книги из ГПНТБ / Чижиков, Ю. М. Редуцирование и прокатка металла непрерывной разливки
.pdfтали новую калибровку валков для прокатки этих сля бов в натуре. Новая калибровка (рис. 97) состоит из шести калибров, из которых калибры А и Б специально предназначены для прокатки в них литых слябов сече нием 800X200 мм. Особенностью этой калибровки явля ется и то, что ее можно использовать также для прокат ки обычных слитков. В обоих случаях конечным сечени ем являлась заготовка 150X150 мм. По возможности нагревательной печи длина слябов не могла превышать 1,6 м. Это главным образом и определило выбор сляба сечением 800X200; масса его составила 2 т и была рав на массе обычного слитка, что предположительно обес печивало должную производительность стана.
По приведенной калибровке слитки 470X470 мм про катывали в калибрах I—IV. Непрерывнолитые слябы
Фактический режим обжатия литых слябов 800X200 мм |
Таблица 18 |
|||
|
||||
на стане 820 при прокатке на заготовку |
150X150 мм (Ст.З) |
|||
Калибр |
Проход |
Н , мм |
В , мм |
Дft. мм |
— |
0 |
800 |
200 |
— |
А |
1 |
717 |
210 |
83 |
|
2 |
657 |
218 |
60 |
|
3 |
597 |
220 |
60 |
|
4 |
533 |
222 |
64 |
|
5 |
467 |
225 |
66 |
|
6к |
402 |
230 |
65 |
I |
7 |
188 |
410 |
42 |
8к |
(холостой) |
— |
— |
— |
|
|
|
||
Б |
9 |
345 |
200 |
65 |
|
10к |
260 |
210 |
85 |
И |
11 |
167 |
270 |
43 |
12к (холостой) |
— |
— |
— |
|
|
|
|
||
III |
13 |
215 |
180 |
55 |
|
14к |
169 |
190 |
46 |
|
15 |
150 |
180 |
40 |
|
16к |
132 |
190 |
18 |
IV |
17 |
142 |
142 |
48 |
14* |
. 211 |
800X200 мм прокатывали по режиму, приведенному в табл. 18.
Процесс прокатки слябов 800X200 мм протекал ус тойчиво и надежно. Полосы не свертывались и не пере кашивались. Несмотря на отсутствие линеек манипуля тора и кантователя с задней стороны стана, раскаты с задней стороны обычно подавались нормально благо даря тому, что они выходили на заднюю сторону пря мыми и устойчиво стояли на роликах рольганга.
При прокатке слябов на заготовку обнаружились не которые затруднения, которые были связаны с особен ностями деформации слябов, в частности с характером заполнения калибров и поведением переднего и заднего
концов. При прокатке по режиму, приведенному |
в |
табл. 19, главной особенностью которого являлось |
то, |
что до восьмого прохода включительно в калибрах А и
Б раскаты не кантовались, эти |
раскаты |
отбрасывали |
|||||
после каждого четного прохода. |
|
Таблица 19 |
|||||
|
|
|
|
|
|||
Ф а к т и ч е с к и й р е ж и м о б ж а т и я п р и п р о к а т к е с л я б а 8 |
|
|
|||||
( с т а л ь 1 5 ) |
б е з п р о г л а ж и в а н и я |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Обжатие за проход |
Суммарное |
||
Калибр |
Проход |
Н , мм |
В , мм |
Ah, мм |
«, % |
обжатие, |
|
“z. % |
|||||||
|
|
|
|
||||
— |
0 |
800 |
200 |
— |
— |
— |
|
А |
1 |
742 |
205 |
58 |
7,25 |
14,2 |
|
|
2 |
687 |
210 |
55 |
7,4 |
||
|
3 |
612 |
215 |
65 |
9,45 |
31,6 |
|
|
4 |
547 |
220 |
67 |
10,9 |
||
|
5 |
487 |
225 |
60 |
10,9 |
47,0 |
|
|
6 |
425 |
230 |
62 |
12,7 |
||
Б |
7 |
340 |
230 |
85 |
20,0 |
66,5 |
|
|
8к |
270 |
235 |
70 |
20,6 |
||
II |
9 |
210 |
280 |
25 |
- - |
. |
|
|
10к |
170 |
290 |
40 |
— |
— |
|
|
|
|
|
|
|
||
III |
11 |
225 |
180 |
65 |
|
--- |
|
|
12 |
175 |
190 |
50 |
— |
||
|
13 |
155 |
180 |
45 |
— |
— |
|
|
14к |
135 |
190 |
20 |
— |
— |
|
|
|
|
|
|
|
||
IV |
15 |
145 |
145 |
45 |
— |
— |
212
Все раскаты из калибров А и Б были тщательно за мерены, после чего от них, а также и от других отобран ных полос отрезали поперечные темплеты, которые сов местили с калибрами, в которых они прокатывались, как показано на рис. 98. Поперечные темплеты, вырезанные по середине длины раскатов, отвечали условиям устано вившегося процесса. Судя по обводкам темплетов, за полнение калибров в установившимся процессе было нормальным. Переполнение калибров и лампасы пол ностью отсутствовали. Фактическое заполнение калиб
ров А и Б, глубина ручья которых равна |
170 и 130 мм, |
||
составляло во втором, четвертом и шестом |
проходах |
||
136, 152 и 137 мм, в восьмом |
проходе (калибр Б) — |
||
ПО мм. Заполнение достигало |
90%, что довольно зна |
||
чительно. Полученные данные |
показали, |
что |
глубина |
калибров выбрана правильно и что их не следует ни уве личивать, ни уменьшать. В производственных условиях подтвердился установленный при моделировании факт утяжки металла по середине высоты сечения. Утяжка начинается с первого прохода и увеличивается до сум марного обжатия в калибре А порядка 40—45% (ше стой проход). При дальнейшем увеличении обжатия утяжка прекращается и переходит в уширение. Это про исходит примерно при достижении отношения Н/В= 2.
