книги из ГПНТБ / Чижиков, Ю. М. Редуцирование и прокатка металла непрерывной разливки

ном» режиме, что может оказаться необходимым в бу­ дущем. Сами печи сравнительно компактны и для них нужно меньше места, чем для колодцев. Это хорошо вид­ но по рис. 127.

Кроме того, с переходом на печи резко улучшатся условия труда обслуживающего персонала. В первую очередь это относится к посадке и выдаче металла.

Можно без преувеличения сказать, что условия ра­ боты при посадке и выдаче слитков в колодцы в совре-

Рис. 128. Калибровка валков блюминга 1300 для прокатки блюмов из непре­ рывнолитых слябов сечением 350X1100 (1200) мм

менных условиях такие же неблагоприятные, как и усло^ вия работы с изложницами на литейных канавах в ста­ леплавильных цехах.

Несмотря на наличие сложных механизмов, напри­ мер клещевых кранов, посадка и выдача слитков по су­ ществу производятся вручную, к тому же в тяжелых температурных и атмосферных условиях. Совершенно очевидно, что все эти сложности полностью и безбо­ лезненно устраняются при переходе с колодцев на печи.

При полном переходе на сортовые слябы прокатку можно вести по калибровке, показанной на рис. 128. Эта калибровка отличается наличием двух калибров для ре­ дуцирования, причем один из них сдублирован, что уве­ личивает стойкость валков практически втрое. В табл. 61 приведен режим прокатки при такой калибровке.

Проглаживание производится после третьего прохо­ да, для чего раскат нужно кантовать на задней стороне блюминга, где кантователь отсутствует. Поэтому кан-

331

товку осуществляют линейками манипуляторов. Чтобы облегчить эту кантовку, калибры А выполнены с вогну­ тостью внизу, в результате чего на нижней грани раска­ тов образуется выпуклость, которая делает полосу не­ устойчивой на рольганге и она самопроизвольно канту­ ется в ту сторону, в которую отодвигается поддержива­ ющая ее линейка манипулятора.

Чтобы улучшить условия подачи раскатов, калибры А и Б выполнены с большим раскрытием у разъема. В соответствии с режимом, приведенным в табл. 61, по формуле [41]

выполнен расчет производительности блюминга при про­ катке литых слябов сечением 1100X350 мм на блюмы сечением 420X300 мм. При расчете приняли следующие

332

t — продолжительность паузы между поступлением слябов на блюминг; t— 5 с;

Q— масса слябов; Q= 18 т;

L — длина слябов; L= 6000 мм;

v— средняя скорость прокатки; v=2000 мм/с;

— суммарный коэффициент вытяжки; Xs=3,06; А,с— средний коэффициент вытяжки; Лс=1,17.

Расчет показал, что при принятых условиях произво­ дительность блюминга составляет 900 т/ч. При 8374 ч работы блюминга в году его производительность достиг­ нет 7,5 млн. т в год. Проектная мощность современного блюминга 1300 составляет 6,0 млн. т в год по всаду, сле­ довательно, при прокатке слябов производительность блюминга может увеличиться в 1,25 раза.

Так как при прокатке литых слябов расходный коэф­ фициент уменьшается примерно до 1,06 (1,21 для обыч­ ных слитков), полученные результаты будут еще более

переходе на отливку и прокатку слябов может оказаться целесообразной замена рабочей клети блюминга редуци­ рующим агрегатом в составе двух или трех пар рабочих валков: одной или двух пар горизонтальных валков для редуцирования слябов 'и одной пары вертикальных вал­ ков для проглаживания. В последнем случае производи­ тельность редуцирующего стана (теперь уже не блюмин­ га), особенно при наличии двух пар редуцирующих вал­ ков, когда число проходов уменьшится с семи до трех (при каждом проходе обжатие осуществляется сразу в двух калибрах), еще больше увеличится. Как эти ре­ зервы производительности будут использоваться, пока­ жет будущее. Здесь обращается внимание только на такую возможность.

