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

тов переходит в окалину. Благодаря неравномерности деформации приконтактные слои металла, в которых со­ средоточены дефекты поверхности при обжатии полосы 50—55%, будут обжаты на 60—70%- То и другое в сум­ ме обеспечивает уменьшение глубины исходного дефекта на 70—75%. Это означает, что, например, до толщины 3 мм, равной глубине слоя, который может быть удален машиной огневой зачистки при движении полосы со ско­ ростью 0,5 м/с, будут обжаты дефекты, глубина которых в исходном слябе составляла 3 : (1—0,75) = 12 мм на сторону. Следовательно, все дефекты, в том числе и гру­ бые, будут удалены при первой же зачистке.

В тех же случаях, когда для ответственных целей по­ надобится особо чистая поверхность, технологический процесс предусматривает возможность второй дополни­ тельной зачистки слябов в обжатом состоянии.

При двукратной зачистке процесс осуществляется следующим образом. Раскаты толщиной 150 мм после зачистки на МОЗ разрезаются на ножницах на части, длина которых не должна превышать длину слябов, по­ ступающих в нагревательные печи НРШС, например 10,5 м. Разрезанные полосы — обжатые слябы — по транспортеру передаются на склад слябов, где в горя­ чем или холодном состоянии на отдельно стоящей маши­ не или вручную подвергаются сплошной или выборочной дополнительной зачистке. После зачистки обжатые слябы вновь поступают в печи стана и прокатываются затем, как обычно. Чтобы исключить холостой проход через клети при повторной прокатке, наиболее правильным будет следующее: 1) исходные слябы редуцируются не­ полностью только в трех редуцирующих клетях, закан­ чивается редуцирование при повторной прокатке; это нужно для того, чтобы обеспечить удаление печной ока­ лины после второго нагрева; 2) по толщине исходные слябы обжимаются также неполностью, например вместо 150 до 200 мм; это тоже целесообразно, так как позво­ ляет более полно удалить окалину при повторной про­ катке.

Наконец, возможен и такой случай. Первой зачистке на МОЗ подвергают раскаты толщиной 150, 200 или 265 мм. После разрезки на ножницах на нужные длины обжатые слябы снимают на транспортер, передают на склад и без дополнительной зачистки вновь сажают в нагревательные печи. Нагретые обжатые слябы затем

361

докатывают до окончательных размеров, а при проходе через МОЗ вторично зачищаются. Суммарный съем за два прохода может достигать 6 мм, что весьма значи­ тельно.

Двукратная зачистка осложняет технологический процесс. Кроме того, из-за разрезки раскатов на две час­ ти масса рулонов снижается ровно вдвое. Таким обра­ зом, к двукратной зачистке металла следует прибегать только в случае действительной необходимости. Благо­ даря тому, что первая зачистка производится после об­ жатия литых слябов на 50—55%, когда происходит весь­ ма значительная выкатка дефектов, о чем уже говори­ лось выше, есть основание полагать, что в подавляющем большинстве случаев необходимости в повторной зачист­ ке не будет даже при сравнительно плохом качестве ис­ ходных слябов. Если это подтвердится, то процесс про­ катки на НРШС существенно упростится.

Здесь уместно добавить, что имеются решения, позво­ ляющие исключить из состава НРШС ножницы и тран­ спортеры для доставки раскатов на склад. В этом случае новыми для НРШС будут только две операции, осущест­ вляемые в непрерывном потоке: обжатие металла не только по толщине, но и по ширине (редуцирование), и зачистка раскатов в обжатом состоянии (при необходи­ мости) .

Глава 17

НЕКОТОРЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НОВЫХ ПРОЦЕССОВ

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА СОРТОВОЙ И ЛИСТОВОЙ ПРОДУКЦИИ ИЗ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ СЛЯБОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

БЛЮМИНГОВ НА ДЕЙСТВУЮЩИХ ЗАВОДАХ

Экономический анализ развития современных дейст­ вующих металлургических заводов позволил сделать вы­ вод о том, что если на них не внедрять непрерывную раз­ ливку стали, то в перспективе они окажутся в худших экономических условиях, чем новые заводы, где непре­ рывная разливка будет применяться. Поэтому даже толь­ ко из чисто экономических соображений на действующих

362

заводах следует как можно шире использовать непре­ рывную разливку [63, 64].

Для заводов сортового направления с блюмингами

инепрерывно-заготовочными станами по целому ряду технических, технологических и других причин подходя­ щей является технология производства сортовой продук­ ции из слябов непрерывной разливки. Согласно этой тех­ нологии, литые слябы поступают на действующие блю­ минги, где они прокатываются до необходимого сечения блюмов, которые в свою очередь с того же нагрева, что

иобычно, иа непрерывно-заготовочных станах прокаты­ ваются на заготовку нужных размеров, поступающей за­ тем на все сортовые станы. При такой технологии пол­

ностью сохраняются существующие на заводах техноло­ гические связи, потоки, действующее оборудование, склады и т. д.

