3.4.2. Критический анализ различных технологических схем прокатки и технико-экономическое обоснования существующего технологического процесса

Необходимость применения различных схем прокатки на ТЛС вызвана, главным образом, тем, что из сляба большой толщины, относительно неболь­шой длины и ширины необходимо получить лист заданной ширины (вплоть до 5300 мм), значительно меньшей, чем сляб, толщины и ширины (рис.3.4.2.1.).

Рис.3.4.2.1. Схемы сляба (а) и готового листа (б).

Вот и приходится раскатывать сляб, а потом и раскат в одном и другом направлениях (как раскатывают на доске, то вдоль, то поперек кусок теста в тонкий, большой по площади блин).

Схемы прокатки в значительной мере определяют форму раската, часо­вую производительность стана, расход металла, механические свойства и качество толстых листов. В свою очередь, они зависят от размеров исходной заго­товки и оборудования стана.

Главным критерием оптимизации прокатки толстого листа является снижение расхода металла с боковой и торцевой обрезью. Этого можно добиться, максимально приблизив форму раската к прямоугольной. При производстве листа применяют две основные схемы прокатки: продольную и поперечную. При продольной схеме прокатки продольная ось литого сляба или слитка совпадает с продольной осью раската, т. е. параллельны. При поперечной схеме прокатки продольная ось литого сляба или слитка не совпадает с продольной осью раската, т. е. перпендикулярны.

При поперечно-продольной схеме прокатки раскат кантуется на 90 градусов, после чего прокаткой достигается заданная длина (ширина), затем снова кантуется на 90 градусов и с помощью линеек манипулятора проверяется ширина раската с учётом припуска на боковую обрезь, после чего получаем подкат для чистовой клети заданной толщины.

При продольно-поперечной схеме прокатки протяжкой получают заданную длину (ширину) листа с припуском на боковую обрезь, затем раскат кантуют на 90 градусов, линейками манипулятора проверяют ширину, после чего получают подкат заданной толщины.

При поперечной схеме прокатки длина сляба является шириной листа, для прокатки достаточно сляб скантовать на 90 градусов и прокатать до нужной толщины.

При продольной схеме прокатки ширина сляба или слитка является шириной листа, сляб задаётся в клеть и прокатывается до нужной толщины.

Схема прокатки определяется с учётом получения раскатов рациональной формы, обеспечивающей минимальные потери металла с обрезью.

При использовании поперечной схемы прокатки необходимо выполнять ус­ловие

L_сл = b_л + Δb (3.5)

где L_сл - длина сляба.

Если это условие не выполняется, то применяют поперечную схему прокат­ки с протяжкой. Достоинства поперечных схем прокатки – улучшаются механиче­ские свойства металла (снижается анизотропия). По сравнению с поперечно-продольными схемами при применении поперечных схем прокатки меньше кантовок, а также меньше расходный коэффициент металла от сляба к листу (под­робно oб этом будет написано далее).

При нагреве слябов в печах с глиссажными трубами «глиссажные метки» при поперечных схемах прокатки отсутствуют. Недостатки поперечной схемы прокатки:

- ограничение длины сляба и его массы длиной бочки валков;

- неметаллические включения и другие дефекты металла, располагающиеся вдоль оси сляба, раскатываются в поперечном направлении и выявляются в виде расслоений;

- кромки листов образуются из торцов сляба, имеющих в осевой зоне лик­вацию и неметаллические включения, что может послужить причиной образова­ния на боковых кромках рванин и плен.

При продольно-поперечных схемах прокатки обязательна операция разбив­ки ширины. Поэтому и при этих схемах имеется ограничение по длине слябов. Протяжку в этой схеме применяют для управления формой раскатов в плане.

Продольные схемы прокатки обеспечивают большую производительность стана, чем поперечные. Неметаллические включения и другие дефекты, распола­гающиеся вдоль оси сляба, вытягиваются в длину и сплошность металла не нару­шают.

Недостатки продольных схем:

- при разбивке ширины возникает несимметричность раската, сохраняю­щаяся и в дальнейшем;

- при нестабильности размеров исходных слябов появляется и разноши-ринность раскатов;

- «глиссажные метки» на слябах сохраняются и вызывают колебання толщины раскатов.

На ТЛС старой конструкции применяли схему прокатки «на угол». Сейчас эту схему могут применять только при прокатке плит.