру № 1 уборочного устройства, где производится его обвязка.

Уборочным устройством рулоны передаются в отделение химиче­ской очистки (съем рулона с транспортера № 1) или к агрегатам непрерывного отжига (съем рулона с транспортера № 3) и колпаковым печам (съем рулона с транспортера № 4).

Для взвешивания рулонов в уборочном устройстве установлены весы.

Одновременно с домоткой заднего конца полосы, передний конец следующей полосы задается на другую моталку с помощью ленточных транспортеров. Закрепление полосы на барабане моталки осуществляется за-хлестывателем, который после намотки нескольких витков отводится в сторону.

После снятия рулонов готовых полос со стана старшим вальцов­щиком на каждом третьем прокатанном рулоне, начиная с первого от перевалки рабочих валков или после порыва, оценивается качество поверх­ности полосы. С этой целью от оцениваемых рулонов вырезаются образцы. Длина образца должна быть не менее 3,0 мм.

Назначение металла после шестиклетевого стана на последующий отжиг определяется заданием ПРБ.

Каждый прокатанный рулон должен иметь маркировку, нанесен­ную несмываемой краской на протертую ветошью поверхность, в которой указаны:

Номер плавки;

Марка стали;

Размеры полосы;

Размер и масса рулона;

Номер бригады.

2.7 Управление станом

Управление станом осуществляется с десяти постов управления (ПУ), семи рабочих мест и двадцати местных рабочих мест.

С центрального поста управления (ЦПУС) осуществляется выбор режимов работы механизмов стана и технологических систем, выбор режима прокатки, управление механизмами стана и технологическими системами в автоматическом и полуавтоматическом режимах, настройка стана на заданную программу прокатки, управление локальными системами, контроль техноло­гических параметров стана и электрических параметров главных приводов, контроль запаса полосы в петлевом устройстве с помощью УВМ во всех предусмотренных режимах.

С ПУ №1-6 осуществляется управление скоростными режимами стана, нажимными винтами, механизмами установки валков, центрирующими роликами и проводковым столом перед клетью (крышками картера клети), контроль положения нажимных винтов, давления металла на валки, скорости клети, межклетевого натяжения. С ПУ №1 осуществляется также управление станом при пропуске сварного шва и выпуска заднего конца полосы, совместный толчок натяжных устройств № 2 и № 3, управление гильотинными ножницами.

2.8 Эксплуатация технологической смазки при прокатке

В качестве технологической смазки при прокатке жести использует­ся пальмовое масло и его модификации. Смазка полосы при прокатке реализуется посредством водомасляной смеси (ВМС) и смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ).

ВМС получают смешением технологической смазки с обессоленной водой. В качестве СОЖ используется жидкость, образующаяся в результате эмульгирования химически очищенной водой технологической смазки из ВМС.

Подача ВМС и СОЖ на полосу при прокатке должна обеспечивать:

Снижение сил трения;

Теплоотвод от валков;

Образование минимума продуктов износа валков и полосы;

Минимальное разложение смазки при прокатке;

Лёгкость удаления с полосы продуктов износа валков и полосы, продук­тов разложения технологической смазки.

Для приготовления ВМС и подачи её через форсунки на прокаты­ваемую полосу перед пятой и шестой клетями предназначены станции технологической смазки (Т-1 и Т-2), включающие бак - мешалки, трубопроводы подачи и слива ВМС и соответствующие насосы.

ВМС из бака - мешалки непрерывно подаётся в соответствующие клети стана. Подача ВМС в клети производится открытием запорных клапанов на клетях после задачи переднего конца полосы. При остановках стана подача ВМС на полосу прекращается закрытием запорных клапанов. При прокатке по­лосы перебои в подаче смазки не допускаются.

Охлаждение рабочих валков производится при прокатке всех видов продукции подачей СОЖ на все клети, начинается одновременно с прокаткой и прекращается при остановках стана. Подача СОЖ на стан производится по трем системам с нормируе­мым расходом. Регулировка подачи СОЖ осуществляется подбором диаметра и количества форсунок, устанавливаемых в коллекторах по клетям.

Ревизию и чистку форсунок СОЖ проводит во время плановых перевалок опорных валков технологический персонал СООЖ под контролем технологического персонала прокатного отделения. Промывку наружной сто­роны коллекторов СОЖ в клетях горячей химочищенной водой проводит технологический персонал стана во время ППР.

Система циркуляции СОЖ включает отстойники для её очистки, холодильники для охлаждения до регламентируемой температуры и насосы для подачи на стан, расположенные в технологическом подвале.

2.9 Эксплуатация валков, их перевалка и охлаждение

Эксплуатация, учет стойкости и перевалка прокатных валков производится в соответствии с требованиями ТИ ПЖ-19-2006.

Периодичность перевалок опорных и рабочих валков контролируется по документам АСУШПС, книгам перевалок прокатного отделения.

Расхождение в диаметрах одной пары рабочих валков стана должно быть не более 1,5 мм. Расхождение в диаметрах опорных валков для любой клети стана - не бо­лее 50 мм.

В клетях №3, №4, №6 должны применяться рабочие валки со шли­фованной поверхностью бочки, в клетях №1, №2, №5 - с поверхность насеченной дробью. Допускается применение шлифованных валков во всех клетях стана и несеченных валков в клети №3, №4, №6.

Шероховатость поверхности рабочих валков в клети № 5 с насеченной поверхностью должна быть Ra=2,5-3,0 мкм.

Насечка валков производится на дробеметной машине в соответствии с требованиями ТИ ПЖ-19-2006.

Периодичность перевалок рабочих валков осуществляется в соот­ветствии с требованиями таблицы 3.

Таблица 3

Периодичность перевалки рабочих валков клетей

Допускается после прокатки плановых норм жести прокатка полос для кровли в объеме до 300 т.

Периодичность перевалок опорных валков должна соответствовать требованиям таблицы 4.

Таблица 4

Периодичность перевалок опорных валков

Охлаждение валков осуществляется смазывающе-охлаждающей жидкостью (СОЖ), которая должна обеспечивать эффективное снижение сил трения и максимальный теплоотвод от валков на всех рабочих клетях.

2.10 Контроль технологического процесса. Датчики и приборы технологического контроля

При поступлении подката на стан производится контроль соответствия

данных маркировки рулонов и данных накладной ведомости. Контроль профиля поперечного сечения подката осуществляется старшим вальцовщиком или старшим оператором головной части стана на ка­ждом задаваемом в стан рулоне. Металл с обнаруженными перед клетью № 1 дефектами: сквозные разрывы, плена и др. прокатывается на пониженной скорости.

Контроль формы полосы после прокатки осуществляется по показа­ниям стрессометра за клетью № 6 или визуально. Старшим вальцовщиком контролируется качество каждого прока­танного рулона. Качество поверхности полосы оценивается старшим вальцовщиком на каждом третьем прокатанном рулоне, начиная с первого ру­лона, после перевалки рабочих валков или после порыва по образцам, вырезанным из этих рулонов. Длина образцов не менее 3 м. При обнаружении на полосе локального утолщения (накат), металл на­значается на отжиг в АНО №1, №2 с отметкой "накат" в сквозном паспорте и при маркировке рулонов.

При необходимости контролером ОТК осуществляется выборочный контроль качества поверхности и формы прокатанных полос как на 6-ти клете­вом стране. Так и на агрегатах химической очистки, на отрезанном образце металла на поверочной плите.

Радиоизотопный толщиномер непрерывного контроля ТРЛ-6-1С предназначен для определения фактического профиля подката и установлен в головной части стана перед ССМ, толщиномер проверяется комиссионно не реже 2-х раз в год. В состав комиссии должны входить старший мастер стана, начальник участка изотопной техники ЛПЦ-3, начальник лаборатории жести. По результатам проверок составляется акт.

Радиоизотопный измеритель толщины типа FMM-24024 в количестве трех комплектов установлен во втором межклетевом промежутке, перед клетью №1 и за клетью № 6.

Измеритель натяжения полосы состоит из пяти измерительных роликов ИНР-1400Д, установленных в межклетевых промежутках №1-5 и блока обработки информации ИПН-7268.

Стрессометр фирмы "ASEA" установлен за клетью № 6 и используется в комплекте САРПФ.

Измеритель суммы и разности давлений металла на валки УИУ-2000 установлены по одному комплекту на клеть и предназначены для контроля давления металла на валки.

Скорость прокатки измеряется аналоговыми тахогенераторами ПТ- 32 и цифровыми датчиками скорости ПДФ-1М, присоединенными к валу элек­тродвигателей стана.

Датчик механизма установки валков на уровень прокатки Д-41 ус­тановлен на нижних электромеханических винтах каждой клети.

Датчик положения нажимных винтов ПКФ-12-1.

Нагрузка на электродвигатели измеряется амперметрами М32, уста­новленными на пультах управления.

Контроль за технологией приготовления технологической смазки, температурой охлаждающей жидкости, пальмового масла и технологической смазки осуществляется мастером по смазке, а в смене - сменным мастером прокатного отделения. Результаты измерений записываются в книгу производства.

Контроль температуры рабочих валков осуществляется при необхо­димости. Температура валков не должна превышать 70° С. Ежесменно старший вальцовщик осуществляет контроль качества поверхности опорных валков клети № 6. При образовании на опорных валках кольцевых накатов в виде желобообразных выпуклых полосок по окружности валка для устранения дефекта производится прокатка 50-100 т металла толщи­ной 0,5-0,6 мм с завалкой в клеть № 6 рабочих валков, насеченных дробью, с шероховатостью Ra = 1,6-2,5 мкм.

