1.2. Технологические схемы производства проката

Технологический процесс представляет собой последовательность технологических операций, дающих возможность получить готовую продукцию, удовлетворяющую требованиям потребителя. Основной технологической операцией является пластическая деформация металла в приводных прокатных валках. К вспомогательным операциям относятся: транспортировка, резка, смотка и размотка рулонов, правка, травление, нагрев, охлаждение, нанесение покрытий, сортировка, упаковка и т.д. Сочетания технологических операций в определенной последовательности и с определенными режимами дают возможность получить все многообразие прокатной продукции.

Исходным материалом для прокатного производства могут быть слитки, полученные разливкой стали в изложницы, и литые блюмы и слябы, поступающие с машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Слитки сначала поступают на обжимные станы, где из них изготавливают катаные блюмы, слябы и заготовки (полупродукт). В настоящее время самым прогрессивным способом получения полупродукта является разливка стали на МНЛЗ. Обжимные и заготовочные станы, предназначенные для переработки слитков, выводятся из эксплуатации, и продукция сталеплавильных цехов непосредственно поступает на сортовые и листовые станы горячей прокатки в виде литых блюмов, слябов и заготовок.

Схемы производства и характеристики технологических операций применительно к различным видам металлопроката приведены в соответствующих главах данного учебного пособия.

1.3. Типы прокатных станов

Прокатным станом называется совокупность оборудования, предназначенного для формоизменения металла в приводных валках, транспортировки, отделки и упаковки проката. Оборудование станов делится на основное и вспомогательное. Первое непосредственно осуществляет прокатку металла и включает рабочие клети с приводом.

К вспомогательному оборудованию относятся:

— транспортирующие механизмы, обеспечивающие перемещение исходных материалов, полупродукта и готового металлопроката (мостовые краны, рольганги, транспортеры, подъемные столы, опрокидыватели, толкатели и т.д.);

— обрабатывающие механизмы, работа которых связана с проведением операций, не относящихся непосредственно к деформации металла, но технологически необходимых для последующей его обработки (ножницы, моталки, разматыватели, правильные машины, травильные агрегаты, машины для обвязки и упаковки проката и т.д.).

По виду выпускаемой продукции прокатные станы делятся на:

— обжимные станы (блюминги и слябинги), на которых из слитков получают полупродукт — катаные блюмы и слябы;

— заготовочные станы, производящие из блюмов заготовки для сортовых, проволочных и трубных станов;

— рельсобалочные станы для прокатки железнодорожных рельсов, балок, швеллеров и других крупных профилей;

— крупносортные станы для прокатки двутавровых балок и швеллеров, угловой стали, фасонных профилей отраслевого назначения и простых профилей (круглая сталь);

— среднесортные станы для прокатки простых и фасонных профилей общего и отраслевого назначения;

— мелкосортные станы для прокатки простых и фасонных профилей общего назначения;

— проволочные станы, служащие для прокатки катанки (круглой заготовки для проволоки) диаметром 5—13 мм в бунтах;

— станы горячей прокатки листов и полос, включающие одно – трехклетьевые толстолистовые станы для прокатки листов толщиной 4 – 200 мм (возможно до 400 мм), шириной 1000 – 5300 мм, а также многоклетьевые полунепрерывные и непрерывные широкополосные станы для производства полос и листов толщиной 1,2 – 16 мм, шириной 500 – 2300 мм рулонным способом;

— станы холодной прокатки листовой стали и жести толщиной от 5 до 0,1 мм и менее, шириной 500 – 2300 мм, включающие непрерывные четырех- и пятиклетьевые станы холодной прокатки, непрерывные шестиклетьевые жестепрокатные станы, многовалковые (12 – 20-валковые) реверсивные станы для прокатки тонкой и тончайшей ленты рулонным способом.

— трубные станы для производства бесшовных и сварных труб;

— станы специального назначения для прокатки шаров, колесо- и кольцепрокатные, периодической продольной или поперечно-винтовой прокатки.

За основной параметр сортовых станов принимают диаметр валков. Если в стане несколько клетей, параметром всего стана в целом является размер валков последней чистовой клети.

Например, "стан 500" означает, что диаметр валков чистовой клети равен 500 мм.

Сортовой прокат – наиболее массовый вид продукции - характеризуется широким сортаментом по форме и размерам профилей. В зависимости от формы поперечного сечения сортовой прокат подразделяется на простые и фасонные профили. К простым профилям относятся круг, квадрат, шестигранник, арматурная сталь периодического профиля, полоса. Фасонные профили подразделяются на профили общего и специального (отраслевого) назначения. К фасонным профилям общего назначения – рельсы, трехгранная, овальная и другие стали, применяемые в транспортном и сельскохозяйственном машиностроении, судостроении, строительстве, угольной, нефтяной и других отраслях промышленности. По размерам поперечного сечения весь сортовой прокат условно подразделяется на сталь крупносортную, среднесортную и мелкосортную. Например, на рельсобалочных станах диаметр круглой или сторона квадратной стали составляет 90 – 250 мм, на крупносортном – 50 – 120 мм, среднесортном – 20 – 75 мм, мелкосортном – 10 – 40 мм.

Основным параметром листовых станов является длина бочки валка, которая определяет наибольшую ширину прокатываемых на стане полос.

Например, "стан 2000" означает, что длина бочки валков равна 2000 мм.

Толстолистовой прокат получают горячей прокаткой на непрерывных широкополосных станах (например, станы 2500 и 2000 ОАО "ММК") и специализированных реверсивных станах (например, стан 2800 Орско-Халиловского металлургического комбината, станы 4500 и 2350 ОАО "ММК"). На широкополосных станах производят листовую продукцию толщиной до 16 мм в рулонах. Реверсивные станы выдают листы мерной длины толщиной до 50 мм и плиты толщиной 50—380 мм.

Тонколистовую сталь получают на широкополосных станах горячей прокатки и на станах холодной прокатки.

Стан для производства гнутых профилей (профилегибочный агрегат) обозначается двумя размерными интервалами: первый характеризует толщину исходной заготовки для стана, второй — ширину.

Например, "стан 1-4х50-300" означает, что гнутые профили могут быть получены на данном стане из полос толщиной 1—4 мм и шириной 50—300 мм.