Отчет по практике на ОАО «ММК»

     Выплавка легированных  сталей в кислородных конвертерах  сопряжена со значительными трудностями, поскольку большинство легирующих  элементов нельзя вводить в конвертер из-за возможности их полного или частичного окисления, а в случае ввода в ковш количество добавок ограничено, так как возможно чрезмерное охлаждение жидкой стали и неравномерное распределение вводимых элементов в объеме жидкого металла. Не представляет сложности легирование лишь теми элементами, у которых химическое сродство к кислороду меньше, чем у железа, и которые при введении в конвертер не окисляются (никель, медь, молибден, кобальт); их чаще всего вводят в конвертер в составе шихты. Легирование другими элементами осуществляют в ковше следующими методами.

1.2.1 Легирование твердыми ферросплавами

     Это наиболее широко  применяемый и простой метод. В цехах, где нет установок  внепечной обработки стали, все  легирующие вводят в ковш во время выпуска металла. При этом ферросплавы с элементами, обладающими высоким химическим сродством к кислороду (Ti, Zr, Са, Се и т.д.), а также с ванадием и ниобием вводят в ковш после дачи всех раскислителей. Часто применяемый для легирования хром вводят иногда в виде феррохрома, но лучше использовать экзотермический феррохром, растворение которого в жидком металле идет без затраты тепла, или силикохром, более легкоплавкий, чем феррохром, и требующий меньших затрат тепла на растворение.

     Определяя расход ферросплавов, учитывают, что часть легирующих элементов угорает (окисляется и испаряется). Величину угара каждого элемента, которая тем выше, чем выше сродство элемента к кислороду, определяют опытным путем, обобщая результаты ранее проведенных плавок.

     Из-за возможного  охлаждения жидкой стали и  неравномерного при этом распределения  элементов количество вводимых  добавок ограничено и этим  методом получают низколегированные  стали с общим содержанием  легирующих элементов не выше 2-3 %.

     В цехах с установками внепечной обработки (доводки стали в ковше, вакуумирования)легирующие вводят так же, как и раскислители, в последовательности, определяемой их химическим сродством к кислороду. В ковш при выпуске вводят ферросплавы, содержащие элементы со сравнительно невысоким сродством к кислороду (Cr, Mn и реже V, Nb, Si). При выпуске производят отсечку конвертерного шлака и в ковше наводят шлаковый покров, защищающий металл от окисления и охлаждения, после чего ковш передают на установку внепечной обработки. Здесь в объем перемешиваемого металла вводят алюминий и сплавы с другими элементами, обладающими высоким сродством к кислороду. Степень их усвоения сталью значительно повышается по сравнению с усвоением при введении в ковш в процессе выпуска.

     Для повышения степени  усвоения широкое применение  нашел способ введения алюминия  в объем металла в виде проволоки  с помощью трайб-аппарата; ряд  других элементов рекомендуется  вдувать в металл в струе  аргона (например, кальций), вводить  в виде проволоки, имеющей стальную оболочку и наполнитель из легирующего элемента.

     В процессе внепечной  обработки отбирают пробы металла  и на основании результатов  анализа проводят корректировку  содержания вводимых легирующих  элементов. Благодаря перемешиванию  металла в процессе внепечной обработки, равномерное распределение элементов в объеме ковша достигается при введении добавок в количестве до 3-4%.

1.2.2 Легирование жидкими ферросплавами

     Способ заключается  в том, что при выпуске стали  из конвертера в ковш заливают легирующие добавки, предварительно расплавленные в индукционной или дуговой электропечи. Метод позволяет вводить в сталь большое количество легирующих, но обладает существенным недостатком - необходимо иметь в цехе дополнительный плавильный агрегат, что усложняет организацию работ в цехе.

1.2.3 Легирование экзотермическими ферросплавами

     Ферросплавы в виде  брикетов вводят в ковш перед  выпуском в него стали. В состав  брикетов, помимо измельченных легирующих(феррохрома, ферромарганца и др.), входят окислитель ,например, натриевая селитра, восстановитель (например, алюминиевый порошок) и связующие(каменноугольный пек и т.д.). При растворении брикетов в стали алюминий окисляется за счет кислорода, содержащегося в натриевой селитре; выделяющееся тепло расходуется на расплавление легирующих. Подобным методом с успехом вводят в сталь до 4 % легирующих элементов. Способ не нашел широкого применения из-за трудностей в организации производства брикетов.