Для анализа нестабильной работы оборудования стана под руководством старшего мастера прокатного отделения, проводится запись энергосиловых и скоростных параметров прокатки (скорость 6-й клети, натя­жения в 4,5,6 промежутках, усилие прокатки в 4,5,6 клетях, отклонение толщины от задания за 6-ой клетью) на многоканальный самописец. На ди­аграмме проставляется дата, время, толщина катаемого металла.

По результатам анализа диаграмм производится оценка техническо­го состояния технологического оборудования. При необходимости определяются меры по стабилизации режимов его работы.

3 Техника безопасности при прокатке

Прокатный стан и все вспомогательные агрегаты должны быть максимально механизированы. Шестиклетевой и дрессировочный станы имеют большую скорость прокатки. Все вращающиеся части и механизмы должны иметь ограждения, защитные приспособления и устройства, исключающие:

а) прикосновения к движущимся и вращающимся частям;

б) вылет из стана обломков оборудования или обрывков полосы;

в) превышение предельно-допустимых вибраций и шумов;

г) травмирование во время перевалки валков.

Все ручки, кнопки и другие части управления имеют надписи о их назначении. Рукоятки надежно фиксируются в установленном положении.

При остановке стана на ремонт, перевалку, смазку, уборку и другие работы, а также при запуске стана после профилактических работ строго соблюдается положение о бирочной системе. Во время производства работ по удалению обрывков полосы линейные контакторы данной и предыдущей клети отключаются. Перед удалением зазубренной полосы на моталках и натяжных устройствах отключается контактор шестой клети и моталки стана или натяжной станции, отключаются приборы автоматики, застрявшая полоса удаляется краном, рубится на мерные длины.

Перед началом перевалки проверяется исправность и комплектность грузоподъемных приспособлений, проверяется правильность установки рабочих валков на перевалочной платформе тележки, нажимным устройством устанавливается зазор между верхним опорным и рабочим валком 150-200 мм. Отсоединяются трубопроводы подачи масла к механизму уравновешивания и смазки подшипников, отводятся фиксаторы крепления подушек рабочих валков в клети; включается механизм уравновешивания шпинделя и т.д.

Перевалка опорных валков производится только после разборки схемы главных приводов, вспомогательного оборудования и взятие бирки на главный привод переваливаемой клети.

При эксплуатации стыкосварочного комплекса необходимо выполнять требования ГОСТ 123003-75 "Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", "Правила техники безопасности и производственной санитарии при электросварочных работах ".

Технологический процесс приготовления, эксплуатации и регенерации смазочно-охлаждающей жидкости соответствует требованиям государственных стандартов ССБТ РК. Все операции по приготовлению, эксплуатации и регенерации смазочно-охлаждающей жидкости производить в соответствии с "Общими правилами безопасности для предприятий и организаций металлургической промышленности, инструкцией по безопасности труда для обслуживающего персонала отделения смазочно-охлаждающей жидкости".

Все технологические операции на стане при прокатке полос обслуживающим персоналом должны выполнятся с соблюдением правил, изложенных в инструкциях по технике безопасности для рабочих прокатного отделения.

4 Охрана труда при прокатке

Потенциальным источником загрязнения окружающей среды являют­ся СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость), применяемая при прокатке на шестиклетевом стане.

СОЖ и технологическая смазка находятся в замкнутом цикле и про­ходят через систему отстойников в очистных сооружениях. Утечки жидкости в ливневую канализацию из замкнутой системы очистки не допускаются. Механические примеси из отстойников, шлам и маслоотходы подле­жат сжиганию в корпусе сжигания маслоотходов. Очищенная вода вновь возвращается в систему для охлаждения валков.

Промывка стана производится при открытых картерах, входящих в систему уборки шлама. Не допускается смыв загрязнений в систему очистки охлаждающей жидкости.

Заключение

В процессе прохождения производственной практики было произведено знакомство с общим процессом производства чугуна, стали и проката на АО "АрселорМиттал Темиртау" и листопрокатных цехов в его составе.

В частности, был рассмотрен процесс производства горячекатаной рулонной и листовой стали из слябов на стане горячей прокатки "1700" в листопрокатном цехе №1. Также были рассмотрены:

Холодная прокатка стали в ЛПЦ №2

Производство проката в плоских листах и рулонах с алюмоцинковым, цинковым и полимерным покрытием, а также производство профилированных листов с вышеупомянутыми покрытиями и без них.

Практика проходила в листопрокатном цехе №3. Во время прохождения практики был рассмотрен процесс производства черной и белой жести, ленты, полос из декапированной, кровельной и конструкционной стали в листах и рулонах. Также была рассмотрена структура цеха и его отделений: прокатного, термического, лудильного и адьюстажа. В общих чертах было рассмотрено основное технологическое оборудование отделений цеха: прокатный стан "1400", агрегаты электролитической очистки, колпаковые печи, агрегаты непрерывного отжига, двухклетевые дрессировочные станы, агрегаты подготовки полосы, агрегаты электролитического лужения, агрегаты резки, агрегат упаковки и трубоэлектросварочный агрегат.

Основным вопросом производственной практики была технология прокатки полос на шестиклетевом стане "1400". в процессе изучения этого вопроса были рассмотрены следующие аспекты технологии прокатки полос не шестиклетевом стане "1400":

Схема шестиклетевого стана "1400"

Техническая характеристика основного технологического оборудования шестиклетевого стана "1400"

Требования, предъявляемые к подкату для шестиклетевого стана "1400"

Требования, предъявляемые к прокату шестиклетевого стана "1400"

Подготовка стана к работе и его настройка

Задача рулона на стан

Прокатка полос на стане

Управление станом

Эксплуатация технологической смазки при прокатке

Эксплуатация валков, их перевалка и охлаждение

Контроль технологического процесса. Датчики и приборы технологического контроля

Техника безопасности и охрана труда при прокатке

Практика позволила ознакомится с основными процессами прокатки стали в листопрокатных цехах, и дальнейшей ее обработки, что будет необходимо в процессе дальнейшего обучения в университете.

Список использованных источников

1. Паспорт листопрокатного цеха №3

2. Технологическая инструкция по холодной прокатке полос и жести на шестиклетевом стане "1400" листопрокатного цеха №3

3. Паспорт шестиклетевого стана "1400"

4. А.И. Целиков. "Машины и агрегаты металлургических заводов". Т 3 "Машины и агрегаты для производства и отделки проката" -М: Металлургия, 1988- 680с.

5. Н.И. Шефтель. Технология производства проката: Учебное пособие для вузов. – М.: Металлургия, 1976. – 576 с.

6. Диомидов Б.Б., Литовченко Н.В. Технология прокатного производства. – М.: Металлургия, 1979. – 488 с.

7. Сайт: http://arcelormittal.kz/

Травление подката для производства жести производят в НТА, аналогичных действующим в цехах холодной прокатки листа, подробно описанных в главе 2.

Для прокатки жести применяют пяти- или шестиклетевые НСХП. В редких случаях при малых объемах производства - реверсивные станы.

Прокатка жести

Как уже отмечалось, первым в СССР цехом жести с непрерывным станом стал цех жести ОАО ММК. Цех работает до настоящего времени. И оборудование, и технология совершенствовались. К настоящему времени цех жести ОАО ММК располагает НТА, пятиклетевым НСХП-1200, агрегатами обезжиривания и очистки полосы, колпаковыми печами и АНО, двухклетевыми дрессировочными станами и агрегатами электролитического и горячего лужения полосы, а также агрегатами поперечной резки и правки полос и укладки листов в пачки.

Имеется также агрегат непрерывного горячего цинкования полос со станов холодной прокатки.

Схема стана 1200 показана на рис.128. Стан предназначен для прокатки жести толщиной 0,20-0,36, шириной 730-850 мм, а также холоднокатаных полос из низкоуглеродистой стали толщиной 0,35-0,63, шириной 730-900 мм из подката толщиной 2,1-2,5 мм.

Стан состоит из пяти последовательно расположенных четырехвалковых клетей, разматывателя и моталки. Станины клетей закрытого типа. Диаметр рабочих валков 500, опорных 1340 мм. Длина бочки валков 1200 мм. Подшипники рабочих валков роликовые, опорных - жидкостного трения. Привод валков осуществляется от двигателя через шестеренную клеть. Характеристика двигателей приведена в табл.48.

Технологический процесс прокатки на стане 1200 таков.

Прокатку переднего конца подката до надежного захвата его моталкой производят на заправочной скорости. При этом на рабочие и опорные валки подают воду. Далее скорость прокатки увеличивают до рабочей и включают систему подачи технологической смазки. Режим обжатий и скорости прокатки на стане 1200 приведены в табл.49.

