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

производства листов на действующих заводах экономи­ чески эффективно не только при исключении блюминга, но и при его использовании для переката непрерывно­ литых слябов одного типа, большего сечения на обжа­ тые слябы для всего сортамента листов: 2) вариант с производством литых слябов универсального сечения при

Следует учесть также, что при использовании блю­ минга объективно повышается качество слябов, посту­ пающих па листовые станы (возможность зачистки сля­ бов в обжатом состоянии, более высокая суммарная сте­ пень деформации листов, возможность получения листов практически неограниченного сортамента и т. д.). Это также подтверждает экономические преимущества имен­ но варианта 3.

Ранее было показано, что как технологически, так и экономически целесообразно производство сортовой за­ готовки из непрерывнолитых слябов. Опыт показывает, что эти слябы могут иметь те же размеры, что и необхо­ димые для получения обжатых слябов, например, 350Х XIЮО мм. Это очень важное обстоятельство, поскольку оно может чрезвычайно упростить производство как сор­ товой заготовки, так и обжатых слябов. Установки не­ прерывной разливки будут в этом случае, очевидно, оди­ наковыми. Одинаковыми будут и условия нагрева литых слябов в колодцах или печах. На блюминге же прокатка сможет производиться по единой калибровке так же, как

иобычных слитков; разными будут только режимы. Еди­ ная калибровка будет пригодна и для обычных слитков,

идля литых слябов, а сама прокатка будет при необхо­ димости, как уже отмечалось, смешанной, т. е. будут про­ катываться обычные слитки и литые слябы в любых ко­ личествах и любой последовательности. Короче говоря, как частичный, так и полный переход на прокатку литых слябов на блюминге не связан ни с какими особыми за­ труднениями и экономически вполне оправдан.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

ИЗ УНИФИЦИРОВАННЫХ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ СЛЯБОВ

Можно определенно утверждать, что дальнейшее раз­ витие производства листовой продукции пойдет по пути все более широкого применения слябов непрерывной разливки вместо слитков, отливаемых в изложницы, из которых на слябингах получают катаные слябы.

При наличии слябингов листопрокатное производст­ во обеспечивается катаными слябами любых сечений и размеров, необходимых для получения листов в полном соответствии с потребностями народного хозяйства. Ко­ личество типоразмеров катаных слябов, изготавливае­ мых на слябингах и блюмингах, весьма велико.

При переходе на непрерывнолитые слябы, которые должны соответствовать катаным слябам, сразу возни­ кает проблема, связанная с необходимостью одновре­ менно получать очень большое количество типоразмеров литых слябов. Литые слябы каждого данного сечения и размеров получают в кристаллизаторах того же сечения и размеров. Изменение размеров сечения слябов требу­ ет перехода на другие кристаллизаторы, что не совсем просто, так как связано не только с целым рядом тех­ нических трудностей, обусловленных конструкцией уста­ новок непрерывной разливки, но и, что особенно важно, с чисто технологическими сложностями, определяемыми условиями и особенностями поведения жидкого металла. В результате приходится уменьшать сортамент типораз­ меров литых слябов. Это, естественно, в какой-то мере облегчает условия в сталеплавильном производстве, так как уменьшается количество кристаллизаторов, но ухуд­ шаются условия в прокатном производстве.

Чтобы как-то устранить это противоречие, идут всетаки на усложнение работы в сталеплавильном произ­ водстве. Число типоразмеров литых слябов, хотя и уменьшается по сравнению с их количеством при произ­ водстве катаных слябов, но их остается еще достаточно много.