 

2. Листопрокатный цех №10

2.1 История создания ЛПЦ №10

 В 1985 Советом Министров СССР принято решение о строительстве стана "2000" горячей прокатки стального листа на Магнитогорском металлургическом комбинате.

Широкополосный стан горячей прокатки стального листа "2000" предназначен для производства полос из углеродистых, низколегированных, легированных, конструкционных, марок сталей, толщиной от 1,2 до 1,6 мм, шириной от 700 до 1830 мм, свернутых в рулоны весом от 7 до 43,3 т.

21 мая 1994 прокатан первый  сляб на черновой группе клетей стана "2000" горячей прокатки. 8 октября 1994 получен первый рулон стального горячекатаного листа на чистовой группе клетей. Эта дата является официальным днем рождения листопрокатного цеха № 10.

В состав стана входит:

Оборудование участка нагревательных печей, черновая группа клетей, промежуточный рольганг, чистовая группа клетей, отводящий рольганг, моталки и другое оборудование для уборки рулонов и передачи их в отделение отделки.

В цехе прокатывают углеродистую и низколегированную сталь разных сортаментов. Он производит 5млн.т.

2.2 Технологический процесс

Сляб подается к рольгангу из печи с шагающими балками с помощью извлекателей, температура в печи достигает 12500С, а время нахождения в печи колеблется от 3 до 5 часов, это зависит от марки стали.

Далее из печи сляб следует в черновой окалиноломатель, в нем осуществляется обжатие металла для последующего удаления окалины; следом за ним расположен гидросбив, мощная струя воды под давлением 200 атмосфер (АТМ) очищает сляб от окалины. После расположена клеть ДУО, которая осуществляет небольшое обжатие, ее задача выронить раскат.

За ней универсальная клеть КВАРТО, свое название она получила благодаря 4 валкам, расположенном в клети, два рабочих и два опорных. Рабочие валки имеют меньшую площадь для снижения контакта поверхностей. Здесь раскат получает боковое и горизонтальное обжатие, а также увеличивается в длину.

Затем сляб подается в непрерывную черновую группу клетей. Ее особенность заключается в том, что раскат находится сразу во всех клетях одновременно, благодаря этому поддерживается закон постоянства объемов в секунду. Скорость вращения каждой последующей группы валков увеличивается, это исключает образование петель на полосе.

Главной задачей является не допустимость выкатывание окалины в прокат, ее помогают устранить гидросбив, он есть в каждой клети. После этой клети следует длинный рольганг, за ним карманы, в которые толкателями с рольганга в случае брака или аварии скидывается раскат, после устранения неполадок раскат можно прокатать снова, но только толщина больше 100мм.

Перед чистовой группой клети установлены ножницы, они обрубают конец и переднюю часть полосы. За ним сразу же установлен гидросбив. В клети КВАРТО существуют охлаждающие устройства, которые подают воду на полосу.

Так же существует система охлаждения валков, т.к. если не охлаждать валки, то могут возникнуть трещины. Здесь же установлены петледержатели, их называют “куперами”, они держат натяжения между клетями, дают коррекцию, убирают петли.

На опорных валках клетей есть гидроцилиндры, они позволяют регулировать длину раската.

      Так же существуют месдозы, для изменения давления между валками, чтобы полоса не сползала и не гнулась. Тут же расположены толщинмеры, гидросбив, шириномер и планшеномер.

      Чтобы соблюсти размеры перед последующей смоткой нужно принять во внимание температуру для этого установлена система ламинарного охлаждения 1 и 2 группы моталок. Барабан моталок окружен формирующими роликами, они задают натяжение полосы для равномерного распределения воды. Получают рулоны длиной 1 км из сляба длиной в 5 м и толщиной 250мм его масса составляет от 15-200.

       Для снятия рулона под барабан поднимается люлька, которая снимает с барабана рулон и надевает его на кантователь. За тем рулон следует по конвейеру на машину предварительной упаковки, за тем взвешивается на платформенных весах, вес заносится в компьютер к оператору, и затем раскат идет на первый поворотный стол, потом наклад горячекатаных рулонов, далее на упаковку, маркировку, погружаются на вагоны и направляются к заказчику.

Так же с рулонов берутся пробы. С помощью кранов зацепляют и увозят на осмотр.