Рис. 128. Схема расположения основного оборудования стана 1200 ОАО ММК:

1-5 - рабочие клети; 6 - разматыватель; 7 - моталка; 8 - тензометрические ролики для измерения натяжения полосы; 9 - форсунки для подачи на полосу технологической смазки: 10 - бесконтактный измеритель толщины полосы

Таблица 48

Характеристика электродвигателей клетей стана 1200 ОАО ММК

		Мощность, МВт	Угловая скорость, об/мин	Скорость прокатки,
2
3

Таблица 49

Применение относительно небольших обжатий полосы в 1 -й клети обусловлено опасением разрывов ее из-за продольной разнотолщинности состыкованных концов, а также недостаточной устойчивостью полосы (смещением с продольной линии прокатки). Снижение величины обжатия полосы в последней клети объясняется тем, что при повышенных обжатиях увеличивается трение в зоне деформации из-за плохого поступления смазки. Из-за этого повышается температура металла в очаге деформации, происходит коробление полосы, возможны отслоения частиц металла .

В качестве технологической смазки при прокатке жести чаще всего применяют пальмовое масло.

Долгое время на стане 1200 ОАО ММК применяли следующую систему подачи смазки: в 1-ю клеть поступала полоса, промасленная пальмовым маслом на НТА после травления подката. Перед последующими клетями пальмовое масло с водой подавали соответственно одним, двумя, четырьмя и семью соплами с каждой стороны полосы.

В дальнейшем на стане 1200 опробовали применение касторового, гид- рогенезированного подсолнечного и кориандрового масла. Наилучшие результаты (снижение коэффициента трения в последних клетях, расхода электроэнергии и сопротивления металла деформации) получены при использовании касторового масла. Основной недостаток - после прокатки поверхность жести получалась темной, зажиренной и плохо очищалась. Аналогичный результат был получен и при применении других натуральных масел .

С целью снижения расходов были начаты работы по использованию заменителей пальмового масла. Получены положительные результаты, однако цена заменителей оказалась выше цены пальмового масла. Работы были продолжены в направлении применения присадок к пальмовому маслу. Цель — улучшение качества белой жести, снижение затрат, расширение сортамента жести по толщине. Исследования показали, что применение 10-20% присадок к пальмовому маслу позволяет прокатывать жесть толщиной 0,15-0,18×730; 0,18×780 и 0,28×920 мм, загрязненность полосы после прокатки и степень очистки на агрегатах обезжиривания находится примерно на том же уровне, что и при использовании пальмового масла.

Ведутся и другие работы по совершенствованию технологии производства жести на ОАО ММК.

Современными станами для прокатки жести следует считать шестиклетевые станы. Таким станом, в частности, является стан 1400 ОАО «ИСПАТ- Кармет».

Стан 1400 предназначен для прокатки жести и тонких полос из марок стали 08кп, Юкп, 08пс. На стане возможен бесконечный (основной) или порулонцый режимы прокатки. Схема расположения основного оборудования стада 1400 приведена на рис.129.

Техническая характеристика стана 1400 ОАО «ИСПАТ-Кармет»

Размеры подката, мм:

толщина…………………………………………. 1,8-3

Диаметр рулона, мм……………………… 750/1500-2200

Масса рулона, т………………………………….. <30

Размеры готовых полос, мм:

толщина………………………………………. 0,16-0,60

ширина……………………………………….. 700-1250

Скорость прокатки, м/с:

заправочная…………………………………….. 0,75

максимальная………………………………….. 33

при проходе сварного шва……………….. <16

при разрезании полосы и заправке конца

полосы в моталку…………………………. 2-8

Темп изменения скорости прокатки, м/с:

при ускорении…………………………………. 2,5

при замедлении……………………… 4………. 3

Диаметры бочки валков, мм:

рабочих………………………………………….. 600

опорных………………………………………… 1400

Длина бочки валков, мм……………………… 1400

Сечение стоек станины, мм………………. 705×800

Максимальная сила прокатки, МН………… 20

Нажимное устройство:диаметр нажимного винта, мм 56О

ход винта, мм…………………………………….. 170

скорость перемещения винта, мм/мин… 26,4-50

диаметр поршня ГНУ, мм……………………. 750

ход поршня, мм………………………………… 20

Давление жидкости. Па…………………….. 314,8-105

Проектная мощность, тыс.т/год…………… 750
В головной части стана имеется загрузочный конвейер (на рис.129 не показан), на котором могут быть размещены три рулона. Загрузочный конвейер обеспечивает передачу рулонов на тележку загрузочного устройства. Он выполнен в виде балки с местами для рулонов. За загрузочным конвейером установлен механизм удаления обвязочной ленты и загрузочной устройство, содержащее тележку для приема рулонов и передачу их к разматывагтелям

Разматыватели обеспечивают строгое центрирование рулонов по и создание натяжения в процессе размотки. Каждый разматыватель оснащен механизмом отгибки (скребкового типа) и подачи переднего конца полосы в стан. Отделение переднего конца полосы от рулона производится посредством отгибателя, который также направляет полосу в листоправильную машину, в листоправильной машине правят передний и задний концы полосы перед стыковой сваркой (на рис.129 не показана).

В стыкосварочной машине производят сварку концов полос (сечением 1,2-5-6×600+1350 мм) и удаление грата. За стыкосварочной машиной расположено натяжное устройство №1, состоящее из трех приводных роликов диаметром 1 ООО мм с индивидуальным приводом и двух прижимных роликов. Это устройство обеспечивает натяжение полосы при сварке концов и перед петлевым накопителем.

Рис. 129. Схема расположения основного оборудования стана бесконечной прокатки 1400 ОАО «ИСПАТ-Кармет»:

1 - разматыватели №1 и №2; 2 - тянущие ролики; 3 - стыкосварочная машина; 4 - натяжное устройство №1; 5 - направляющие ролики; 6- петлевое устройство; 7 - барабан; 8 - поворотные ролики; 9 - натяжное устройство №2; 10 - натяжное устройство №3; 11 - петлевая яма; 12 - разматыватель №3; 13 - гильотинные ножницы; 14 - правильно-тянущая машина; 15 - непрерывная группа рабочих клетей; 16 - проводковые столы; 17-измеритель натяжения полосы; 18 - измеритель толщины полосы; 19 - натяжные ролики; 20 - летучие ножницы; 21 - моталки

Петлевое устройство (запас полосы 417 м) содержит тележку с двумя неприводными роликами, барабан, связанный канатом с тележкой, а также поворотные ролики, поддерживающие ветви полосы. Скорость перемещения тележки при накоплении и расходовании полосы не превышает 1,25 м/с, а ее рабочий ход составляет 105 м. Входная часть линии стана включает натяжные устройства №2 и 3, по конструкции аналогичные петлевому устройству №1, разделенные петлевой ямой. Петлевая яма между натяжными устройствами №2 и 3, в которой полоса транспортируется без натяжения, позволяет осуществить развязку по натяжению головной и входной частей стана бесконечной прокатки. Разматыватель №3 и правильно-тянущая машина установлены перед шестиклетевым станом 1400. Разматыватель №3 консольного типа имеет скребковый отгибатель переднего конца полосы, прижимной ролик для прижатия распушенных витков рулонов в момент отгиба переднего конца полосы. Разматыватель №3 используют в случае порулонной прокатки полос. Между правильно-тянущей машиной и первой клетью стана находятся гильотинные ножницы с гидравлическим приводом для разрезания полосы при перевалках рабочих и опорных валков и вырезки, при необходимости, сварных швов.

В линии стана установлено шесть идентичных четырехвалковых клетей. Все клети шестиклетевого стана 1400 оборудованы комбинированным нажимным механизмом, включающим электромеханическое нажимное устройство с приводом нажимных винтов от электродвигателей для установки межвалкового зазора и гидравлическое нажимное устройство (ГНУ), состоящее из двух гидроцилиндров, размещенных под подушками нижних опорных валков и служащих для регулирования силы прокатки. ГНУ обеспечивает высокую скорость и точность перемещения валков при регулировании толщины, а электромеханические устройства используют при настройке клетей, перестройке их на новый размер полос и при перевалках валков.

Опорные валки шестиклетевого стана 1400 установлены в гидростатодинамических подшипниках жидкостного трения (ПЖТ) с упорным узлом качения, рабочие валки - на подшипниках качения.

С целью регулирования плоскостности полосы все клети шестиклетевого стана
1400 оснащены устройствами дополнительного изгиба и противоизгиба рабочих валков. Гидроцилиндры дополнительного изгиба установлены в Подушках опорных валков и предназначены для устранения коробоватости жести. Устранения волнистости полос добиваются при помощи гидроцилиндров противоизгиба, размешенных в плитовине станины.

В межклетевых промежутках установлены пресс-проводковые столы для выпуска заднего конца полосы с натяжением и предотвращения окова валков.

Выходная часть стана обеспечивает смотку прокатанных рулонов, транспортирование их от стана, инспекционную проверку качества поверхности полосы. За последней клетью стана установлена натяжная станция, состоящая из четырех роликов с индивидуальным приводом, имеющих диаметр 570- 600 мм, и четырех прижимных роликов, снабженных гидроцилиндрами. Эта натяжная станция обеспечивает поддержание переднего натяжения в последней клеш в период реза полосы и заправки переднего конца на барабан моталки. Рез полосы осуществляется барабанными летучими ножницами для деления полосы после намотки рулона.

За ножницами по ходу прокатки установлены две моталки аналогичной конструкции. Моталки имеют барабан, механизм изменения диаметра барабана, сталкиватель рулонов, прижимной ролик и автоматический захлестыватель.