Непрерывнолитые слябы имеют практически те же дефекты, что и слитки, отливаемые в изложницы. Это относится к качеству поверхности литых слябов, с тем только отличием, что требования к ним ужесточаются необходимостью уменьшать размеры допустимых дефек­

372

тов пропорционально уменьшению размеров сечения сля­ бов по сравнению с размерами слитков. Поэтому литые слябы перед поступлением в листопрокатные цехи дол­ жны, как правило, подвергаться зачистке. Зачистка же литых слябов представляет собой серьезную проблему. Она связана с очень крупными капитальными затратами на так называемое транспортно-отделочное оборудо­ вание, в состав которого входят и машины огневой за­ чистки, необходимые для зачистки литых слябов в пото­ ке. Так, по имеющимся данным, для обеспечения непре­ рывного широкополосного стана 2000 качественными литыми слябами требуется транспортно-отделочная ли­ ния, масса оборудования которой составляет 8200 т сто­ имостью более 26 млн. руб.

Естественно, такие крупные капитальные затраты не могут не сказаться на экономических показателях про­ изводства, которые ухудшаются еще и потому, что для обслуживания оборудования требуется значительное ко­ личество трудящихся.

Однако главным здесь является то, что сама зачист­ ка слябов в литом состоянии не обеспечивает должного качества листовой продукции. Многие дефекты слябов находятся на некоторой глубине под поверхностным сло­ ем и обычно при зачистке в литом состоянии не обнару­ живаются и поэтому не удаляются. При дальнейшей же прокатке они выходят на поверхность и, естественно, ухудшают качество готовых листов, увеличивают объем весьма трудоемкой зачистки готовых листов, а при про­ изводстве продукции в рулонах увеличивают отбраков­ ку продукции на последних стадиях производства, что также в конечном итоге существенно ухудшает экономи­ ческие показатели.

Экономические потери велики и в том случае, когда необходимо получать большое количество типоразмеров слябов в литом состоянии. Такие потери связаны с не­ возможностью осуществлять в полном объеме горячий всад литых слябов в нагревательные печи листовых ста­ нов. Даже при самых благоприятных условиях такой всад не может превышать 15% общего производства в среднем за год. Это, естественно, приводит к крупным потерям тепла, а следовательно, и к повышению себесто­ имости продукции.

При отливке большого количества типоразмеров ли­ тых слябов и при низком проценте горячего всада для

373

хранения слябов требуются обширные склады с боль­ шим количеством транспортных средств и значительным числом рабочих. Кроме того, отливка целой гаммы типо­ размеров слябов неизбежно снижает производительность установок непрерывной разливки, что в свою очередь увеличивает потребность в этих установках. Все это так­ же ухудшает экономические показатели.

Все эти трудности и экономические потери полностью устраняются при переходе на отливку унифицированных слябов одного — двух типов. В этом случае в связи с увеличением весовой скорости разливки число установок непрерывной разливки для заданной производительно­ сти получается минимальным, при этом снижаются и ка­ питальные затраты в сталеплавильном производстве.

Резко увеличивается горячий всад, который при на­ лаженном производстве может достигнуть 70—85%. Од­ новременно снижается и потребность в площади скла­ дов для хранения слябов, поскольку в большинстве сво­ ем они после разливки поступают непосредственно в на­ гревательные печи.

Полностью исключается зачистка слябов в литом со­ стоянии— всю зачисгку можно осуществлять в потоке прокатных станов, когда степень обжатия по толщине слябов составляет 30—50% •В связи с этим отпадает не­ обходимость в дорогостоящих транспортно-отделочных линиях. Благодаря уменьшению количества типоразме­ ров литых слябов до одного — двух создаются исключи­ тельно благоприятные условия в сталеплавильном про­ изводстве, где процесс разливки может быть полностью автоматизирован. Прогрессивный способ разливки «плавка за плавкой», обеспечивающий максимальную производительность УНРС, может быть использован в максимальном объеме.

Переход на унифицированные слябы потребует спе­ циального прокатного оборудования для описанного вы­ ше процесса редуцирования. Понятно, что для такого оборудования необходимы определенные капитальные вложения. Его эксплуатация, очевидно, должна также сказаться на себестоимости продукции. В связи с этим может возникнуть вопрос об экономической целесооб­ разности перехода на унифицированные слябы.