Совершенно по-особенному ведут себя концы раска тов, деформация которых происходит в условиях неустановившегося процесса. Уже после первого прохода кон цы раскатов приобретают вогнутую форму (см. рис. 65), которая по мере прокатки становится все более явной. При суммарном обжатии свыше 50% верхняя и нижняя части концов начинают складываться. В отличие от установившегося процесса на концах раскатов по сере дине высоты происходит не утяжка, а уширение метал ла. Калибры полностью заполняются и при обжатии около 25% начинают образовываться лампасы. Сказан ное наглядно иллюстрируется обводками натурных рас катов, показанных на рис. 99. Уже после четвертого прохода при суммарном обжатии 32% калибр А, судя по торцу раската, полностью заполнен и начинает обра зовываться лампас. После шестого прохода при суммар ном обжатии 47% лампасы имеют значительные разме ры, а при суммарном обжатии 66% (восьмой проход) эти лампасы раскатываются буртами. Как это хорошо видно по рис. 17, после восьмого прохода лампасы, об-
213
разовавшиеся с обеих сторон полосы, имеют сравнитель но небольшую протяженность по длине. По мере отда ления от торца полосы лампасы по ширине вначале уве личиваются, а затем после достижения максимума по-
Рис. 99. Обводки поперечных сечений концов полос, прокатанных из литых слябов сечением 800X200 мм, совмещенных с калибрами (см. рис. 100). Неустановившийся процесс. Обозначения те же, что на рис. 98
степенно уменьшаются и полностью исчезают при пере ходе к установившемуся процессу.
Чтобы исключить образование лампасов на концах полос, изменили режим прокатки литых слябов. Соглас но этому режиму (см. табл. 18), в калибре А за шесть проходов слябы обжимаются до 400 мм, т. е. на 50%, после чего раскаты кантуются, а на гладкой бочке про глаживаются с небольшим обжатием. При проглажива-
215
нии широкие плоскости раскатов выравниваются, при этом снимается утяжка по длине полосы и уширение на ее концах, а концы раскатов расходятся «веером», что связано с повышенным обжатием торцов. Веерообраз ная форма переднего конца раскатов при дальнейшей прокатке несколько затрудняла захват полосы в калиб ре Б. Такая форма концов осложняла и дальнейшую прокатку, главным образом в третьем калибре, где поло са прокатывается четыре раза. В 13-м и 15-м проходах, когда вертикальная ось раската, поступавшего в ка либр, совпадала с большей осью исходного сечения, при выходе раскатов из калибра концы раскрывались. Каж дый из «рогов» переднего торца стремился как бы око вать соответственно верхний и нижний валки. Иногда при движении переднего торца раскатов по рольгангу загнувшиеся «рога» ударяли по роликам; в таких случа ях приходилось реверсировать валки и выравнивать то рец, после чего раскрытия торцов в этих проходах не
повторялось.
Проведенные опыты показали, что при прокатке с промежуточным проглаживанием возможна односто ронняя деформация без каких-либо осложнений, связан ных со своеобразной деформацией концов полос, если суммарная деформация не превышает 65—70%. Именно поэтому в процессе прокатки сортовой заготовки из сля бов непрерывной разливки при достижении такой сум марной деформации следует отрезать от раскатов перед
ний и задний концы.