Барабан моталки представляет собой кованый клиновидный вал, на который насажены четыре подвижных сегмента, связанные с механизмом изменения диаметра барабана для закрепления рулона и обеспечения его снятия. Прижимной ролик установлен для прижатия заднего конца полосы к рулону и предотвращения распушивания рулона. Автоматический захлестыватель позволяет осуществить заправку переднего конца полосы на барабан моталки и намотку первых витков.

На НСХП первых поколений передний конец полосы заправляли в щель барабана моталки. Однако при наматывании на барабан тонкой полосы (до 0,3 мм) с большим натяжением на первых внутренних витках рулона образуются продольные вмятины в месте расположения щели на барабане моталки. Во избежание образования вмятин на внутренних витках рулонов необходимо, чтобы щель на барабане моталки была минимальной. Однако заправить тонкую стальную полосу в такую щель очень трудно. Кроме того, операция заправки конца полосы требует некоторого времени и иногда осуществляется с участием рабочего. В связи с этим разработаны ременные автоматические захлестыватели. Они позволяют плотно намотать первые 2-3 витка полосы на барабан моталки, после чего, при наличии определенного натяжения полосы, производится плотная смотка рулона.

На НСХП первых поколений передний конец полосы заправляли в щель й «а моталки. Однако при наматывании на барабан тонкой полосы (до 3 мм) с большим натяжением на первых внутренних витках рулона образуйся продольные вмятины в месте расположения щели на барабане моталки, go избежание образования вмятин на внутренних витках рулонов необходи- чтобы щель на барабане моталки была минимальной. Однако заправить тонкую стальную полосу в такую щель очень трудно. Кроме того, операция заправки конца полосы требует некоторого времени и иногда осуществляется с участием рабочего. В связи с этим разработаны ременные автоматические захлестыватели. Они позволяют плотно намотать первые 2-3 витка полосы на барабан моталки, после чего, при наличии определенного натяжения полосы, производится плотная смотка рулона.

Перед заправкой переднего конца полосы тележка перемещается к вращающемуся барабану моталки (схема захвата полосы показана на фрагменте, расположенном в правой части рисунка). При этом натянутый ремень отогнет барабан моталки и передний конец полосы войдет в зев между движущимся по холостым роликам 6н8 ремнем и вращающимся барабаном. Одновременно ролик 7 с помощью пневмоцилиндра 11 и рычага опустится и прижмет юнец полосы к барабану моталки. Таким образом, на барабане моталки образуется 2-3 витка, после этого тележка отводится и полоса плотно сматывается в рулон.

Рис. 130. Конструкция автоматического ременного захлестывателя переднего конца полосы вокруг барабана моталки:

К 10, 11 - пневматические цилиндры; 2 - передвижная тележка; 3 - направляющие; 4 - S-образная рама; 5 - бесконечный ремень; 6,7,8 - холостые ролики; 9 - шарнирный рычаг; 12 -- барабан моталки

Стан 1400 оснащен АСУ ТТТ, связанной с локальными системами автоматического регулирования. Для контроля за ходом технологического процесса и работой отдельных приборов и механизмов в линии стана установлены датчики, информация с которых поступает на управляющую вычислительную машину (УВМ). Стан управляется с центрального поста управления (ЦПУС) и рабочих мест у клетей. В ЦПУСе задается программа прокатки, осуществляется управление механизмами стана и технологическими системами в автоматическом и полуавтоматическом режимах, управление станом во всех скоростных режимах, управление локальными системами, контроль технологических параметров стана и электрических параметров главного привода, контроль запаса полосы в петле-аккумуляторе, управление станом с помощью УВМ во всех предусмотренных режимах. С постов управления на клетях предусмотрено управление скоростными режимами стана, управление нажимными винтами, механизмами установки валков, центрирующими роликами, проводков ым столом и другими сервисными устройствами.

На момент ввода в эксплуатацию стана 1400 отсутствовал отечественный опыт эксплуатации шестиклетевых станов холодной прокатки и прокатки сверхтонкой жести.

Подкат, который получали на ШСГП-1700 для НСХП-1700, по многим показателям не удовлетворял требованиям к подкату для жести: поперечный профиль был нестабилен, его выпуклость и клиновидность превышали требуемую, нестабильными были и механические свойства: предел текучести 240- 340 Н/мм2, твердость 48-75 HRB.

Не оправдал себя и первоначальный выбор толщины подката (1,8-2,2 мм), поскольку при этом имел место большой разброс механических свойств и высокая неравномерность структуры металла при низких пластических характеристиках и повышенной твердости подката.

Основными мероприятиями по получению подката оптимальной формы, механическими свойствами, твердостью и структурой металла стало следующее :

Разработка новой профилировки валков (см. раздел 3 этой главы);

Регламентация температурных условий прокатки и смсутки подката в рулон (соответственно 860-890 и 660-680°С);

— применение подката толщиной 2,4 мм;

— выдержка рулонов до начала травления не менее 72 часов;

— относительная деформация подката в изгиботянущей машине НТА 0,7-1,5%.

Непосредственно на стане 1400 основной задачей стала разработка рациональных режимов обжатий.

В начальный период освоения прокатки жести применяли режимы, при которых обжатие металла осуществляли в пяти клетях (по опыту стана 1200), а шестая клеть работала в прокатно-дрессировочном режиме (табл.50).

Процесс прокатки полос с малыми обжатиями в клети 6 имел ряд недостатков. Во-первых, отсутствие обжатия в клети не позволяло регулировать толщину полосы изменением скорости только в клети б из-за низкого коэффициента передачи Ah6/AV6. Поэтому регулирование толщины осуществляли синхронным изменением скоростей прокатки в клетях 5 и 6. Натяжение полосы между этими клетями поддерживали постоянным путем коррекции скорости в клети 6. При такой схеме затруднялось регулирование толщины прокатываемых полос из-за большого транспортного запаздывания. Во-вторых, прокатка в клети 5 тонкой, практически конечной толщины полосы увеличивала вероятность ее порыва в последнем межклетевом промежутке. Вероятность порыва полосы возрастала и вследствие того, что при указанном распределении обжатий поддержание заданного натяжения между клетями 4 и 5 путем перемещения винтов клети 5 вносило значительные возмущения в натяжение между клетями 5 и 6.

Отрицательное влияние на стабильность процесса прокатки в рассматриваемых условиях оказывала также разница в динамической загрузке приво- дов клетей 5 и 6, что в режимах разгона и торможения стана приводило к изменению натяжения полосы в последнем межклетевом промежутке. И наконец, отсутствие достаточного обжатия в клети 6 снижало эффективность регулирования формы прокатываемой полосы. Недостаточный разогрев валков клети и малая величина перепада температур по длине бочки валка затрудняла процесс теплового регулирования его профиля. Ограниченная возможность перераспределения вытяжек по ширине полосы при малом обжатии усложняла регулирование формы полосы путем принудительного изгиба валков.

Таблица 50

Режим обжатий и силовые параметры прокатки жести размерами 0,25+0,32×850 мм из подката толщиной 2,4 мм

Номер клети	Относительное обжатие, %	Сила прокатки, МН	Переднее натяжение полосы, кН	Ток двигателей главного привела, кА

Попытки увеличить обжатие в клети б с помощью перенастройки стана в ходе прокатки не дали ожидаемого результата вследствие резкого возрастания силы прокатки и натяжения полосы. Оптимизировать загрузку клети при прокатке жести толщиной 0,25 мм удалось лишь при ее начальной настройке на достаточно большое обжатие .

Следующий этап разработки режимов обжатий характерен вводом в работу 6 клети стана 1400. В табл.51 показаны режимы обжатий при прокатке жести и холоднокатаных полос различных размеров, зафиксированные сотрудниками Донниичермета при освоении новых профилировок валков. Имевшие место при этих прокатках межклетевые натяжения полос приведены в табл.52.

Режимы обжатий, представленные в табл.51, интересны тем, что при их реализации использовали подкат разной толщины - от 1,8 до 2,5 мм.

Сравнение данных табл.50 и 51 показывает, что величина относительного обжатия в клети б составила 11-17%, кроме режима прокатки жести толщиной 0,18 мм, который реализовали за счет разгрузки клети 5. Остальные четыре клети по относительному обжатию загружены примерно равномерно.

Величина межклетевых натяжений принята, по сравнению с табл.50, несколько выше, но тенденция к их снижению от клети 1 до клети 6 сохранена. Причем, с увеличением ширины полос она увеличивается.

Следует отметить, что эти режимы обжатий также оказались нерациональны, главным образом, из-за недостаточной загрузки клети б, что не исключило затруднений в регулировании теплового профиля валков и формы полосы.

В дальнейшем были разработаны и освоены режимы обжатий полос, представленные в табл.53.

Характерным для освоенных режимов обжатий является то, что в клети I величина относительного обжатия несколько ниже, чем в остальных клетях. В клетях 2-5 относительные обжатия одинаковые, а в клети 6 выше, особенно при прокатке тонкой жести.

При прокатке полос с равномерным распределением относительных обжатий по клетям и увеличенными относительными обжатиями в клети 6 существенно повысилась эффективность работы систем регулирования толщины, натяжения и плоскостности полосы, что позволило вернуться к традиционной схеме натяжения полосы в последнем межклетевом промежутке путем нажимных устройств в клети 6, удалось сократить число порывов полос более чем в 5 раз.

