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

стигается тем, что в прокатку поступают полосы-слябы после их отрезки от непрерывно отливаемых полос.

Такая простая операция, как разрезка непрерывного слитка-сляба на части, принципиально изменяет техно­ логические схемы производства. Эти изменения опреде­ ляются главным образом скоростными условиями про­ цессов.

Скорости в первом процессе диктуются скоростью разливки, а во втором они связаны только со скоростями прокатки.

Скорости разливки слябов больших сечений еще очень малы, практически они составляют 0,4—0,5 м/мин, т. е. 0,0066—0,0083 м/с. Возможно, что они увелйчатся до 1—2 м/мин (0,0165—0,033 м/с). Скорости же прокатки значительно выше. Если их определить только по скоро­ сти входа в первую прокатную клеть, то они могут со­ ставлять 0,5—2 м/с, что в 60 раз больше, чем скорость разливки. Такое различие в скоростях непрерывной разливки и прокатки сказывается на составе прокатного оборудования, его количестве и стоимости, существенно изменяет технологический процесс, возможности и про­ изводительность прокатного оборудования. Обо всем этом более подробно будет сказано ниже.

КОМПЛЕКС НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ, СОВМЕЩЕННЫЙ С НЕПРЕРЫВНЫМ РЕДУЦИРУЮЩИМ АГРЕГАТОМ

По имеющемуся опыту [6], радиальная установка непрерывной разливки совмещена с непрерывным реду­ цирующим прокатным агрегатом. Предусмотрена раз­ ливка слябов только двух сечений: 240X1900 и 240Х Х1350 мм, из которых после редуцирования получают обжатые слябы шириной до 800 мм. Процесс осущест­ вляется следующим образом. После выхода из установ­ ки непрерывной разливки полоса на прямом участке (рис. 132) проходит через подогревательную печь, затем поступает в непрерывную группу рабочих клетей, че­ тыре из которых имеют вертикальные валки для реду­ цирования (уменьшения ширины), и три — горизонталь­ ные валки, предназначенные для обжатия полосы по толщине. Суммарная степень редуцирования составляет, по-видимому, 500—550 мм, среднее обжатие при этом достигает 550:4 = 138 мм. Производительность установ­

341

ки во время работы, осуществляемой, как указывается, со скоростью 1 м/мин, может достигать 150—210 т/ч. С учетом простоев и перерывов годовая производитель­ ность такой совмещенной установки может составить около 1,5 млн. т/год, что представляется весьма значи­ тельным. К сожалению, большинство современных уста­ новок непрерывной разливки работают со значительно

Рис. 132. Установка непрерывной разливки, совмещенная с непрерывным редуцирующим прокатным агрегатом:

342

более низкими скоростями, поэтому практически произ­ водительность одной такой установки может достигать только 0,5—0,6 млн. т/год.

разливки и прокатки необходимо иметь не менее десяти установок, описанных выше, для чего понадобится 10 ре­ дуцирующих комплексов, включающих 70 пар валков, из

кой процесс редуцирования осуществляется в прокатном стане, непосредственно не связанном с установкой не­ прерывной разливки. В этом случае для редуцирования могут быть применены прокатные станы разных типов: реверсивные, полунепрерывные и непрерывные.

При использовании реверсивного редуцирующего стана достаточно иметь три пары рабочих валков (две пары редуцирующих и одна пара валков для плоской прокатки), чтобы достигнуть производительности в 6 млн. т/год. Это означает, что число пар рабочих вал­ ков в комплексе при втором способе может быть в 70 : :3 » 2 3 раза меньше, чем при первом. Даже если при­ нять производительность одной установки непрерывной разливки равной 1,5 млн. т/год, это преимущество по оборудованию составит (6,0 : 1,5)-7 : 3«9,3 .

