Основные характеристики широкополосных станов

За последние десятилетия интенсивно развивалось производство листового проката на полосовых станах горячей прокатки рулонным способом.

Основными потребителями горячекатаной широкополосной стали являются цехи холодной прокатки (до 50 % общего выпуска горячекатаной полосы), цехи гнутых профилей, трубосварочные и цехи сварных металлоконструкций, потребляющие полосовую сталь в рулонах (до 25 %), а также производства, использующие широкополосную сталь в листах, — автомобиле-, судостроение, производство железнодорожных цистерн, резервуаров (до 25 %).

Преобладающее строительство широкополосных станов полунепрерывного и непрерывного типов объясняется более высокими экономическими показателями этих станов по сравнению с листовыми станами типа "тандем". Благодаря меньшим капитальным затратам, повышенному выходу годного и более высокой производительности затраты по переделу листа толщиной 5 — 16 мм на современных широкополосных станах для производства рулонной стали на 7—28 % ниже, чем на толстолистовых станах.

На широкополосных станах возможна прокатка полос толщиной до 0,8 мм, однако это считают нецелесообразным из-за низкой температуры переднего конца полосы и значительного снижения производительности стана. Удовлетворительную геометрию тонких горячекатаных полос можно получить на широкополосном стане с любой длиной бочки валков при соотношении Н/В 1:1000 (Н— толщина, В — ширина полосы). На зарубежных станах это соотношение снижено до 1:750 и 1:600 и основную часть продукции (до 85 %) составляют полосы шириной < 1500 мм.

В качестве исходного металла для современных широкополосных станов применяют катаные или литые слябы толщиной 150—350 мм, шириной 0,6—2,2 м, длиной 4,8-15 м, массой до 45 т.

Технологический процесс производства на участках горячей прокатки с непрерывными широкополосными станами осуществляется по следующей принципиальной схеме:

- нагрев слябов в методических печах до 1100—1300 °С в зависимости от марки стали;

- прокатка в черновой группе, состоящей из пяти-семи рабочих клетей (включая вертикальную клеть — окалиноломатель), до толщины подката 25—50 мм;

- прокатка в чистовой группе, состоящей из семи-пяти рабочих клетей, до заданной толщины полосы;

- охлаждение полосы на отводящем рольганге до требуемой температуры смотки;

- смотка полосы в рулон на моталках;

- передача рулонов на склад готовой продукции цеха, либо в отделение отделки горячекатаных рулонов, либо в цех холодной прокатки;

- порезка на листы либо на узкие полосы на агрегатах резки;

- дрессировка полос в потоке агрегатов резки либо на отдельно стоящих дрессировочных станах;

- термообработка горячекатаных полос или листов при необходимости;

- упаковка и отгрузка готовой продукции.

Все технологические операции от посада слябов в нагревательные печи до выдачи рулонов на склад готовой продукции проводятся в едином технологическом потоке стана.

Широкополосные станы оборудуются нагревательными методическими печами с шагающими балками производительностью 300—420 т/ч, обеспечивающими нагрев слябов до заданной температуры с колебанием по сечению и длине ±15 °С. Печи оборудуются механизмами для безударной выдачи слябов.

В зависимости от сортамента и требуемого объема производства на современных участках для выпуска широкополосной стали рулонным способом установлены полу непрерывные или непрерывные станы. Комбинированные станы для производства толстого листа и полосы, реверсивные станы с печными моталками, а также планетарные станы в последние годы не устанавливаются.

Полу непрерывные станы имеют черновую группу в составе одной реверсивной универсальной клети кварто, перед которой в большинстве случаев установлены вертикальный окалиноломатель и нереверсивная (однопроходная) клеть дуо. Чистовая группа такого стана непрерывная, состоит из четырех—семи клетей кварто. Производительность полу непрерывных станов составляет 2,5—3,0 млн. т/год. На этих станах при меньшем сортаменте слябов можно производить практически весь сортамент полос непрерывных станов и специальную продукцию, которую трудно выпускать на непрерывных станах, так как на полу непрерывных станах лучше контролировать температуру полосы в конце прокатки и при смотке в рулон.