Таблица 52

Межклетевые натяжения при прокатке жести и холоднокатаных полос на стане 1400

Полосы, мм	Межклетевые натяжения, кН, по промежуткам

Примечание. Межклетевые натяжения даны для условий прокатки полос пс режимам, приведенным в табл.51,

В дальнейшем режимы обжатий были несколько скорректированы с соблюдением уже установленных соотношений. Эти режимы представлены в табл.54.

При разработке режимов прокатки на стане 1400 большое внимание было уделено выбору оптимальных величин межклетевых натяжений полос.

Натяжение полосы способствует достижению равномерной деформации металла в межвалковом зазоре, центрированию полосы относительно оси прокатки, снижению силы прокатки. Оно используется в качестве управляющего воздействия в системах тонкого регулирования толщины полосы. Без достаточной величины межклетевого натяжения полосы процесс непрерывной прокатки практически не осуществим. Как известно, чем выше уровень межклетевых натяжений, тем устойчивее в динамическом отношении оказывается электромеханическая система стан-полоса. Однако чрезмерно высокий уровень межклетевых натяжений может вызвать порывы прокатываемых полос и пробуксовки валков отдельных клетей относительно полосы. Поэтому выбор рационального уровня межклетевых натяжений является важнейшей технологической задачей оптимизации процесса непрерывной прокатки жести.

Таблица 53

Освоенные режимы обжатий при прокатке жести на НСХП 1400 при толщине подката 2,4 мм

Номер клети	Относительное обжатие, %	Сила прокатки, МН	Переднее натяжение полосы, кН	Ток двигателей главного привода, кА
Жесть толщиной 0,18-0,22 мм
	Жесть толщиной 0,25-0,36 мм

Таблица 54

Режимы обжатий при прокатке жести на НСХП-1400

Эксперименты показали, что стабильный процесс прокатки возможен при межклетевых натяжениях 80-90 Н/мм\ При меньших значениях натяжений процесс прокатки становится неустойчивым.

До конца 70-х годов в отечественной практике предполагалось величину удельного натяжения на непрерывных станах холодной прокатки принимать равной (0,3-0,4)от, где от- предел текучести металла в соответствующем межклетевом промежутке, Увеличение натяжения полосы при холодной прокатке в целом положительно сказывается на плоскостности готовой жести. Однако с ростом натяжения возрастает и вероятность порывов полосы.

Однако исследования, проведенные в последние годы, показали, что при прокатке полос из низкоуглеродистых сталей уровень натяжений следует уменьшить. Так, снижение межклетевых натяжений с (0,35-0,4)ст до (0,26-0,3)стт позволяет на 25% сократить число порывов полос,

Уровень натяжений уменьшают от первого межклетевого промежутка к последнему. Сравнительно высокое натяжение за первой клетью стана способствует интенсивному сглаживанию исходной разнотолщинности подката. В последнем межклетевом промежутке, где пластичность металла оказывается в значительной степени исчерпанной, а опасность порыва полосы велика, уровень межклетевого натяжения устанавливается минимальным. Поэтому на пятиклетевом стане 1200 ОАО ММК величину натяжения полосы за первой клетью устанавливают равной 0,2от, а в последнем межклетевом промежутке 0,16ат.

С увеличением ширины полос уменьшают и величину удельных межклетевых натяжений . Такую закономерность в режимах настройки стана следует считать положительной, поскольку при увеличении ширины, как правило, возрастают неплоскостность и разнотолщинность полос, а следовательно, увеличивается неравномерность распределения удельных натяжений по их ширине, что повышает опасность их разрыва. Снижение в этих условиях среднего уровня удельных межклетевых натяжений повышает надежность процесса прокатки.

При увеличении толщины подката полные межклетевые натяжения на стане повышают. Отношение величины удельных межклетевых натяжений к величине предела текучести деформируемого металла в соответствующих межклетевых промежутках сохраняют примерно на одном уровне.

Напряжения, возникающие в рулонах холоднокатаной жести после снятия их с моталки, существенно влияют на качество листовой продукции, поскольку они могут вызвать потерю устойчивости внутренних витков и образование дефекта типа «птичка», «телескопичность», «проседание» и приводить к свариванию контактирующих витков полосы при последующей термической обработке металла и образованию дефектов «излом» и «сваривание». Увеличение массы рулонов до 45-60 т и уменьшение толщины жести на современных станах холодной прокатки повышают вероятность появления этих дефектов.

Отсюда следует, что выбор режима намотки (величины и характера изменения натяжения, температуры и пр.) полос в рулоны после прокатки определяет как качество жести, так и эффективность работы намоточного оборудования. Традиционный способ намотки рулонов на моталки с постоянным натяжением полосы приемлем лишь в случаях, когда по условиям производства нет опасности потери устойчивости рулона и сваривания витков при последующем отжиге.

Для предотвращения потери устойчивости внутренних витков рулона при снятии его с барабана.моталки применяют способ намотки, при котором 5-10 витков наматывают с повышенным натяжением (для углеродистых сталей в 2-5 раз превышающим технологически необходимое), с последующим постепенным снижением натяжения до технологического после 50-100 оборотов моталки.

Выбранным режимам прокатки должны соответствовать скоростные условия прокатки. Характер скоростных режимов прокатки жести аналогичен скоростным условиям станов прокатки холоднокатаных полос и листов (см. главу 4). Передний конец прокатывают на заправочной скорости, после надежного захвата его в моталку скорость увеличивают до рабочего значения. При прохождении по стану полосы с участком сварного шва, а также при выходе заднего конца полосы из стана скорость снижают (см. рис.85).

Изменение скорости прокатки характеризуется нестабильностью всех технологических режимов: изменяется коэффициент трения, толщина полосы, натяжение, упругая деформация элементов клети, температура валков и др. Поэтому станы бесконечной холодной прокатки обеспечивают более высокое качество металла за счет стабильной скорости по длине полос. Изменение скорости при прокатке в бесконечном режиме производится при переходе на другой профилеразмер жести, а также при прокатке швов, поэтому чем надежнее отработана технология сварки, тем меньше снижение скорости или полное ее отсутствие.

Рис. 131. Распределение возможного диапазона скоростей прокатки полос по клетям стана 1400

Максимальная скорость прокатки стана 1200 ОАО ММК составляет 28 м/ с (по последней клети), стана 1400 КарМК - 33 м/с. На рис.131 показан возможный диапазон скоростей прокатки полос по клетям стана 1400.

Плавно расширяющийся от первой к последней клети диапазон регулирования скоростей валков (см. рис.131) обеспечивает гибкую работу стана и позволяет вести прокатку с повышенными обжатиями в последней клети.

На шестиклетевых НСХП за рубежом скорость прокатки достигает 46 м/с.

Алгоритм выбора режима обжатий

Алгоритм расчета включает в себя расчет усилий прокатки по клетям, выбор максимального и минимального усилия прокатки по клетям. На первом этапе обжатие выбирается одинаковым по всем клетям, дальше идет расчет усилия. В клети, где усилие максимально обжатие уменьшается на 0,001мм от исходного, а где усилие минимальное обжатие в клети увеличивается на туже величину.

h= h +0,001;

h= h -0,001;

H-абсолютное обжатие в клети,

h=h -h ;

h -входная толщина,

h -выходная толщина.

Связь h и P можно проследить из формул:

Р =р ср × b× l

где , следовательно:

Р =р ср × b× .

Блок-схема алгоритма расчета представлена на рис.1.

Блок-схема алгоритма выбора режима обжатий при

3. Ввод исходных данных

Количество клетей: 1-4.

Толщина подката, мм: 2-3.

Толщина полосы на выходе из клетей, мм: 0,5-0,55.

Ширина полосы, мм: 1130

Радиус рабочих валков, мм: 200-220.

Натяжение на разматывателе, МПа: 40

Межклетевое натяжение, МПа: 100-230 .

Натяжение на моталке, МПа: 30.

Коэффициенты для определения предела текучести металла в зависимости от упрочнения :

а = 34,6,

с = 0,6.

Коэффициенты трения по клетям стана находится в пределах:

.

Текст программы

Текст программы написан на языке программирования Quick BASIK. Программа предназначена для расчета усилия прокатки и других энергосиловых параметров прокатки.

Расчет параметров выполнен для прокатки в условиях стана 1400 ПДС НЛМК.

REM ***** BASIC *****

"задание текстовых констант

const s1="Ввод исходных данных"

const s2="Количество клетей..."

const s3="Толщина подката..."

const s4="Толщина полосы на выходе"

const s5="-ой клети"

const s6=",мм..."

const s7="Скорость прокатки, м/с..."

const s8="коэффициент учитывающий природу смазки"

const s9="кинематическая вязкость смазки при 50 градусах, мм2/с"

const s10="Радиус рабочих валков, мм..."

const s11="Шерховатость рабочих валков, мкм..."

const s12="длинна дуги контакта"

const s13="введите исходный предел текучести, МПа..."

const s14="введите коэффициент a"

const s15="введите коэффициент n"

const s16="введите натяжение на разматывателе, МПа..."

const s17="ширина полосы, ... мм"

const s18="диаметр опорных валков,... мм"

const s19="коэффициент трения в подшибниках опорных валков..."

const s20="передаточное число редуктора..."

const s21="КПД клети"

const s22="Мощность одного двигателя привода клети...кВТ"

const s23="максимальный крутящий момент на валу двигателя...кН*м"

const s24="ввод номинальной частоты вращения... об/мин"

const s25="ввод максимальной частоты вращения...об/мин"

const s26="запас прочности двигателя... %"

const s27="натяжение на выходе"

const s28="максимальное давление металла на валки, МПа..."