Кроме того, на действующих заводах длительное вре­ мя будет сохраняться технология получения сортовой продукции из обычных слитков, так как непрерывная разливка стали некоторых марок еще не освоена, а в не­ которых сталеплавильных цехах может оказаться нецеле­ сообразным или просто невозможным строительство ус­ тановок непрерывной разливки. Организация такой сме­ шанной технологии, особенно на первом этапе, когда для нагрева литых слябов используются колодцы блюминга, не представляет практически никаких трудностей. Даже и тогда, когда часть нагревательных колодцев блюминга будет заменена методическими печами, возможность сме­ шанной технологии сохраняется.

На крупных заводах использование вместо непрерыв­ нолитых слябов, поступающих на блюминги, заготовок квадратного сечения, подающихся непосредственно на сортовые или заготовочные станы, часто невозможно так как при непрерывной разливке литых квадратов, ко­ торая производится со сравнительно низкими весовыми скоростями, УНРС можно сочетать только с такими ста­ леплавильными агрегатами, масса плавки в которых со­ ставляет 100—250 т. В таких случаях, более целесообраз­ на схема производства сортовой продукции из литой за­ готовки большого сечения (300X300 мм и более), для прокатки которой требуются отдельные нагревательные печи и заготовочный стан. Однако для осуществления этой схемы на действующих заводах, пришлось бы де­ монтировать блюминги и разорвать цепь блюминг — не­

363

прерывно-заготовочный стан. Вместе с тем строительство нагревательных печей для нагрева литых квадратов ти­ па блюмов у непрерывно-заготовочных станов без лик­ видации блюминга просто невозможно. Накопленный опыт показал, что новая технология прокатки сортовой заготовки из непрерывнолитых слябов па действующих заводах может внедряться в два этапа.

На первом этапе после строительства УНРС слябы нагревают в действующих колодцах, длина слябов при этом ограничивается глубиной колодцев и может дости­ гать 4 м, что при рекомендуемом для прокатки, например на блюминге 1300, сечении непрерывнолитых слябов 315ХЮ50 мм (до 350Х1Ю0 мм) обеспечивает их массу около 10 т (обычный слиток с прибылью весит 8— 12 т). На втором этапе нагревательные колодцы заменяют ме­ тодическими печами. При этом не только улучшаются условия нагрева слябов, но и появляется возможность увеличить их длину до 6—7 м, которая будет уже огра­ ничиваться размерами раскатных полей блюмингов, и массы до 15—20 т.

В соответствии с таким планом внедрения новой тех­ нологии были выполнены расчеты экономической эффек­ тивности ее по сравнению с традиционной технологией разливки слитков в изложницы и прокатки их на блю­ минге. Расчеты были сделаны применительно к условиям Челябинского металлургического завода; при этом рас­ смотрены четыре варианта:

1.Отливка слябов на УНРС Ново-Липецкого метал­ лургического завода — прокатка литых слябов на блю­ минге Челябинского металлургического завода (расходы на перевозку слябов не учитывали).

2.Отливка слябов на УНРС в конвертерном цехе ЧМЗ. Нагрев литых слябов в колодцах— прокатка на блюминге.

3.Отливка слябов на УНРС в мартеновском цехе ЧМЗ. Нагрев литых слябов в колодцах — прокатка на блюминге.

4.Отливка слябов на УНРС в мартеновском цехе ЧМЗ, нагрев литых слябов в методических печах— про­ катка на блюминге.

Как это следует из приведенных в табл. 67 данных, новая технология позволяет сократить количество отхо­ дов при производстве блюмов и заготовки из слябов не­ прерывной разливки. Благодаря снижению отходов ме-

364

Т абли ца 6 7

кЖидкая сталь —

6.Жидкая сталь — блюмы из слитков

8.Изменение безвозвратных потерь с

9.Угар металлошихты

10.Сокращение угара металлошихты от сокращения оборот­

365

Т а б л и ц а 68

Снижение (минус) или увеличение (плюс) капитальных вложений (руб. на 1 т блюмов) в сталеплавильно-прокатный комплекс, связанных с выплавкой, разливкой и прокаткой (на блюминге)

при переходе на производство блюмов из непрерывнолитых слябов взамен слитков

ний от сокращения расхода ме­ талла:

1)в участки сталеплавиль­ ного цеха, связанные с

366

талла уменьшаются относительный расход металлошихты и добавочных материалов, а также безвозвратные потери металла на 1 т блюмов. Кроме того, в результате сокращения расхода металла увеличивается полезная загрузка сталеплавильных печей, нагревательного и про­ катного оборудования и пропорционально сокращению расхода металла снижаются расходы по переделу в ста­ леплавильном производстве и на блюминге (табл. 68, раздел I).