Широкополосные станы непрерывного типа имеют производительность 6—7 млн. т/год и состоят из двух непрерывных групп клетей — черновой и чистовой. В состав черновой группы входят пять-семь рабочих клетей, до трех из которых — клети дуо, остальные — кварто. Клети в черновой группе устанавливаются последовательно и, кроме первой вертикальной — окалиноломателя — и первой дуо, являются универсальными. В последнее десятилетие наметилась тенденция к установке в черновых группах одной или двух реверсивных универсальных клетей и объединение двух-трех последних универсальных клетей в непрерывную подгруппу. При этом повышается обжимная способность черновой группы, компенсируется выход из строя какой-либо из клетей черновой группы, сокращается время прокатки и падение температуры полосы. Скорость прокатки в последней клети черновой группы < 5,5 м/с.

Чистовая группа непрерывных станов включает семь-восемь клетей кварто, и на ряде станов предполагается установка девятой клети с целью уменьшения толщины полосы (до 0,8 мм), улучшения температурных условий прокатки и повышения качества полос. Скорость прокатки в последней клети чистовой группы непрерывных станов достигает 30 м/с, заправочная скорость 15 м/с.

Высокая жесткость рабочих клетей чистовых групп (до 6,0—7,2 МН/мм) в сочетании с системой регулирования толщины, ширины, противоизгиба валков, натяжения полосы при прокатке и проч. обеспечивают высокую точность размеров горячекатаных полос. На современных широкополосных станах практически достигнуты допуски по толщине полосы: ±0,025 мм для толщин до 12,7 мм и ±0,05 мм для толщин, превышающих 12,7 мм. Допуски по ширине находятся в пределах ±5 мм.

Для охлаждения полос на отводящем рольганге за чистовой группой клетей широкополосных станов устанавливаются мощные душирующие установки ламинарного типа (расход воды 10— 23 тыс. м³/ч), позволяющие с помощью ЭВМ регулировать в широких пределах скорость охлаждения и обеспечивающие формирование необходимого комплекса механических свойств стали. В хвостовой части стана устанавливается несколько групп моталок для раздельной смотки толстых и тонких полос в рулоны.

Компоновка оборудования непрерывных широкополосных станов характеризуется высокой степенью поточности технологического процесса (см. рисунок 7.1) и определяется сортаментом, объемом производства, принятой технологической схемой и перспективой развития.

Рис. 7.1. Схема компоновки оборудования непрерывных широкополосных станов горячей прокатки

а, б- станы 2000 соответственно НЛМК и ЧерМК; в -стан 2135 (Кливленд) фирмы «Republic Steel» (США); г-стан 2250 (Оита) фирмы «Синниппон сэйтэцу» (Япония); д - стан 2285 (Бремен) фирмы «Klocknerwerke» (ФРГ); 1 -нагревательные печи; 2-вертикальный окалиноломатель; 3 и 4 - черновые клети дуо и кварто (универсальная); 5 - черновая реверсивная универсальная клеть кварто; 6-летучие ножницы; 7-чистовые клети кварто; 8 - моталки

Одновременно с развитием производства широкополосной горячекатаной стали интенсивно развивалось и совершенствовалось производство широкополосной холоднокатаной стали. Это связано с увеличением производства автомобилей и других видов пассажирского транспорта, сельс­кохозяйственных машин, бытовых металлических изделий (холодильников, кондиционеров и других электроприборов, кухонных принадлежностей, мебели), изделий пищевой и консервной про­мышленности с применением металлической тары, изделий электротехнической, радиотехнической, полиграфической промышленности. Особенно увеличилась потребность и соответственно производство холоднокатаного металла с антикоррозионными покрытиями в связи с применением гладких и профилированных листов в строительстве для ограждающих конструкций промышленных зданий и сооружений. Доля холоднокатаного листа в общем объеме производства проката промышленно развитых стран за 10 — 15 лет составляет 18—39 %.

Дата добавления: 2015-08-21