Такой же, как и на блюминге 1300, переход на литые слябы может быть осуществлен практически на каждом заводе, где есть блюминг. Покажем это на примере за­ вода, где работает обжимной двуклетевой стан 950/900, предназначенный для прокатки заготовки разных раз­ меров из обычных слитков массой 3,5—6,0 т. Проектная производительность стана составляет 1,5 млн. т в год по всаду.

333

7900

2300

Рис. 129. Схема размещения литых слябов сечением 950Х Х280 мм в ячейке нагрева­ тельных колодцев

Рис. 130. Комбинированная калибровка валков обжимного стана 950 для про­ катки слитков и литых слябов сечением 950X280 мм

334

Слитки перед прокаткой нагревают в колодцах с под­ ковообразным пламенем. Глубина колодцев 4,22 м. Для рассматриваемого стана наиболее подходящими оказа­ лись литые слябы сечением 950X280 мм, хотя могут быть использованы и другие слябы, близкие по сечению. Раскатные поля стана рассчитаны на наибольшую мас­ су слитков 6,5 т. Литые слябы 950X280 мм такой же массы будут иметь длину 3,15 м. Слябы таких размеров нагреваются в колодцах в положении, указанном на рис. 129. При такой загрузке в ячейке помещается 18 слябов общей массой 117 т, в то время как садка обычных слитков составляет 56—77 т.

В связи с большей массой садки и меньшей продол­ жительностью нагрева слябов производительность колод­

(90% горячих при температуре 700°С и 10% холодных),

ной на рис. 130, возможна одновременная прокатка обычных слитков и литых слябов до одинаковых конеч­ ных сечений раскатов, например 200X200 мм, которые затем в клети 900 после обрези концов докатываются до нужных размеров заготовки. Для литых слябов 950Х Х280 мм концевая обрезь, согласно опытным данным, составляет 4,6% при массе сляба 6,5 т, что в 3,2—4 раза меньше, чем при прокатке обычных слитков (15— 18%)- Производительность стана при прокатке заготовки из слябов при самом большом числе проходов с обжатиями за проход, не превышающими 80 мм, согласно расчетам, составляет 224,5 т/ч, или 1,69 млн. т/год по всаду, что вполне приемлемо для первого этапа перехода на литые слябы.

ПРОИЗВОДСТВО СОРТОВОЙ ПРОДУКЦИИ ИЗ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ СЛЯБОВ НА НОВЫХ ЗАВОДАХ

Сортовая продукция может получаться из литой за­ готовки, литых блюмов и литых слябов. В реальной практике, по-видимому, все три способа производства сортовой продукции найдут свое применение. Из трех возможных схем наиболее перспективной является схе­

335

ма производства сортовой продукции из литых слябов. Экономичность процесса литой сляб — сортовая заготов­ ка — сортовой прокат не может вызывать сомнения по той простой причине, что такой же процесс даже при использовании действующих блюмингов является эконо­ мически оправданным.

Процесс производства сортовой продукции пз литой заготовки, поступающей непосредственно на сортовые станы, в настоящее время практически по всем показа­ телям признан неудовлетворительным. Рассмотрим по­

общего. Они осуществляются при обязательном допол­ нительном нагреве, прокатка обжатой заготовки в обоих случаях может производиться на непрерывно-заготовоч­ ных станах, возможна зачистка металла в обжатом со­ стоянии и т. д.

Вместе с тем они существенно различаются. Благо­ даря большим размерам и благоприятной форме литых слябов, а также большей их массе создаются весьма вы­ годные условия в сталеплавильной части комплексов: уменьшается количество и упрощается конструкция УНРС (в первую очередь в результате уменьшения чис­ ла ручьев в каждой установке), появляется возможность применять сталеплавильные агрегаты большой единич­ ной емкости и т. д. Сюда можно добавить и возможности унификации УНРС для разливки и сортовых, и листо­ вых слитков, что не может не сказаться положительно на экономике и технологии производства. Однако глав­ ным являются новые качественные показатели: более высокие степени суммарной деформации, высокая сте­ пень выкатки дефектов, возможность зачистки металла в обжатом состоянии в оптимальных условиях и пр. Все это в конечном счете окажет решающее влияние на вы­ бор способа производства сортовой продукции на новых заводах. Есть все основания полагать, что предпочтение будет отдано именно способу производства сортовой продукции из литых слябов. Наиболее сложным при этом окажется выбор сечения и размеров исходных сля­ бов. Сейчас совершенно определенно известно, что эти слябы будут иметь сечения, у которых отношение сторон составит от 3—4 и возможно только в отдельных случа­

336

ях будет больше 4. Ширина слябов может быть равной 150—350 мм, что при названных отношениях сторон се­ чения соответствует, например, слябам сечением 600Х

Х175, 750X220, 900X300 мм и т. д.