Не менее существенным является и то, что даже при такой огромной производительности одной установки не­ прерывной разливки не решается главный вопрос — по­ лучение готовой продукции из непрерывнолитых слябов за один передел. Это, очевидно, станет возможным, ког­ да производительности УНРС и прокатных станов, про­ изводящих готовую продукцию, будут соответствовать друг другу. Для рассматриваемого случая это означает, что производительность одной УНРС должна составить 6 млн. т/год, что пока нереально.

Немаловажным является и следующее обстоятель­ ство.

Как по первому способу при любой производительно­ сти с использованием редуцирующего стана, так и по второму способу — с отдельно стоящим редуцирующим станом — продукцией комплекса непрерывная разлив­

343

ка — редуцирующий стан является полупродукт в виде обжатых слябов различных ширин и толщин, необходи­ мых по сортаменту для листовых станов. По современ­ ным требованиям масса слябов, поступающих на широ­ кополосный стан, должна быть такой, чтобы отношение массы рулонов к их ширине достигало 30—35 т/м. Это означает, что обжатые слябы, например сечением 200Х Х1400 мм, полученные после редуцирования, должны иметь длину 1,4-35 : 0,2-1,4-7,8 = 22,5 м и т. д.

Обжатые слябы такой длины должны поступать в на­ гревательные печи листового стана и прокатываться на нем до готовой продукции. Однако слябы такой длины нетехнологичны — нагревательные печи для них еще не созданы. Можно полагать, что технологические трудно­ сти, связанные с такими необычными исходными обжа­ тыми слябами, будут решаться более просто — их длина будет уменьшаться, — что неизбежно приведет к ухудше­ нию технических параметров станов.

При способе «сочетание» названные трудности устра­ няются, когда редуцирующие агрегаты включаются в со­ став самих широкополосных станов. В этом случае ис­ ходными остаются сами литые слябы нормальной длины

дукции.

Принципиально такое же решение возможно и при первом способе. Но для его реализации требуется, как уже указывалось, чтобы производительность установки непрерывной разливки и прокатных станов находились в полном соответствии друг с другом. Кроме того, долж­ ны быть решены и технологические вопросы, связанные с нагревом литых слябов. При этом следует иметь в ви­ ду, что прокатка их должна осуществляться в один пе­ редел, в один нагрев или с дополнительным подогревом до получения готовой продукции.

Здесь уместно обратить внимание еще на один фак­ тор. При «совмещении» установки непрерывной разлив­ ки непосредственно связаны с прокатным станом, при­ чем на стан могут поступать слябы только одного сече­ ния и переходы с одного отливаемого сечения на другие, тем более частые, по-видимому, исключаются.

Из сказанного следует, что способ «совмещения» не­ прерывной разливки и прокатки для производства до­ статочно широкого сортамента листов может получить

344

широкое распространение только в том случае, если УНРС совмещаются с редуцирующими агрегатами или с прокатными станами, в состав которых входят редуци­ рующие агрегаты.

Вариантов различных схем расположения прокатного оборудования, в состав которого входит и оборудование для редуцирования, очень много [62]. Ниже мы рас­ смотрим только некоторые из них.

КОМПЛЕКС НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ С РЕВЕРСИВНЫМ РЕДУЦИРУЮЩИМ СТАНОМ

Для обеспечения ряда листовых станов в соответ­ ствии с их программой нужны слябы толщиной 150, 175, 220, 315 и 350 мм, шириной 700, 1100, 1300, 1600

и1900 мм и различной длины. Слябы таких, а возможно

идругих размеров, должны получаться непрерывной разливкой. В данном случае обычная технология — от­ ливка слитков в изложницы, прокатка этих слитков на слябинге — исключалась главным образом по соображе­ ниям качества. Одновременно учитывалось и то, что про­ изводство слябов должно достигнуть 6—8 млн. т/год, для чего при заданном сортаменте понадобилось бы не менее двух слябингов. Для непрерывной разливки сля­ бов самыми экономичными и удобными в эксплуатации являются одно- и двухмашинные УНРС, на которых одновременно отливаются один или два непрерывных слитка. Продолжительность разливки одной плавки, по

