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

обусловлена тем, что во избежание продольного изгиба раскатов редуцирование следует проводить при наличии некоторого защемления раскатов в калибрах, что воз­ можно, когда толщина раскатов и ширина калибров одинаковая.

Для направления раскатов в валки агрегат с обеих сторон должен быть снабжен манипуляторами.

На отводящем рольганге имеются ножницы для обрези концевых накатов и разрезки прокатанных полос на нужные длины. Перед ножницами по ходу прокатки установлена машина огневой зачистки, при помощи ко­ торой с поверхности раскатов в горячем состоянии уда­ ляется определенный слой металла. После зачистки и разрезки обжатые слябы собираются соответствующи­ ми устройствами в пакеты, которые при помощи кранов поступают на склад слябов. На складе слябов часть слябов подвергается контролю и при необходимости до­ полнительной зачистке. Годные обжатые слябы затем отгружаются на листовые станы, для которых они пред­ назначены.

Установка описанного выше редуцирующего обжим­ ного стана, как это следует из изложенного, обусловлена технологической необходимостью. Любой другой ва­ риант, рассчитанный, например, только на отливку сля­ бов широкого сортамента — с исключением редуцирую­ щего стана — оказывается технологически очень слож­ ным, нерациональным и, кроме того, экономически неце­ лесообразным. Только наличие редуцирующего стана, когда предельно упрощаются условия непрерывной раз­ ливки и уменьшается количество необходимых УНРС при использовании наиболее современных конвертеров большой емкости, обеспечивает не только технологич­ ность, но и высокую экономичность сталеплавильно-про­ катного комплекса.

Одним из наиболее важных в современных условиях является вопрос о составе новых непрерывных широко­ полосных станов (НШС), предназначенных для прокат­ ки слябов непрерывной разливки. Как показывают опыт и исследования, широкополосные станы описанного ра­ нее типа, на которых листовая продукция получается из большого количества непрерывнолитых слябов раз­ личных сечений, уже в настоящее время не являются ра­ циональными по целому ряду причин, в первую очередь, связанных с качеством продукции. Эффективным будет

352

переход на унифицированные слябы одного — двух ти­ пов и изготовление из них путем редуцирования всего сортамента обжатых слябов, необходимых для НШС.

Редуцирующие агрегаты могут быть выполнены или в виде независимых редуцирующих обжимных станов по типу описанного выше, или входить в состав широкопо­ лосных станов. Отдельно стоящие редуцирующие об­ жимные станы имеют некоторые значительные преиму­ щества и, к сожалению, такие же значительные недо­ статки. К преимуществам, которые по существу являют­ ся косвенными, можно отнести следующие. Современные непрерывные широкополосные станы не имеют в своем составе ножниц, машин огневой зачистки, подогрева­ тельных печей, что упрощает технологический процесс прокатки. Для слябов непрерывной разливки понадобят­ ся машины для огневой зачистки, ножницы и другие до­ полнительные агрегаты. В связи с этим возникают опа­ сения, что условия прокатки на самом стане осложнятся. Однако, если операции редуцирования, зачистки и раз­ резки осуществлять на отдельно стоящем редуцирую­ щем стане, состав широкополосных станов, куда будут поступать уже полностью подготовленные обжатые сля­ бы, не меняется.

В то же время сочетание непрерывного широкополос­ ного стана с отдельно стоящим редуцирующим станом делает необходимым двойной нагрев металла — перед редуцированием и перед прокаткой. Двойной нагрев и вообще два передела, естественно, ухудшают экономи­ ческие показатели. Эти показатели можно несколько улучшить, если широкополосный стан и редуцирующий обжимной стан расположить на одной оси в непосред­ ственной близости друг к другу с таким расчетом, чтобы часть листовой продукции, в частности широкие и тол­ стые листы, прокатывать, когда это позволяют темпера­ турные условия, — в один нагрев. Если же это окажется невыполнимым, обжатые слябы, полученные на редуци­ рующем обжимном стане, можно подавать в горячем со­ стоянии в печи широкополосного стана, где они будут только подогреваться до нужной температуры.