Взависимости от сечения литых слябов определяет­ ся и состав оборудования станов, на которых из этих слябов могут быть прокатаны заготовки.

Кроме классических способов прокатки металла не­ прерывной разливки, рассмотренных выше, в сортовом производстве все большее распространение будет иметь совмещенный процесс разливки и прокатки металла в едином непрерывном потоке. Этот процесс в той или иной мере уже применяется [60].

Благодаря этому процессу на машинах непрерывной разливки оказывается возможным отливать более круп­ ные сечения, чем те, которые требуются для сортовых станов. Это, естественно, приводит к упрощению конст­ рукции УНРС (они должны быть одноручьевыми), уве­ личению их производительности и т. д.

Конструкция станов для получения в едином непре­ рывном потоке из непрерывнолитой заготовки сравни­ тельно небольших сечений, например 200X200 мм, об­ жатой заготовки меньших сечений, необходимых для сортовых станов, сравнительно несложная.

Несмотря на это, такие установки могут иметь рас­ пространение только на небольших заводах, где вы­ плавка металла производится в сталеплавильных печах малой емкости.

На современных заводах, где металл выплавляют в сталеплавильных агрегатах большой единичной емкости и прокатывают на высокопроизводительных сортовых станах, совмещенные установки, рассчитанные на отлив­ ку заготовок даже самых крупных сечений, из-за низкой производительности оказываются непригодными.

Именно поэтому дальнейший прогресс в развитии сов­ мещенного процесса разливки и прокатки заготовки для сортовых станов, по мнению автора, связан с использо­ ванием метода редуцирования. Благодаря редуцирова­ нию представляется возможным увеличить размеры се­ чений заготовок, отливаемых на установках непрерыв­ ной разливки, до размеров, характерных для литых слябов. При этом существенно увеличивается производи­ тельность УНРС, а следовательно, и всей совмещенной установки.

При достаточно крупном отливаемом слябовом се­ чении можно предвидеть создание совмещенных устано­ вок непрерывной разливки, редуцирования и прокатки сортовой заготовки, производительность которой будет превышать 1 млн. т в год. При такой производитель­ ности использование совмещенных установок разливки и прокатки в сортовом производстве может оказаться и на современных металлургических заводах весьма эф­ фективным не только технически, но и экономически.

Глава 16

СТАЛЕПЛАВИЛЬНО-ПРОКАТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОЙ ПРОДУКЦИИ ИЗ МЕТАЛЛА НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОКАТКИ ЛИСТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Современные листовые станы — полунепрерывные,

слябы, прокатываемые из слитков, отлитых в излож­ ницы.

Непрерывнолитые слябы с установок непрерывной разливки также могут быть прокатаны на любом листо­ вом стане, в том числе и на таком, который работает со слябингом или блюминг-слябингом. Однако нас интере­ суют листовые станы составляющие единый комплекс с установками непрерывной разливки, когда отсутствует слябинг или блюминг-слябинг. Известен комплекс непре­ рывная разливка — широкополосный стан 2000 НовоЛипецкого металлургического завода, являющийся пер­ венцем в этой области.