Из литых слябов 800X200 мм прокатали, кроме за готовки 150X150 мм, сортовые профили диаметром ПО, 65, 45, 38, 19 и 16 мм, а также квадратную заготовку со стороной 65 и 85 мм. Слябы 800X200 мм отливали из мартеновской стали марок 15 и Ст. 3. Ввиду некоторых особенностей макроструктуры заготовки и сортовых профилей, прокатанных из литых слябов, о чем подроб но говорится ниже, было принято решение проверить полученные результаты при прокатке металла, выплав ленного в электропечах. Литые слябы были получены на Ново-Липецком заводе. Они имели ширину также 800 мм, а толщину 150 мм вместо 200. Увеличение отно шения сторон сечения несколько осложняет условия прокатки, особенно при редуцировании слябов до раз меров сортовой заготовки. Несмотря на то, что отноше ние Н/В увеличилось с 4 до 5,4, такую прокатку решили
216
провести. Литые слябы 800X150 мм прокатали на заго товку 150X150 мм на стане 820 в калибровке, состоя щей из тех же шести калибров, что и раньше, но с более узкими калибрами А и Б (см. рис. 97,6). Прокатку вели по режиму, приведенному в табл. 20, за 15 проходов.
Таблица 20
Режим обжатия при прокатке литых слябов 800X150 мм на заготовку 150X150 мм
Калибр |
Проход |
Н , мм |
В , мм |
Обжатие за проход |
||
Дй, мм |
и, % |
|||||
|
|
|
|
|||
— |
0 |
800 |
150 |
— |
— |
|
А |
1 |
743 |
150 |
57 |
7.1 |
|
|
2 |
662 |
155 |
81 |
10,9 |
|
|
3 |
563 |
167 |
99 |
15,1 |
|
|
4К |
460 |
175 |
103 |
18,3 |
|
I |
5 |
175 |
460 |
. |
. |
|
|
6к |
150 |
460 |
15 |
8,6 |
|
Б |
7 |
358 |
165 |
102 |
21,8 |
|
|
8к |
255 |
170 |
103 |
28,0 |
|
I |
9 |
170 |
255 |
- |
. |
|
|
10к |
140 |
260 |
30 |
17,7 |
|
IV |
11 |
205 |
145 |
55 |
21,2 |
|
|
12к |
172 |
150 |
33 |
16.1 |
|
III |
13 |
148 |
175 |
2 |
1.4 |
|
|
14к |
148 |
175 |
— |
— |
|
IV |
15 |
152 |
152 |
23 |
13,1 |
При прокатке слябов 800X150 мм обнаружились все те особенности процесса, которые наблюдались при про катке слябов 800X200 мм. Различия были только коли чественные. В целом процесс прокатки заготовки из слябов 800X150 мм проходил устойчиво, без перекосов и надежно. Затруднены были лишь последние проходы в связи с особым поведением переднего и заднего концов раскатов. Если же прокатка заканчивалась в более крупном сечении или если в процессе прокатки отрезали
217
концы полос, то и в последних проходах процесс шел нормально. Из слябов 800X150 мм получили, кроме за готовки 150X150 мм, круглые профили диаметром 105, 60, квадратные 65X65 и 85X85 мм, а также различные мелкосортные профили.
Представляет интерес и опыт прокатки литых слябов 700X175 мм на заготовку 200X190 мм, осуществленной на обжимном стане 900 по калибровке, приведенной на рис. 97, в. По этой калибровке прокатывают слитки се чением 570X570 мм. В связи с очень малым подъемом верхнего валка глубина первого калибра вынуждено большая 280 мм. Понятно, что при наличии калибра такой глубины не может быть осуществлено проглаживание раскатов, необходимое для редуцирования. Имея это в виду, калибр А был выполнен глубиной 389 мм с таким расчетом, чтобы при суммарной степени обжа тия слябов в нем, равной почти 50%, на металле не об разовывались лампасы. Однако при дальнейшей прокат ке в калибре Б, так как деформация в нем происходила по той же стороне без кантовки (табл. 21), образовыва лись лампасы на самих торцах полос в результате зна чительного местного уширения. После обрезки этих концов прокатка продолжалась на другом стане, где по лучали круглые профили диаметром 150 и 100 мм.
Таблица 21
Фактические режимы обжатия при прокатке слябов 700X175 мм на блюмы 200X200 мм
Калибр |
Проход |
Н , мм |
В , мм |
Обжатие за проход |
||
Дft, мм |
«. % |
|||||
|
|
|
|
|||
— |
0 |
700 |
175 |
— |
— |
|
А |
1 |
650 |
175 |
50 |
7,15 |
|
|
2 |
580 |
175 |
70 |
10,8 |
|
|
3 |
490 |
175 |
90 |
15.5 |
|
|
4 |
420 |
175 |
70 |
14,3 |
|
Б |
5 |
335 |
177 |
85 |
20,1 |
|
|
6 |
245 |
177 |
90 |
26,8 |
|
IV |
7 |
190 |
190 |
55 |
22,5 |
2 1 8
Прокатывали также непрерывнолитые слябы сечени ем 600X150 мм по той же калибровке, что и слябы 800X150 мм. Из слябов 600X150 мм получали заготовку 150X150 мм, которую затем прокатывали на различные сортовые профили. Прокатка этих слябов обладает те ми же особенностями, что и деформация слябов с отно шением сторон сечения HjB— 4.