Однако такое расположение станов нежелательно по следующим соображениям. Широкополосные станы име­ ют высокую производительность в том случае, когда на них получают рулоны большой абсолютной массы при высоких значениях отношения массы рулона к единице

ширины листа. Для этого необходимо, чтобы масса ис­ ходных обжатых слябов была соответственно высокой. Для получения листовой продукции с качественной по­ верхностью слябы нужно зачищать в обжатом состоянии после суммарного обжатия по толщине 30—50%. Это означает, что при исходной толщине литых слябов 350 мм зачистка должна производиться в толщине 210— 240 мм. Масса рулонов, по современным требованиям, должна составлять 50 т и более, что возможно, когда, например, при ширине 2000 мм и толщине 210 мм длина обжатых слябов составит 15 и более. Для таких длин­ ных обжатых слябов необходимы нагревательные печи очень большой ширины и рольганги значительной длины (у современного стана должно быть не меньше четырех таких печей); кроме того, обжатые слябы длиной более 15 мм трудно транспортировать в горячем виде на склад. Главным же является то, что не обеспечивается пра­ вильная загрузка стана, так как невозможно получить рулоны с высокой массой 1 пог. м листа.

КОМПЛЕКС С НЕПРЕРЫВНЫМ РЕДУЦИРУЮЩИМ ШИРОКОПОЛОСНЫМ СТАНОМ

К прогрессивным вариантам могут быть отнесены сталеплавильно-прокатные комплексы, включающие не­ прерывные редуцирующие широкополосные станы, на которых в едином потоке проходят все технологические операции: и редуцирование, и собственно листовая про­ катка. Главным преимуществом этих станов (НРШС) является то, что на них так же, как и на НШС, процесс осуществляется в один передел, т . е. за один нагрев. Это обстоятельство определяет не только высокую тех­ нологичность процесса, но и его экономичность.

Рассмотрим один такой комплекс более подробно. Для простоты исключим привязку стана к отделению не­ прерывной разливки. На рис. 135 приведена схема од­ ного из возможных вариантов непрерывного редуциру­ ющего широкополосного стана, на котором прокатка ли­ стов всех размеров осуществляется в один нагрев.

От обычных современных широкополосных станов НРШС отличается наличием в его составе редуцирую­ щих клетей, машины огневой зачистки (МОЗ) и нож­ ниц1. Новым является и наличие транспортера, при по-

1 В о зм ож н ы решения и без установки ножниц.

мощи которого может осуществляться промежуточный отбор разрезанных полураскатов, т. е. обжатых слябов определенных длин Дополнительное оборудование из­ меняет технологический процесс прокатки на стане.

Д £

Рис. 135. Непрерывный широкополосный редуцирующий стан для прокатки ли­ стов из унифицированных непрерывнолитых слябов:

По сравнению с обычной технологией на НРШС появля­ ются следующие новые операции:

1. Слябы обжимают не только по толщине, но и по ширине. В вертикальных клетях редуцируют с обжатием в каждой клети за проход до 150 мм и больше.

2. При необходимости раскаты зачищают в обжатом состоянии в потоке, по пути их движения.

3. После зачистки (или без зачистки) раскаты разре­ зают на заданные длины и при помощи транспортера передают на склад. Со склада они в виде товарных сля­ бов могут быть переданы на другие станы или на другие заводы.

4. На складе раскаты контролируют и, если это не­ обходимо, дополнительно зачищают в холодном состоя­ нии, после чего их вновь сажают в нагревательные печи. Нагретые до нужной температуры они затем поступают на стан так же, как литые слябы, и прокатываются, как обычно.1

1 Стан м о ж ет и не иметь транспортера, тогда в дальнейшем из­

ложении пункты 3 и 4 исключаются.

Прокатка в редуцирующих агрегатах происходит не­ прерывно, при этом полоса обжимается в вертикальных и горизонтальных валках одновременно.

Для осуществления такой прокатки каждая пара вертикальных валков должна иметь калибры, различа­ ющиеся по ширине. Ширина первого калибра по дну должна быть или равна толщине исходного сляба или несколько меньше ее. Например, если толщина сляба равна 315 мм, то ширина калибра должна быть 310—

получается и ширина калибров в вертикальных валках редуцирующего агрегата Б. В первой паре вертикальных валков этого агрегата она будет такой же, как и во вто­ рой паре вертикальных валков агрегата А, т. е. 260— 265 мм; во второй (четвертой по счету) паре редуцирую­ щих валков ширина калибра еще уменьшится и составит 265—55= 210 (205) мм (55 мм— обжатие в горизонталь­ ной клети агрегата Б).

НРШС предусмотрен для прокатки непрерывнолитых слябов сечением 315X2200 и 315X1600 мм при наиболь­ шей их длине 10,5 м.