"описание простых переменных

"описание простых переменных

dim n As integer

dim i As integer

dim a1 As string

dim r, k50,ksm,x0,p0,d,b, mp,dtr,kpd,nmax,ndn,ndm,omgn,omgm,nkl,a,n1,pmax

dim Sheet As Object

dim Cell As Object

Sheet=thiscomponent.getcurrentcontroller.activesheet

"ввод количества клетей

n=Val(InputBox(s2,s1,"1"))

"описание массивов

dim h(n),dh(n),e(n),v(n),mu(n),rz(n),l(n),del(n),psred(n),mdop(n),eps(n),ksi0(n)

dim s02(n),ts0(n),ts1(n),sig(n),ksi(n),hn(n),p(n),mtr(n),tau(n),mpr(n),t0(n),t1(n),ip(n),omg(n),nv(n),mdv(n),ndv(n)

"ввод ширины подката

b=val(Inputbox(s17,s1,"1130")

"ввод толщины подката

h(0)=val(Inputbox(s3,s1,"2"))

"ввод толщины полосы по клетям

a1=s4+chr(13)+STR(i)+s5+s6

h(i)=Val(inputbox(a1,s1,"1.1"))

"ввод передаточного числа по клетям

a1=s20+chr(13)+STR(i)+s5

ip(i)=Val(inputbox(a1,s1,"1.737"))

"диаметр опорных валков

d=val(Inputbox(s18,s1,"1400"))

"радиус рабочих валков

r=val(Inputbox(s10,s1,"200"))

"шерховатость валков rz

a1=s11+chr(13)+STR(i)+s5+s6

rz(i)=Val(inputbox(a1,s1,"7.28"))

"ввод скорости прокатки

v(n)=val(Inputbox(s7,s1,"3.9"))

"ввод исходного предела текучести

s02(0)=val(Inputbox(s13,s1,"230"))

"ввод коэффициентов кривой наклепа

a=val(Inputbox(s14,s1,"34.6"))

n1=val(Inputbox(s15,s1,"0.6"))

"ввод коэффицента смазки

ksm=val(Inputbox(s8,s1,"1"))

"ввод кинематической вязкости смазки при 50 градусах

k50=val(Inputbox(s9,s1,"30"))

"ввод коэффицента трения подшипников опорных валков

mp=val(Inputbox(s19,s1,"0,003"))

"ввод КПД клети

kpd=val(Inputbox(s21,s1,"0.95")

"ввод натяжения на разматывателе

sig(0)=val(Inputbox(s16,s1,"40"))

"ввод натяжения по клетям

a1=s27+chr(13)+STR(i)+s5

sig(i)=Val(inputbox(a1,s1,"140"))

"ввод мощности двигателя

nmax=val(Inputbox(s22,s1,"2540")

"ввод запаса прочности двигателя

zp=val(Inputbox(s26,s1,"5")

"ввод максимального давления металла на валки

pmax=val(Inputbox(s28,s1,"26")

"ввод номинальной частоты вращения

ndn=val(Inputbox(s24,s1,"290")

"ввод максимальной частоты вращения

ndm=val(Inputbox(s25,s1,"650")

"Расчет обжатий по клетям

dh(i)=h(i-1)-h(i)

e(i)=(h(0)-h(i))/h(0)*100

eps(i)=(h(i-1)-h(i))/h(i-1)*100

v(i)=v(n)*h(n)/h(i)

mu(i)=(ksm*(1+0.5*rz(i)))*(0.07-((0.1*v(i)^2)/(2*(1+v(i))+(3*v(i)^2))))/(1+0.25*(sqr(k50))-(0.005*k50))

s02(i)=s02(0)+a*e(i)^n1

ts0(i)=1.15*s02(i-1)

ts1(i)=1.15*s02(i)

ksi0(i)=1-(sig(i-1)/ts0(i))

ksi(i)=1-(sig(i)/ts1(i))

m10: l(i)=sqr(r*dh(i)+x0^2)+x0

del(i)=(mu(i)*2*l(i))/dh(i)

hn(i)=(ksi0(i)/ksi(i)*h(i-1)^(del(i)-1)*h(i)^(del(i)+1))^(1/2/del(i))

psred(i)=((ksi0(i)*ts0(i)*h(i-1)/(del(i)-2))*((h(i-1)/hn(i))^(del(i)-2)-1)+(ksi(i)*ts1(i)*h(i)/(del(i)+2))*((hn(i)/h(i))^(del(i)+2)-1))/dh(i)

if (psred(i)-p0)/psred(i)>0.05 then

x0(i)=(psred(i)*r)/95000

p(i)=(psred(i)*l(i)*b)/1000000

"момент на преодоление трения в ПЖТ

mtr(i)=(p(i)*mp*dtr)/1000

"коэффициент плеча равнодействующей

tau(i)=2*(hn(i)-h(i))/dh(i)

"момент на приводных концах валков

t0(i)=sig(i-1)*h(i-1)*b/1000

t1(i)=sig(i)*h(i)*b/1000

mpr(i)=2*p(i)*tau(i)*l(i)+mtr(i)+((t0(i)-t1(i))*r/1000)

"момент на валу двигателя

mdv(i)=mpr(i)/kpd/ip(i)

"мощность подводимая к концам валков

omg(i)=v(i)/r*1000

nv(i)=omg(i)*mpr(i)

ndv(i)=mdv(i)*omg(i)*ip(i)

omgn=(2*3.14*ndn)/60

omgm=(2*3.14*mdn)/60

nkl=(2*nmax)-((2*nmax)*zp/100)

mdop(i)=nkl/(omg(i)*ip(i))

print i,l(i),s02(i),psred(i)

print p(i),mdv(i),mdop(i),ndv(i)

"вывод результатов расчета в таблицу Calc

"вывод режимов прокатки

" Занесения толщины подката

Cell=sheet.getCellByPosition (2,3)

Cell.SetValue h(0)

" Занесения номера клети

" Занесения толщины полосы

Cell.SetValue h(i)

" Занесение абсолютного обжатия

Cell.SetValue dh(i)

" Занесение относительного обжатия

Cell.SetValue eps(i)

" Занесение суммарного обжатия

Cell.SetValue e(i)

" Занесение натяжения на разматывателе

Cell=sheet.getCellByPosition (6,3)

Cell.SetValue sig(0)

" Занесение натяжения в клети

Cell.SetValue sig(i)

"вывод энергосиловых параметров

" Занесения номера клети

" Занесения длинны дуги контакта

Cell.SetValue l(i)

" Занесение предела текучести

Cell.SetValue s02(i)

" Занесение среднего давления

Cell.SetValue psred(i)

" Занесение усилия прокатки

Cell.SetValue p(i)

Cell=sheet.getCellByPosition (10,2+i)

Cell.SetValue p(i)

" Занесение момента на валу двигателя

Cell.SetValue mdv(i)

" Занесение номинального момента

Cell.SetValue mdop(i)

" Занесение мощности на валу двигателя

Cell.SetValue ndv(i)

Cell=sheet.getCellByPosition (8,2+i)

Cell.SetValue ndv(i)

" Занесение номинальной мощности двигателя

Cell=sheet.getCellByPosition (9,3)

Cell.SetValue nkl

Cell=sheet.getCellByPosition (9,4)

Cell.SetValue nkl

Cell=sheet.getCellByPosition (9,5)

Cell.SetValue nkl

Cell=sheet.getCellByPosition (9,6)

Cell.SetValue nkl

" Занесение максимального давления металла на валки

Cell=sheet.getCellByPosition (11,3)

Cell.SetValue pmax

Cell=sheet.getCellByPosition (11,4)

Cell.SetValue pmax

Cell=sheet.getCellByPosition (11,5)

Cell.SetValue pmax

Cell=sheet.getCellByPosition (11,6)

Cell.SetValue pmax

"Обнуление строки

Cell=sheet.getCellByPosition (1,3+i)

Cell.setstring ""

Cell=sheet.getCellByPosition (2,3+i)

Cell.setstring ""

Cell=sheet.getCellByPosition (3,3+i)

Cell.setstring ""

Cell=sheet.getCellByPosition (4,3+i)

Cell.setstring ""

Cell=sheet.getCellByPosition (5,3+i)

Cell.setstring ""

Cell=sheet.getCellByPosition (6,3+i)

Cell.setstring ""

"Обнуление строки

Cell=sheet.getCellByPosition (1,13+i)

Cell.setstring ""

Cell=sheet.getCellByPosition (2,13+i)

Cell.setstring ""

Cell=sheet.getCellByPosition (3,13+i)

Cell.setstring ""

Cell=sheet.getCellByPosition (4,13+i)

Cell.setstring ""

Cell=sheet.getCellByPosition (5,13+i)

Cell.setstring ""

Cell=sheet.getCellByPosition (6,13+i)

Cell.setstring ""

Cell=sheet.getCellByPosition (7,13+i)

Cell.setstring ""

Cell=sheet.getCellByPosition (8,13+i)

Cell.setstring ""

5. Результаты расчета.

Исходные данные:

Количество клетей в чистовой группе: 4.

Толщина полосы на входе в чистовую группу клетей, мм: 2,0.