Кроме того, в сталеплавильном производстве исклю­ чаются расходы по разливке стали в изложницы и до­

нагревательных колодцев существенно возрастает и со­ ответственно этому снижаются расходы по нагреву. От­ сутствие разливки стали в изложницы и значительное повышение производительности нагревательных колод­ цев не только компенсирует расходы на УНРС, но и да­ ет экономию в размере 0,48 руб. на 1 т блюмов. В итоге по варианту 1 (кооперация двух заводов) общая эконо­ мия текущих затрат составила 2,37 руб. на 1 т блюмов, По всем остальным вариантам (см. табл. 68) производ­ ства блюмов из непрерывнолитых слябов тоже имеется значительная экономия текущих затрат. Она получилась несколько различной по ряду причин. Так, оказалось, что расходы по переделу при нагреве слябов в методиче­

ных капитальных вложениях в сталеплавильные цехи, цех подготовки составов и цех блюминга в расчете на 1 т блюмов.

При расчете размера дополнительных капитальных вложений приняли, что по варианту 2 будет сооружено отделение непрерывной разливки стали в составе шести двухручьевых УНРС на годовую производительность 3,3 млн. т слябов, а по вариантам 3 и 4— в составе трех таких же УНРС на годовую производительность

1,7 млн. т.

При исчислении размеров экономии текущих затрат (С) и дополнительных капитальных затрат (К) эконо­ мия приведенных затрат по формуле jt=C +0,15 % в рас­ чете на 1 т блюмов, произведенных из литых слябов взамен слитков, получается следующей (табл. 70).

367

368

Полученные результаты показывают, что производст­ во заготовки из слябов непрерывной разливки с исполь­ зованием действующих блюмингов и непрерывно-загото­ вочных станов экономически эффективно при всех рас­ смотренных вариантах.

Здесь уместно отметить еще и следующее. По вариан­ ту 4, предусматривающему нагрев слябов в методиче­ ских печах, экономия меньше, чем по варианту 3. Одна­ ко именно варианту 4 должно быть отдано предпочтение, так как при наличии методических печей вместо нагре­ вательных колодцев может быть уменьшено число трудя­ щихся, улучшены условия труда, обеспечено более высо­ кое качество нагрева металла и т. д.

При расчетах было принято положение о том, что ка­ чество поверхности блюмов и заготовки из непрерывных слябов такое же, как и качество блюмов и заготовки из обычных слитков. В действительности же установле­ но, о чем уже говорилось в соответствующих главах, что, например, качество труб, прокатанных из трубной заготовки, полученной по новой технологии из слябов непрерывной разливки сечением 950X280 мм, по внут­ ренней поверхности в два—три раза выше, чем качество таких же труб, изготовленных по традиционной техноло­ гии. Резко улучшилось качество сортовых профилей, предназначенных для холодной высадки, а также блюмов, поступающих на непрерывно-заготовочный стан. Две сто­ роны заготовки, соответствовавших широким граням, в результате длительной обработки в глубоких калибрах получались практически без дефектов. Это, естественно, почти вдвое снижает потери при огневой зачистке раска­ тов в потоке. Очевидно, что улучшение качества поверх­ ности заготовки в дальнейшем будет способствовать снижению затрат труда в адъюстажах.

Все это, неизбежно, еще больше повысит экономиче­ скую эффективность новой технологии.

Имеются и другие неиспользованные резервы по по­ вышению экономической эффективности новой техноло­ гии, в частности выход годного при прокатке заготовки из литых слябов можно будет увеличить подбором опти­ мальных режимов деформации для уменьшения величи­ ны концевого наката, подбором необходимой формы се­ чения литых слябов и т. д.

На блюмингах ряда действующих заводов, кроме блюмов, прокатывают также и слябы для дальнейшей прокатки па листовую продукцию, по схеме слиток— блюм—катаный сляб—лист (вариант 1). Возможны еще два варианта, основанные на использовании металла не­ прерывной разливки: литой сляб—лист (вариант 2); ли­ той сляб—блюминг—катаный сляб—лист (вариант 3).

Для условий одного завода выполнили сравнительные расчеты экономической эффективности производства листовой продукции по названным трем схемам на об­ щее производство 540 тыс. т/год. Анализ показал следу­ ющее: по варианту 2 требуется отливать 18 типоразме­ ров слябов трех толщин и шести ширин, для чего должна быть установлена одна четырехручьевая УНРС; по ва­ рианту 3 для производства литых слябов одного типа требуется одна двухручьевая УНРС.

Витоге расчетов получили следующие данные:

1.Капиталоемкость (народнохозяйственная) 1 т ли­

тых слябов по варианту 2 на К = + 0 ,4 2 руб/т выше, чем при традиционном способе производства слябов из слит­ ков. По варианту 3 с унифицированными литыми сляба­ ми определена экономия в размере К = —2,64 руб/т.

2.Экономия от сокращения отходов металла и угара по вариантам 2 и 3 по сравнению с традиционной техно­ логией — прокаткой слябов из слитков — составила со­ ответственно —6,24 и —4,13 руб. на 1 т слябов.

3.По разливке, нагреву в колодцах, прокатке на блю­ минге и зачистке листов по варианту 2 перерасход соста­

370