В состав этого комплекса входят конвертеры ем­ костью 130 т и установки непрерывной разливки верти­ кального типа. Разливка производится поплавочно и «плавка за плавкой». Отливаемые слябы толщиной до 250 мм, шириной 900— 1850 мм поступают на непрерыв­ ный широкополосный стан 2000. Стан предназначен для прокатки полос толщиной 1,2— 16,0 мм, шириной 900— 1850 мм, свернутых в рулоны массой до 36,0 т. Произво­ дительность стана по всаду равна 6 млн. т в год. В со­ став стана входят: четыре методические нагревательные

338

печи, черновая группа, состоящая из вертикального окалиноломателя и горизонтальной клети дуо и четырех универсальных клетей кварто; чистовая группа, состоя­ щая из летучих ножниц, чистового окалиноломателя дуо и семи непрерывно расположенных рабочих клетей кварто (рис. 131); хвостовая часть, состоящая из отво-

Г"3

Рис. 131. Широкополосный стан для прокатки листов из непрерывнолитых слябов без редуцирования

дящего рольганга, трех моталок для смотки полос тол­ щиной до 12 мм, конвейеров для транспортировки горя­ чекатаных рулонов.

Для прокатки нужного сортамента предполагалось отливать 10 типоразмеров слябов, различающихся по ши­ рине на 100 мм. Зачистке подвергаются литые слябы в холодном состоянии. Предполагалось, что качество по­ верхности литых слябов будет настолько хорошим, что если и потребуется зачистка, то только выборочная и в небольшом объеме; это, однако, не подтвердилось на практике.

Слябы всех размеров поступают в нагревательные печи в холодном состоянии. Горячий всад отсутствует полностью. Редуцирование на стане не предусмотрено.

Широкополосные станы без редуцирования известны давно. Накопился большой опыт их проектирования и эксплуатации, но несмотря на это, они все время изме­ няются и совершенствуются. При комбинировании ши­ рокополосных станов со слябингами вопрос о зачистке металла решается просто. При необходимости обжатые слябы, прокатанные из слитков, отлитых в изложницы, зачищают для удаления дефектов. При такой зачистке обеспечивается нужное качество поверхности листов (рулонов). При переходе на непрерывную разливку при­ шлось перейти на зачистку слябов в литом состоянии, что существенно снизило возможности получения листов с качественной поверхностью. Для достижения нужного качества необходимо зачистку поверхности металла про­

изводить в обжатом состоянии, а для этого понадоби­ лась установка машин огневой зачистки в потоке широ­ кополосных станов. Имеются разные варианты решения этой задачи.

В связи с использованием редуцирования непрерыв­ нолитых слябов в технологический процесс и состав са­ мого оборудования вносятся существенные изменения. Для осуществления редуцирования необходимы редуци­ рующие рабочие клети или редуцирующие агрегаты. Добавляются ножницы для отрезки концов у раскатов и разрезки их на части. Так как зачищать следует обжа­ тые слябы, в линии станов нужно установить машины для зачистки поверхности прокатываемого металла. Воз­ можное удлинение общего пути движения металла и из­ менение его температурного режима при прокатке тон­ ких листов и, вероятно, самых узких, может потребовать подогрева раскатов и, следовательно, установки в потоке соответствующих нагревательных устройств *.

Компоновка основного и дополнительного оборудо­ вания может быть различной и в настоящее время име­ ется довольно большое количество вариантов широкопо­ лосных станов, технологический процесс которых осно­ вывается на использовании процесса редуцирования. Какие из станов окажутся оптимальными, покажет вре­ мя. Здесь важно отметить, что вопрос об оптимальных вариантах будет решаться как в технологическом, так и в экономическом аспектах. Среди возможных вариан­ тов имеются два принципиально отличающихся друг от друга. По одному из них — процессу «совмещения» — ре­ дуцирование осуществляется непосредственно на ме­ талле— литых слябах, выходящих из машин непрерыв­ ной разливки. Одновременно с редуцированием слябы обжимаются по толщине, что дает возможность зачи­ щать полосы в обжатом состоянии. Сама зачистка ме­ талла может быть организована как в потоке при дви­ жении полосы, так и после разрезки полос на части — обжатые слябы. При процессе «совмещения» непрерыв­ ная разливка и прокатка технологически взаимосвязаны. Другой процесс — процесс «сочетания» — отличается от предыдущего тем, что непрерывная разливка и прокат­ ка осуществляются независимо друг от друга. Это до-1

1 Имеются решения при использовании которых отпадает необ­ ходимость в установке ножниц и подогревательных устройств.

340