имеющемуся опыту, не должна превышать 100 мин. Приняв скорость разливки двух крайних по разме­ рам слябов, а именно 1900X350 и 700X150 мм, равной соответственно 0,5 и 1,0 м/мин, определим возможную массу плавки. При разливке в один ручей наибольшая масса плавки в первом случае будет равна 1900-350Х

Х7,6-0,6-100 = 305 т, во втором 700-150-7,6-1,0-100= = 80 т. Чтобы разлить плавку массой 305 т в слябы 700X150 мм, очевидно, понадобятся четырехручьевые УНРС (305:80 = 3,85). Из этого простого расчета следу­ ет, что для двух крайних по размерам сечений слябов необходимо иметь установки непрерывной разливки двух типов — одноручьевые и четырехручьевые. Эти установ­ ки друг друга не заменяют. Так как по условиям произ­ водства постоянно будет возникать необходимость раз­ ливать в каждый данный момент всю выплавляемую

345

сталь в слябы одного сечения, очевидно, необходимо иметь УНРС обоих типов в количествах, отвечающих полной мощности сталеплавильным агрегатам. А это означает, что их количество должно быть по меньшей мере в два раза большим, чем, если бы УНРС были од­ нотипными.

В действительности расчет количества УНРС явля­ ется более сложным. Его можно произвести по следую­ щим формулам:

—время разливки одного ковша, подго­ товки УНРС при периодической рабо­ те и при работе «плавка за плавкой»;

тп— количество плавок в сутки; Т — продолжительность плавки, мин;

осц а2— процент плавок при периодической разливке и разливке «плавка за плав­ кой»;

k — количество работающих конвертеров;

— коэффициент использования УНРС; NitN^Np, N— требуемое количество установок непре­

рывной разливки при периодической работе, при работе «плавка за плав­ кой», резервных и общее.

Расчет числа УНРС можно также выполнить по об­ общенной формуле

346

потребуется девять одноручьевых либо шесть двухручь­ евых УНРС, а для слябов 150X700 мм — десять четырех­ ручьевых УНРС.

Так как непрерывная разливка слябов сечением 350X2200 на четырехручьевых УНРС, предназначенных для разливки слябов сечением 150X700 мм так же, как разливка этих слябов на одноручьевых УНРС, предназ­ наченных для разливки слябов 350X2200 мм, практи­ чески невозможна, при заданном сортаменте, как уже отмечалось, потребуются и те, и другие УНРС общим числом 19 или 16, что совершенно нереально. Нереаль­ ность эта определяется огромными дополнительными капитальными затратами (одна установка весит около 3500—4500 т), большими простоями УНРС, низкой про­ изводительностью труда и т. д. Как же решить вопрос в подобной ситуации без ущерба для народного хозяй­ ства? Имеется одно решение. Оно сводится к тому, что

347

слябы поступают преимущественно в горячем виде. Ре- 'дуцирующий агрегат простейшей конструкции имеет только по одному калибру в каждой паре вертикальных валков. Калибры в обоих парах валков одинаковые (рис.

134). Нагретые до необходимой температуры слябы

2200X350 мм подаются по транспортному рольгангу к стану, где по режимам, приведенным в табл. 62 и 63, они прокатываются до заданных размеров.

Чтобы уменьшить загрузку стана, можно отливать еще слябы другого типа — сечением 1600X350 мм. В по­ следнем случае степень редуцирования для малых ши­ рин уменьшается до 1600—700— 900 мм, т. е. на 600 мм, что весьма существенно.

В связи с тем что калибры в обеих парах вертикаль­ ных валков одинаковые, редуцирование и плоская про­ катка производятся последовательно. Вначале уменьша­ ется ширина слябов, а в горизонтальных валках произ­ водится только проглаживание. По окончании редуциро­ вания раскаты в несколько проходов обжимаются по толщине. При этих проходах вертикальными валками снимается только уширение. Такая последовательность

349