ПРОКАТКА СЛЯБОВ 950X280 мм
НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ НА БЛЮМИНГЕ 1300 И НЕПРЕРЫВНОМ ЗАГОТОВОЧНОМ СТАНЕ [46]
На блюминге 1300 и непрерывном заготовочном ста не прокатывали непрерывнолитые слябы сечением 950Х Х280 мм. Эти слябы отливали на вертикальных уста новках непрерывной разливки в кристаллизаторы с вол нистыми широкими стенками, выполненными согласно шаблону с шагом волны 10 и глубиной 2 мм.
Такая поверхность слябов для прокатки из них сор товой заготовки была нежелательной. Однако пришлось согласиться с ней, так как сталеплавильщики не счита ли возможным отливать эти слябы в кристаллизаторы
сгладкими стенками во избежание продольных трещин. Только часть слябов была получена в кристаллизаторах
сгладкими стенками.
Блюминг 1300 — одноклетевой дуо-реверсивный с ин дивидуальным приводом каждого валка от электродви гателя мощностью 9250 л. с. с номинальным моментом ПО тс-м. Число оборотов составляет 0—60—90 в мину ту. Рабочие валки имеют номинальный диаметр 1300 мм и длину бочки 2800 мм. Максимальный подъем верхнего валка равен 1150 мм. Блюминг с обеих сторон оборудо ван манипуляторными линейками, а с передней стороны еще и кантователем. За блюмингом установлена маши на для огневой зачистки проката в потоке.
Непрерывный заготовочный |
стан (НЗС) 900/750/500 |
|
состоит из 14 |
рабочих клетей. |
Черновая группа имеет |
в своем составе |
восемь клетей, чистовая — шесть клетей. |
|
Часть клетей с |
вертикальными |
валками, в связи с чем |
прокатка в НЗС происходит без кантования полосы. Как обычно, прокатка на блюминге и НЗС происходит в один нагрев. Нагревают слитки в прямоугольных ко лодцах с торцовой горелкой и подковообразным пламе нем. Ячейки колодцев имеют следующие размеры: ши
219
рина 3300 мм, длина 9850 мм, глубина 4340 мм. Посад ка и выдача металла производится при помощи клеще
вых кранов. |
|
|
т прокатыва |
|
На |
блюминге слитки массой 6,2— 14,0 |
|||
ют на |
блюмы |
[47] сечением 350X350 |
и |
370X370 мм, |
а также слябы |
толщиной 105— 180 и |
шириной 600— |
700 мм. Блюмы после огневой зачистки в потоке и отрез ки концов поступают на НЗС, на котором прокатывают
ся на |
квадратную заготовку 80X80, 100X100, 150Х |
Х150 |
мм и трубную заготовку диаметром 140 мм. |
Нагрев литых слябов. Непрерывнолитые слябы сече нием 950X280 мм перед прокаткой нагревали в колод цах блюминга. Так как глубина колодцев составляет 4340 мм, длину слябов приняли равной 4000 мм. Масса слябов при этом составляла около 8 т. Однако, как по казал опыт, длина слябов должна быть несколько мень ше — порядка 3700 мм, что, естественно, уменьшает их массу — до 7,7 т. Посадку слябов в ячейки производили вертикально в один и два ряда в шахматном порядке. При однорядной посадке в ячейке фактически размеща ли 12 слябов, при двухрядной 19. Наибольшее число слябов при двухрядной посадке достигало 22 при общей массе садки 176 т.
Продолжительность нагрева холодных литых слябов сечением 280X950 мм при однорядной посадке состав ляла 5,5—6,5 ч, при двухрядной 7—8 ч. Как показали опыты, по условиям полного прогрева слябов продолжи тельность их нагрева в колодцах может быть еще суще ственно снижена. При посадке слябы верхней своей ча стью прислоняются к стенкам колодцев. Угол наклона слябов к стенке ячейки составлял около 8°, при этом расстояние нижнего торца слябов на поду ячейки от стенки колодцев не превышало 500 мм. При угле более 10— 12° слябы, нагретые до заданной температуры, про гибались. Посадку и выдачу осуществляли клещами колодцевого крана, которые захватывали слябы по их уз ким граням.
При загрузке непрерывнолитыми слябами сущест венно возрастает производительность колодцев. При од норядном посаде она увеличивается в 1,25— 1,4 раза, а при двухрядном в 1,6—2,0 раза по сравнению с произ водительностью при нагреве холодных обычных слитков массой 6,2— 14,0 т, садка которых в ячейке составляет 100— 144 т (10— 15 слитков) при продолжительности на
22и