Общеизвестно, что технологический процесс предоп­ ределяет состав оборудования, все капитальные затраты и себестоимость продукции. Сам технологический про­

374

цесс должен быть оптимальным, прогрессивным и обес­ печивать высокое качество продукции. Производство ли­ стовой продукции из унифицированных слябов является именно таким процессом. Поэтому все экономические издержки и затраты, необходимые для обеспечения этой технологии, оправданы, в связи с чем отпадает необхо­ димость в каких-либо экономических сравнениях, тем более с явно менее совершенной технологией отливки многочисленного сортамента литых слябов.

Для большей убедительности всего высказанного вы­ ше были осуществлены соответствующие технико-эконо­ мические расчеты [65]. Анализ показал, что благоприят­ ные экономические результаты получаются при выборе

вкаждом конкретном случае оптимального состава обо­ рудования. При этом имеется в виду оборудование ста­ леплавильно-прокатных комплексов в целом, а не толь­ ко прокатной ее части. Применительно к производству очень широкого сортамента слябов шириной от 2000 до 700 мм, толщиной от 350 до 150 мм и самой разной дли­ ны были рассмотрены три варианта. По одному из них

всостав сталеплавильно-прокатного комплекса входило три конвертера емкостью по 180 т и восемь четырех­ ручьевых УНРС вертикального типа. По другому вари­ анту было предусмотрено два конвертера емкостью по 350—400 т, восемь установок непрерывной разливки, из

которых четыре — двухручьевые и четыре — четырех­ ручьевые.

Оба этих варианта были отклонены по целому ряду технических и технологических соображений, главными из которых являлись нерациональность использования 180-т конвертеров и четырехручьевых УНРС. Примене­ ние конвертеров емкостью 350—400 т вместо 180-т име­ ет такое очень важное преимущество, как возможность общего сокращения количества плавок в сутки практи­ чески вдвое. Однако нерациональными оказались плани­ ровочные решения сталеплавильного отделения как для первого варианта с четырехручьевыми УНРС, так и для второго, когда одновременно должны были работать двух- и четырехручьевые УНРС.

Был принят третий вариант сталеплавильно-прокат­ ного комплекса, согласно которому в состав комплекса входят два конвертера емкостью по 350—400 т каждый, четыре двухручьевых УНРС для отливки слябов наи­ большего сечения и редуцирующий — обжимной стан

375

для производства всей гаммы обжатых слябов, необ­ ходимых для обеспечения листовых станов в соответст­ вии с их сортаментом. Последний вариант позволил уменьшить число УНРС вдвое, упростить их конструк­ цию и значительно уменьшить массу. Уменьшилась пло­ щадь застройки цеха. Сократились капитальные затра­ ты, несмотря на добавление редуцирующего стана. Глав­ ным же является возможность получения обжатых сля­ бов высокого качества, в первую очередь в связи с их значительной деформацией, а также благодаря их за­

чистке.

Представляют интерес и другие, более конкретные данные, характеризующие экономическую эффектив­ ность различных проектных решений по сталеплавильно­ прокатным комплексам для производства листовой про­ дукции. Рассматривается сталеплавильно-прокатный комплекс для производства листовой продукции на не­ прерывном широкополосном стане. Как показали про­ ектные проработки, возможны три альтернативных ре­ шения этого комплекса.

1. На УНРС отливают гамму слябов, зачистка кото­ рых производится в литом состоянии, для чего устанав­ ливается специальная транспортно-отделочная линия, включающая машины огневой зачистки. Прокатываются слябы на непрерывном широкополосном стане обычной конструкции. Листы в рулонах получают из литых сля­ бов за один нагрев.