Толщина полосы на выходе из чистовой группы клетей, мм: 0,5.

Ширина полосы, мм: 1130.

Радиус рабочих валков, мм: 200.

Коэффициенты для определения предела текучести металла в зависимости от упрочнения:

а = 34,6

Результаты расчета представлены в таблице 1, распределение обжатий по клетям показано на рис.2.

Таблица 1. Результаты расчета

Рис. 2. Распределение обжатия по клетям

Библиографический список

1. Коновалов Ю.В., Остапенко А.П., Пономарев В.И. Расчет параметров листовой прокатки. Справочник. - М.: Металлургия, 1986, 430 с.

2. Теория прокатки. Справочник/ А.И. Целиков, А.Д. Томленов, В.И. Зюзин и др.- М.: Металлургия, 1982.- 335 с.

3. Целиков А.И. Теория расчета усилия в прокатных станах. - М.: Металлургия, 1962 - 494 с.

Горячая прокатка начинается с предварительного нагрева слябов (в зависимости от их размеров, марки стали и назначения) в методических нагревательных печах, отапливаемых смешанным природно-доменным газом.

Нагретые слябы выдают на приёмный рольганг стана и транспортируют к черновой группе клетей. В черновой группе клетей сляб проходит, так называемую, «черновую» (начальную) обработку, прокатываясь последовательно в каждой клети до нужной промежуточной толщины. Для обжатия раската по ширине клети оборудованы вертикальными валками. Окалину с поверхности раската удаляют специальными приспособлениями (гидросбивами), которые струёй воды под давлением очищают поверхность металла.

Из черновой группы клетей раскат транспортируют по промежуточному рольгангу к чистовой группе клетей, где производят «чистовую» (окончательную) прокатку до конечной (заданной) толщины полосы.

После выхода из последней клети стана полосу транспортируют по отводящему рольгангу, где металл для обеспечения необходимых механических свойств и соблюдения температурного режима смотки охлаждается (душируется) водой с помощью установки ускоренного охлаждения полосы. После прокатки толщина металла составляет от 1,5 мм до 16 мм.

Прокатанные горячекатаные полосы сматываются на моталках. Часть продукции отправляется в отделение отделки, для порезки и подготовки к отгрузке, остальная продукция передаётся для дальнейшей обработки в цеха холодной прокатки.

Горячий прокат применяется при изготовлении нефтегазопроводов (включая трубопроводы, рассчитанные на эксплуатацию при низких температурах и под высоким давлением), в судостроении, строительстве и изготовлении сосудов, работающих под высоким давлением.

5.2 Производство холоднокатаного проката

Основными видами холоднокатаного проката, выпускаемого на комбинате и применяемого в различных отраслях промышленности, являются: холоднокатаный прокат без покрытия, холоднокатаный прокат оцинкованный, холоднокатаный прокат с полимерным покрытием, холоднокатаная электротехническая анизотропная (трансформаторная) сталь, холоднокатаная электротехническая изотропная (динамная) сталь.

Холоднокатаный прокат без покрытия используется для изготовления кузовов автомобилей, тракторов и комбайнов, металлоконструкций, штампованных изделий, корпусов электробытовых приборов, кровли и отделки.

Холоднокатаный оцинкованный прокат используется для производства гнутых профилей, строительных металлоконструкций, автомобильных деталей и компонентов электробытовых приборов.

Холоднокатаный прокат с полимерным покрытием, обладая высокой устойчивостью к атмосферной коррозии, имея декоративный вид и сочетая в себе прочность и пластичность, используется для изготовления строительных металлоконструкций, корпусов приборов, электробытовых приборов, кровельной черепицы и т.д.

Основной областью применения холоднокатаной электротехнической анизотропной (трансформаторной) стали является производство силовых трансформаторов. Холоднокатаная электротехническая изотропная (динамная) сталь предназначена для изготовления электрических машин с вращающимися магнитопроводами:

электродвигателей, генераторов. Качество и уровень магнитных свойств этих сталей определяет основные эксплуатационные характеристики электротехнических изделий. В процессе производства электротехнических сталей (анизотропной и изотропной), для получения требуемых свойств готовой электротехнической стали, горячекатаные рулоны проходят через несколько сложных этапов холодной прокатки, отжига и нанесения покрытий.

Все указанные виды холоднокатаного проката производятся в подразделениях комбината: Производстве холодного проката и покрытий (ПХПП), Производстве динамной стали (ПДС) и Производстве трансформаторной стали (ПТС).

5.2.1 Производство холодного проката и покрытий

Производство холодного проката и покрытий (ПХПП) представляет собой цех холодной прокатки углеродистых сталей, предназначенный для производства холоднокатаного проката стали без покрытия, а также с покрытием (оцинкованным, полимерным), являющимся товарной продукцией ОАО «НЛМК», отгружаемой потребителю.

Исходной заготовкой для производства холоднокатаного проката является горячекатаный подкат, поступающий из ПГП.

Процесс производства холоднокатаного проката состоит из последовательности переделов, таких как травление горячекатаного подката, холодная прокатка, термическая обработка холоднокатаного проката, нанесение цинкового покрытия, дрессировка, нанесение лакокрасочного (полимерного) покрытия, резка проката на агрегатах резки. Маршрут обработки металла на указанных переделах определяется в зависимости от вида конечного продукта.

Травление горячекатаного подката в кислотном растворе производят в агрегатах непрерывного травления (НТА) перед холодной прокаткой для очистки поверхности металла и удаления окалины.

Следующий после травления горячекатаного подката передел – холодная прокатка, осуществляемая на 5-ти клетевом стане 2030 бесконечной холодной прокатки, особенностью которой является непрерывность процесса, что достигается путём последовательного сваривания отдельных полос, смотанных в рулоны, в одну «бесконечную» полосу.

После холодной прокатки полосы, смотанные в рулоны, для приобретения пластичности и получения необходимых механических свойств подвергаются термической обработке – отжигу в колпаковых печах или в протяжных печах агрегата непрерывного отжига (АНО) и агрегатов непрерывного горячего цинкования (АНГЦ). Во время отжига структура холоднодеформированного металла перестраивается (рекристаллизуется). Общая продолжительность отжига в колпаковых печах может составлять несколько суток, в зависимости от массы рулонов, марки стали, толщины полосы. Отжиг в печах АНО и АНГЦ происходит по непрерывной технологии за счёт прохождения полосы через печь, состоящую из нескольких секций, в каждой из которых поддерживаются определённые тепловые режимы, длительность отжига одного рулона при этом составляет несколько десятков минут. При производстве оцинкованного проката в АНГЦ, после термической обработки металла в печи, на поверхность полосы наносится цинковое покрытие.

Для улучшения конечных свойств и качества поверхности, металл после отжига в колпаковых печах проходит обработку на дрессировочных станах,

Разработчик специалист методического бюро ЦКО УПРП

а технология обработки отожжённого в АНО и оцинкованного в АНГЦ металла предусматривает дрессировку (холодная прокатка с небольшим обжатием) непосредственно в линии агрегатов.

Для придания декоративных свойств, а также дополнительной защиты проката от коррозии холоднокатаный или оцинкованный прокат обрабатывают в агрегатах полимерных покрытий (АПП), где на поверхность полосы наносят лакокрасочные (полимерные) покрытия.

Готовая продукция отгружается потребителям в рулонах, в листах и ленте. Для этого рулоны направляют на агрегаты продольной и поперечной резки, где они проходят обработку в соответствии с заказами потребителей.

5.2.2 Производство трансформаторной стали

Производство трансформаторной стали (ПТС) представляет собой цех холодной прокатки электротехнической стали, предназначенный для производства холоднокатаного проката электротехнической трансформаторной (анизотропной) стали, являющейся товарной продукцией ОАО «НЛМК», отгружаемой потребителю.

Для производства электротехнической трансформаторной (анизотропной) стали используют горячекатаный подкат из ПГП выплавки Конвертерного цеха №1.

В процессе сложного производства электротехнической трансформаторной (анизотропной) стали металл проходит последовательно несколько этапов различных видов обработки, некоторые из которых в Производстве динамной стали (ПДС).

Поступающий из ПГП горячекатаный подкат подвергают травлению в растворе соляной кислоты в агрегате травления проталкиванием (АТП) травильного комплекса ПТС (или ПДС), после чего протравленные горячекатаные полосы прокатывают на промежуточную толщину на 4-х клетевом стане 1400 ПДС (первая холодная прокатка).

Подготовленный после холодной прокатки на агрегатах подготовки холоднокатаных рулонов (ПДС) холоднокатаный прокат поступает на агрегаты непрерывного отжига АНО ПТС (или АНО ПДС) для обезуглероживающего отжига в увлажнённой азотно-водородной атмосфере, проводимого с целью снижения в стали содержания углерода, формирования требуемой структуры, химического состава поверхностного слоя металла. Процесс обезуглероживания совмещают с рекристаллизационным отжигом, проводимым для снятия напряжений в металле (возвращения пластичности) после холодной прокатки.

После обезуглероживающего отжига и последующей подготовки рулонов на агрегатах резки (ПТС или ПДС), заключающейся в обрезке боковых кромок, вырезке утолщённых участков, перемотке, проводят вторую холодную прокатку на конечную толщину (в зависимости от сортамента готовой продукции) на реверсивном стане или 20-ти валковом стане ПТС.

