2.5. Расход энергоносителей, материалов и инструмента

Потребителями электроэнергии являются приводы рабочих клетей прокатных станов и других машин, а также системы искусственного освещения. Другие виды энергоносителей используются в нагревательных печах (горючие газы, воздух), системах охлаждения оборудования и металла, мокрых газоочистках, системах гидросбива и гидроудаления окалины (вода), отопительных устройствах (пар, горячая вода) и т.п.

Для определения годовой потребности проектируемой технологической линии в различных видах ресурсов необходимо годовую производительность умножить на соответствующий расходный коэффициент:

П_i = k_i A_Г, (22)

где П_i — расход какого-либо энергоносителя, материала или инструмента;

k_i — расходный коэффициент (табл.1).

Таблица 1

Расход энергоносителей, материалов и инструмента при сортовой прокатке [1, 2]

Вид энергоносителя,	Тип стана
материала или инструмента	крупно–сортный	средне–сортный	мелко–сортный
Электроэнергия, кВтч/т, При прокатке углеродистых сталей	60	60	70–80
При прокатке легированных сталей	80	80	120–180
Вода , м3/т	20–40	20–40	20–40
Сжатый воздух, м3/т	25	25	40
Пар, кг/т	40	40	40
Топливо для нагревательных печей, кДж/т (при холодном посаде)	2,28106	2,28106	1,56106
Смазочные материалы, кг / т,
густые	0,1	0,05	0,05
Жидкие	0,4	0,25	0,45
Огнеупорный кирпич для нагревательных печей, кг/т	0,6	0,6	0,6
Валки, кг/т	2,5	0,4	0,3

В цехах хранят запасные и сменные детали, масса которых составляет примерно 3% от массы всего механического оборудования прокатного стана.

3. Проектирование линии производства толстого листа на реверсивном стане

3.1. Схема производства и характеристика технологических операций

Значительную долю в общем объеме производства проката (до 26%) составляет толстый лист. Развитие производства толстолистового проката за два последних десятилетия обусловлено развитием судостроения гражданского строительства, машиностроения, увеличением парка железнодорожного подвижного состава. В связи с расширением строительства магистральных газо- и нефтепроводов увеличилась потребность в толстых листах для сварных труб большого диаметра, а с развитием атомной энергетики – для кожухов атомных реакторов.

Производство толстых листов и плит толщиной от 4 до 200 мм (возможно до 400 мм), шириной от 1,0 до 5,3 м, длиной до 60 м осуществляется на специализированных участках, оборудованных толстолистовыми станами с последовательным расположением клетей. Исходным металлом для толстолистовых станов являются катаные или литые слябы толщиной 100 – 500 мм, шириной 1,0 – 2,4 м, длиной 2,0 – 5,3 м, массой от 2 до 40 т, а также слитки массой до 60 т.

Технологическая схема производства на специализированных участках с современными толстолистовыми станами (рис.2) включает следующие основные операции.

1. Нагрев металла перед прокаткой.

Для нагрева слябов и слитков применяют методические печи и нагревательные колодцы. Методические печи используют для нагрева слябов и слитков сравнительно небольшой массы (обычно не более 6 т), колодцы — для нагрева крупногабаритных слитков.

2. Горячая прокатка на реверсивном толстолистовом стане.

В зависимости от сортамента и расчетной производительности толстолистовые станы оборудуются одной, двумя или тремя рабочими реверсивными клетями, расположенными последовательно. Наибольшее распространение получили станы с двумя реверсивными клетями кварто - черновой и чистовой. На трехклетьевых станах перед черновой клетью кварто устанавливается черновая реверсивная двухвалковая клеть-окалиноломатель с вертикальными валками, обеспечивающими обжатие боковых кромок сляба и

Рис.2. Схема технологического процесса производства толстолистовой стали

раската как в продольном, так и в поперечном направлении.

Нагретые слябы подают по рольгангу к окалиноломателю, где осуществляется их обжатие в поперечном направлении. Пластическая деформация металла вызывает отслоение печной окалины с поверхности слябов, которая тут же удаляется с помощью гидросбива. Затем слябы прокатываются в черновой клети, где осуществляется около 80% суммарного обжатия. Окончательная прокатка толстого листа производится в чистовой клети.

Характеристика некоторых отечественных толстолистовых станов приведена в табл.2.

3. Горячая правка листовой стали для придания ей ровной поверхности.

После прокатки проводят горячую правку толстых листов на роликовых правильных машинах. Чтобы обеспечить правку при высокой температуре (650-750 ^оС), правильную машину устанавливают в потоке на продолжении рольганга за чистовой клетью. Максимальная толщина листов, правку которых проводят в настоящее время на роликовых машинах, достигает 100 мм. Скорость правки зависит от сортамента и типа машины и составляет 0,2-1,5 м/с.

4. Охлаждение листов.

На толстолистовых станах листы охлаждаются при перемещении по рольгангам, транспортерам, шлепперам. Основное требование к охлаждению, каким бы способом его не осуществляли, — равномерность по сечению и поверхности.

5. Резка.

Процесс резки листов состоит из обрезки переднего и заднего концов, обрезки кромок, поперечной и продольной резки. Для обрезки боковых кромок холодного листа и его разрезки вдоль на несколько узких полос (если это требуется) применяют дисковые ножницы. Для обрезки переднего и заднего концов, поперечной резки на мерные длины применяют гильотинные ножницы.

6. Термообработка.

В цехах, производящих толстые листы, термообработке подвергают 40-50% продукции. Чаще всего применяют нормализацию, отжиг для снятия напряжений и закалку. Для термообработки толстых листов применяются преимущественно печи с роликовым или шагающим подом.

7. Контроль качества металла.

При контроле готовой продукции главным образом проверяют размеры листов (ширина, длина, толщина и разнотолщинность), качество поверхности (микронеровности, вкатанная окалина, отслоения, трещины на кромках), механические свойства, структуру, коррозионную стойкость и свариваемость, заусеницы после резки.

Для проведения контроля качества листов в потоке используют автоматические ультразвуковые установки, с помощью которых

Таблица 2

Технические параметры современных

толстолистовых станов

Параметры	Стан 2800 Коммунарского завода	Стан 3600 завода “Азовсталь”	Стан 3000 Завода им. Ильича
Размеры готовых листов, мм
Масса исходного металла, т	Слябы до 7,5	Слитки 12–37, слябы до 16	Слябы до 13
Предел прочности материала листов, Мпа	800	1200	900
Число рабочих клетей	3	3	2
Тип рабочих клетей	Дуо верти-кальная 1000 600, дуо горизонтальная 1150 2800, кварто 800/1400 2800	Дуо вертикальная 900 1400, кварто 1130/1800 3600, кварто 1030/1800 3600	Кварто 1000/2100 3000, кварто 1000/2100 3000
Максимальное усилие прокатки на 1 м длины валка, МН/м	__	12,8	23,3
Максимальная скорость прокатки, м/с	5,0	6,0	6,3
Мощность главных приводов, МВт	9,8	35	41,2
Годовая производительность, тыс. т	1000	1750	2500

фиксируют наличие трещин в листах, грубых неметаллических включений и царапин на поверхности листов.

Исходя из сортамента и условий поставки, кроме перечисленных операций, в технологическом процессе получения толстолистовой продукции могут применяться: зачистка поверхности, удаление окалины, дрессировка (холодная прокатка с небольшими обжатиями), холодная правка и т.д.