2. На УНРС отливают слябы двух типов; их зачи­ щают в обжатом состоянии, для чего устанавливается отдельно стоящий реверсивный редуцирующий стан, в состав которого входит машина огневой зачистки. Об­ жатые слябы поступают затем в печи непрерывного ши­ рокополосного стана обычного типа. Листы в рулонах получают за два передела, два нагрева: первый — на­ грев литых слябов перед прокаткой на редуцирующем

Их также зачищают в обжатом состоянии. Литые слябы прокатывают на едином широкополосном непрерывном стане, в состав которого входят непрерывные редуциру­ ющие агрегаты и машина огневой зачистки. Листы в ру­ лонах получают из литых слябов за один нагрев.

Принимая первый вариант за базовый, проанализи­

376

ния и переходе на унифицированные слябы снижаются затраты в сталеплавильной части комплекса на общую сумму 48,7 млн. руб. по сравнению с вариантами 2 и 3. Однако одновременно увеличивается масса оборудова­ ния прокатной части комплекса в связи с введением опе­ рации редуцирования. По варианту 2 масса оборудова­ ния для редуцирования, входящего в состав отдельно стоящего редуцирующего стана, включая и дополни­ тельные нагревательные печи, составляет по расчетам 17 000 т. По варианту 3 масса дополнительного оборудо­ вания прокатной части комплекса значительно ниже и составляет всего лишь 7000 т. Такое значительное умень­ шение массы объясняется тем, что в варианте 3 исклю­ чаются дополнительные нагревательные (они же и подо­ гревательные) печи, транспортные рольганги общей дли­ ной около 600 м и т. д. Из табл. 71 видно также, что при создании сталеплавильно-прокатного комплекса по ва­ рианту 2 масса оборудования увеличится на 1800 т и стоимость его возрастет на 19,3 млн. руб.

Более экономичным является вариант 3. Для его осу­ ществления потребуется на 8200 т оборудования мень­ ше, чем по варианту 1, а общие затраты снизятся на

20,7 млн. руб.

Сталеплавильно-прокатный комплекс варианта Зеще более экономичен по сравнению с комплексом вариан­ та 2. В результате уменьшения массы дополнительного оборудования в прокатной части комплекса на 10000 т капитальные затраты на комплексе в этом случае сни­ жаются на 40,0 млн. руб.

Расчеты также показали, что себестоимость продук­

сравнению с вариантом 2.

Приведенные данные однозначно указывают на пре­ имущества сталеплавильно-прокатного комплекса по ва-

377

Т а б л и ц а 71

Изменение массы оборудования и капитальных затрат по различным вариантам сталеплавильно-прокатного комплекса для производства листовой продукции

В с е г о . . . + 1800 + 19,3 -8 2 0 0 —20,7 — 10000 —40,0

рианту 3. Вариант 2 менее экономичен, чем вариант 1. Однако на основании всех этих данных нельзя сделать вывод о том, что, например, вариант 2 является нецеле­ сообразным. Уже указывалось (см. главу 16), что ком­ плексы такого типа имеют существенные технологичес­ кие преимущества, которые так или иначе улучшат ка­ чественные показатели производства.

В приведенных данных, в какой-то мере отражаю­ щих экономику рассмотренных комплексов, экономика производства, связанная с изменением качественных по­ казателей, сортности продукции и т. д., не учитывалась. Если же учесть экономические показатели, связанные с качеством продукции, то вариант 2 получается значи­ тельно более экономным, чем вариант 1 (преимущество варианта 3 остается во всех случаях).

В заключение несколько слов об использовании сля­ бингов на действующих заводах при переводе их на не­ прерывную разливку.

Характерным для действующих листовых заводов яв­ ляется прокатка на слябинге весьма широкого сортамен­ та обжатых слябов из слитков. Это диктуется как по­

378

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

знаков», 1965, № 14, с. 21.

6. Ч и ж и к о в Ю. М. Авт. свид. № 174160 — «Бюл. изобр. и товарн.

№ 6, с. 51—60 с ил.

380