После второй холодной прокатки рулоны вновь проходят подготовку на агрегате резки (ПТС), заключающейся в удалении некондиционных по толщине концевых участков, стыковой сварке подмоток. Подготовленный на агрегатах резки после второй холодной прокатки металл поступает в агрегаты непрерывного отжига (АНО) (ПТС), где производят его обезжиривание и выпрямляющий отжиг.

Конструкция некоторых агрегатов АНО позволяет производить непосредственно в линии агрегата нанесение на поверхность полосы термостойкого покрытия, служащего для предотвращения сваривания витков рулона при последующем

высокотемпературном отжиге, а также для формирования грунтового слоя, который в дальнейшем, взаимодействуя с электроизоляционным раствором, образует электроизоляционное покрытие. Металл, обработанный на АНО без нанесения термостойкого покрытия, проходит дополнительную обработку в агрегатах защитных покрытий, где на поверхность полосы наносят термостойкое покрытие. В качестве термостойкого покрытия применяют водную суспензию оксида магния.

Далее металл, смотанный в рулоны, подвергают высокотемпературному отжигу, проводимому в колпаковых электрических печах в атмосфере чистого водорода или азотно-водородной смеси для формирования необходимой структуры и магнитных свойств готового проката.

Отожжённый в колпаковых печах металл поступает на агрегаты электроизоляционного покрытия, где производят очистку полосы от остатков оксида магния, нанесение и сушку электроизоляционного покрытия, и выпрямляющий отжиг металла для снятия рулонной кривизны (кривизны, копирующей форму рулона).

После обработки в агрегатах резки готовая продукция упаковывается и отгружается потребителям в рулонах, листах и ленте. При необходимости (наличии заказов от потребителей) производят обработку стали в линии лазерного технологического комплекса для улучшения магнитных свойств проката.

5.2.3 Производство динамной стали

Основной задачей Производства динамной стали (ПДС) является производство холоднокатаной динамной (изотропной) электротехнической стали для поставок на внутренний и внешний рынки.

Сырьём для производства динамной (изотропной) электротехнической стали являются смотанные горячекатаные рулоны выплавки Конвертерного цеха №1, поступающие из ПГП железнодорожным транспортом.

При производстве динамной (изотропной) электротехнической стали, с целью приобретения конечным продуктом требуемых механических и магнитных свойств, металл последовательно проходит несколько стадий обработки различных видов.

Схемы обработки металла выбирают в соответствии с химическим составом, геометрическими параметрами и требованиями заказчиков к свойствам готовой динамной стали.

Назначенные на обработку горячекатаные рулоны задают на агрегат подготовки горячекатаных рулонов для обрезки переднего и заднего концов, боковых кромок и удаления участков с дефектами предыдущих переделов.

Подготовленные горячекатаные полосы подвергают термической обработке в агрегате нормализации для улучшения магнитных свойств готового проката (часть проката - менее ответственного – обрабатывают без нормализации).

Далее горячекатаные рулоны, обработанные на агрегате нормализации и не подвергавшиеся нормализации, передают на непрерывно-травильный агрегат, на котором осуществляется очистка поверхности полос от окалины путём травления в растворе соляной кислоты.

Холодную прокатку на конечную толщину производят на 4-х клетевом стане 1400, после которой рулоны передают на агрегаты подготовки холоднокатаных рулонов для вырезки дефектных участков, обрезки концов и стыковой сварки отдельных полос.

Подготовленный холоднокатаный прокат задают в агрегат непрерывного отжига, где производят его термическую обработку (для достижения необходимых механических и магнитных свойств), а на поверхность наносят электроизоляционное лаковое покрытие, обладающее термо- и маслостойкостью, хладостойкостью, улучшающее штампуемость проката.

После получения результатов аттестационных испытаний магнитных и механических свойств, рулоны готовой динамной (изотропной) электротехнической стали подвергаются роспуску и обрезке кромок на агрегатах продольной резки на размеры в соответствии с заказами потребителей.

Помимо динамной стали, в ПДС производятся углеродистая и оцинкованная стали, в том числе с полимерным покрытием. Как было уже отмечено в предыдущем разделе, технология производства трансформаторной (анизотропной электротехнической) стали также предусматривает выполнение ряда технологических операций в ПДС.

6 РЕМОНТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

В состав Ремонтного производства входят специализированные производственные цеха, выпускающие оборудование, запасные части для проведения ремонтов основных металлургических агрегатов, грузоподъёмных машин.

Целью создания централизованного Ремонтного производства является наладка, обслуживание и восстановление производственных агрегатов и технологической оснастки.

7 ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Энергетическое производство обеспечивает подразделения комбината электрической энергией, продуктами разделения воздуха (кислород, аргон, азот), теплоэнергией в паре и горячей воде, технической и питьевой водой, топливными газами, водородом и сжатым воздухом. В процессе производства используются следующие виды топлива: покупной природный и вторичные топливные газы металлургического производства (коксовый и доменный).

Выработку электроэнергии, теплоэнергии в паре и горячей воде, химически очищенной воды осуществляют Теплоэлектроцентраль и Утилизационная теплоэлектроцентраль.

Передачу и распределение электроэнергии, произведённой на комбинате и полученной отвнешних источников, осуществляет Центр электроснабжения.

Кислородный цех обеспечивает подразделения металлургического производства сжатым воздухом и продуктами разделения воздуха. Газоочистку и транспортировку доменного, коксового и природного газа осуществляетГазовый цех.

Передачу теплоэнергии в паре и горячей воде подразделениям комбината и производство химически очищенной воды осуществляетТеплосиловой цех.

Цех водоснабжения обеспечивает комбинат питьевой и технической водой, осуществляет водоотведение.

ГЛОССАРИЙ

АГЛОМЕРАТ м. 1.Кусковойматериал, продуктагломерации, сырье для чернойицветной металлургии. 2. Соединенные в более крупные образования частицы порошков, получаемые путёмадгезии,межчастичного схватывания илиагломерацииииспользуемыедляулучшениятехнологическихсвойствпорошков,например,прессуемости.

АНИЗОТРОПНАЯ (ТРАНСФОРМАТОРНАЯ) СТАЛЬ ж. Сталь с высоким содер-

жанием кремния и минимальным содержанием углерода и других примесей, обладает высокой однородностью магнитных свойств по различным направлениям в материале, служит для изготовления магнитопроводов, трансформаторов и других электрических устройств.

ГОРЯЧАЯПРОКАТКА ж. Деформацияпритемпературевышепорогарекристаллизации. ДОМЕННАЯ ПЕЧЬ м. Вертикально расположенная плавильная печь шахтного ти-

па для выплавки чугуна из железорудного сырья.

ДРЕССИРОВКА ж. Холоднаяпрокаткаотожженногометалласмалымобжатием(0,5-5%). ЖЕЛЕЗО с. Химический элемент, Fe, с атомной массой 55,84; относится к группе

чёрных металлов, t m 15390 С; важнейший металл современной техники, основа сплавов примерно 95% металлической продукции.

ИЗВЕСТНЯК м. Горная порода, состоящая главным образомиз кальцита, сырье для производстваизвести,флюсующаядобавка.

ИЗОТРОПНАЯ (ДИНАМНАЯ) СТАЛЬ ж. Сталь с содержанием кремния в пределах 1,3-1,8% и минимальным содержанием углерода и других примесей. Обладает низкой однородностью магнитных свойств по различным направлениям в материале,служитдляизготовлениямагнитопроводовэлектрическихмашин.

КОВШм. :

промежуточный. Ковш небольшого объёма, используемый для регулирования скорости разливки металла из основного разливочного ковша; устанавливается между разливочнымковшомиформой,изложницейиликристаллизатором.

сталеразливочный. Ковш, предназначенный для приема жидкой стали из металлургического агрегата,транспортированияиразливкиеевизложницыиливкристаллизаторУНРС.

чугуновозный. Ковш, предназначенный для транспортирования жидкого чугуна от доменнойпечидомиксераилиотмиксерадосталеплавильногоагрегата.

шлаковозный . Ковш, предназначенный для транспортирования жидкого шлака от плавильногоагрегатавшлаковыйотвал,напереработкуит.д.

КОКС м. Твердый углеродистый остаток, получаемый при коксовании природных топлив (главным образом каменного угля), а также некоторых нефтепродуктов; используетсякактопливоивкачествевосстановителяметаллическихруд.

КОКСОВАНИЕ с. Химическая переработка природных топлив с нагревом без доступа воздуха для получения кокса, коксового газа и жидких побочных продуктов, являющихсяценнымхимическимсырьем.

КОКСОВЫЙ ГАЗ м . Горючий газ, образующийся в процессе коксования каменного угля. В состав газа кроме водорода, метана, оксидов углерода входят пары каменноугольной смолы, бензола, аммиака, сероводорода и др. Парогазовая смесь выделяющихся летучих продуктов отводится через газосборник для улавливания и переработки. Конденсаты объединяют и отстаиванием выделяют надсмольную воду (аммиачная вода) и каменноугольную смолу. Затем сырой коксовый газ последовательно очищают от аммиака и сероводорода, промывают поглотительным маслом (для улавливания сырого бензола и фенола), серной кислотой (для улавливания пиридиновых оснований). Очищенный коксовый газ используют в качестве топливадляобогревабатареикоксовыхпечейидлядругихцелей.