В первой редуцирующей клети отношения размеров сечения слябов, поступающих в калибр, равны 7 и 5,1. Приняв среднее обжатие за проход при редуцировании равным 150 мм и имея в виду обжатия в горизонтальных валках редуцирующих агрегатов, принятые выше, можно определить отношения размеров сечения раскатов, по­ ступающих во вторую, третью и четвертую пару верти­ кальных валков. Они будут соответственно равны 7,75; 7,2; 8,4 при редуцировании сляба 315X2200 и 5,5; 4,9; 5,8 при редуцировании сляба 315X1600 мм. Судя по от­ ношениям Н/В, условия редуцирования и прокатки сля­ бов меньшего сечения будут значительно более простыми. В табл. 64 приведены некоторые данные о режиме реду­ цирования и прокатки слябов 315X2200 и 315X1600 мм в черновой группе до получения подката толщиной 35 мм, поступающего затем в чистовую группу стана. Расчеты произведены для подката шириной, соответствующей наименьшей получаемой из заданных исходных слябов,

аименно 1600 мм в первом случае и 1000 мм во втором.

Втабл. 65 приведены основные характеристики ли­ тых (исходных) слябов, раскатов и горячекатаных ру-

356

Табли ца 64

Схема прокатки подката 35X1600 мм из сляба 315X2200 мм длиной 9,5 м, массой 52,0 т и подката 35X1600 мм

из сляба 315X1600 мм длиной 8,4 м, массой 33 т

на непрерывном редуцирующем широкополосном стане 2400

357

лонов, получаемых на описываемом непрерывном реду­ цирующем широкополосном стане 2400. Масса слябов доходит до 56 т (минимум 33 т). Длины раскатов на разных участках черновой группы при прокатке листов всех ширин, предусмотренных сортаментом от 2200 до 1000 мм, получились очень близкими. Так, после ножниц длины раскатов, поступающих в трехклетевую непрерыв­ ную группу, изменяются всего в пределах 21,4—26,3 м.

Относительная масса рулонов, представляющая со­ бой отношение массы рулона к его ширине, меняется в пределах от 24,6 до 31 т/м и в большинстве случаев близка к среднему значению. Это соответствует самым высоким величинам, получаемым на современных широ­ кополосных станах. В целом все приведенные значения характеризуют описанный стан как весьма компактный, оборудование которого, включая и рольганги, использу­ ется весьма рационально.

В табл. 66 приведены результаты расчетов темпера­ турного режима прокатки подката сечением 35ХЮ00 мм из слябов 315X1600X8400 массой 33 т в черновой группе НРШС. Температурный режим определяли для слябов, выданных из самой дальней печи на расстоянии 120 м от первого редуцирующего агрегата А. Рассмотренный случай является наиболее неблагоприятным по темпера­ турному режиму: длины раскатов самые большие так же, как и относительная масса рулонов, суммарная сте­ пень редуцирования наибольшая и т. д. При расчете

из последней (шестой) клети черновой группы 6 и 5 м/с. В первом расчете скорости перемещения раскатов роль­ гангом между клетями были повышенными, а во втором расчете — пониженными, но во всех случаях они не пре вышали скоростей выхода полос из валков соответствую­ щих клетей.

Согласно расчетам, температура полос при выходе из последней клети черновой группы даже по второму, бо­ лее продолжительному режиму получается достаточно высокой. С учетом потери тепла от охлаждающей водг, при гидросбиве она составляет 1135— 1126° С.

Важной технологической особенностью стана являет ся не только то, что зачистка поверхности металла може. производиться в потоке по пути движения раската нс установленной после клети 3 машине огневой зачисткг

ЗЕ

Т а б л и ц а 66

Температурный режим прокатки подката сечением 35ХЮ00 мм из литых слябов 315X1600X8400 мм, массой 33 т

в черновой группе непрерывного редуцирующего широкополосного стана

Реж им с повы ш енн ы м и скорост ями пер ем ещ ен и я раскатов

но и то, что зачистка ведется после суммарного обжатия 50—55%, когда толщина полосы уменьшается до 150 мм. При такой значительной суммарной деформации боль­ шинство дефектов поверхности, имевшихся на металле, должно уменьшиться до таких размеров, которые будут соизмеримы с толщиной слоя, снимаемого на машине огневой зачистки. Глубина дефектов, как известно, не­ сколько уменьшается при нагреве, так как часть дефек-

360