Если валки износились то необходимо привести в рабочее состояние, эта процедура осуществляется в вальце-шлифовальном отделении. Здесь валки шлифуют и снимают наклеп.

Все технологические операции на стане механизированы и автоматизированы, применен ряд новых технических решений:

1. В первые в мировой практике установлена непрерывная черновая подгруппа из трех рабочих клетей, которая позволила улучшить температурный режим прокатки за счет сокращения длины черновой группы, а также снизить капитальные затраты на строительство цеха;
2. Установлены две группы моталок, обеспечивающие дифференцированную смотку полос по толщине;
3. Стан оснащен средствами и системами автоматизации технологического процесса прокатки и работы машин и механизмов с использованием ЭВМ, в том числе системами автоматического регулирования толщины полосы, натяжения полосы, температурного режима и скорости прокатки, обеспечивающими высокую точность и требуемые механические свойства горячекатаной полосы.

Проектная производительность непрерывного широкополосного стана 2000 горячей прокатки составляет около 6 млн. в год, масса механического оборудования около 40 000 т и мощность всех электродвигателей стана около 200 000 кВт.

 

3. Листопрокатный цех №9

3.1 Реализация проекта стана 5000

С ноября 2006 года ММК приступил к реализации проекта «Стан 5000».  Этот стан, по своему масштабу, мощности и качественной характеристики выпускаемой продукции первый и единственный в России.

Стан 5000 производит толстолистовой стальной прокат, шириной почти 5 метров. Он используется в нефтегазовой отрасли, судостроении, при строительстве мостов, в машиностроении, но большая часть продукции предназначена для производства труб магистральных нефтепроводов и газопроводов. Получаемые из таких листов одношовные трубы имеют высокие качественные характеристики и позволяют использовать продукцию в агрессивной среде.

Стан построен в рекордные для такого объекта сроки, за 32 месяца. Стан 5000 на ММК во многом уникален: усилие прокатки клети составляет 12000 тонн – это самая мощная прокатная клеть в мире.

3.2 Технические характеристики стана 5000

Стан оборудован установками прерванной закалки и контролируемого охлаждения, позволяющие получать гарантированно заданные параметры продукции.

      К другим отличительным  характеристикам стана относится: 

• Высокая оснащенность современными средствами измерения и контроля параметров;
• Абсолютная техническая прозрачность;
• Комплексный подход к автоматизации процессов управления

Это позволяет организовать индивидуальное сопровождение и паспорторизацию процесса производства каждого листа от момента выплавки дол момента отгрузки.

Технические характеристики оборудования стана позволяют получать продукцию с суженным диапазоном допуска  по геометрическим размерам и форме листа по сравнению со стандартами.

3.3 Технология производства

Длин всего стана  более 1 км. На стан поступают непрерывно литые слябы, нагретые до нужной температуры они транспортируют на гидросбив и очищенный от окалины сляб попадает в рабочую клеть. Процесс прокатки включает в себя 2 основные стадии:

1. черновая стадия
2. чистовая стадия

В результате обеспечивается необходимая толщина и ширина листа. После чистовой прокатки и прохождения роликоправильной машины(горячая прокатка) раскат транспортируется в направлении установки ускоренного охлаждения и поступает на машину горячей правки. После правки, маркировочной машины на раскат наносится идентификационный номер, некоторые марки низколегированной высокопрочной стали требует замедленного охлаждения, поэтому после процесса прокатки их снимают с рольганга, а после охлаждения возвращают обратно в поток стана. Затем раскаты следуют через холодильник на инспекционный участок. Локальные дефекты устраняются абразивной  зачисткой с обеих сторон раската. Внутреннее качество листов контролируется УСК (ультразвукового контроля). Следующий этап – ножницы. Листы проходят концевые ножницы для обрезки торцов. Сдвоенные кромкообрезанные ножницы для обрезки боковой кромки, с раскроем на 2 узких листа и делительные ножницы для порезки на мерные длины.

Готовые листы транспортируются на маркировочно-клеймовочную машину. Здесь на поверхности краской и клеймением наносится вся необходимая информация. После маркировки и осмотра листы готовы на передачу на отделочную линию или линию термообработки. Термообработка листов осуществляется в проходных роликовых печах, в защитной атмосфере. В термоотделении возможно проведение закалки, нормализации и отпуска. Закалку листов осуществляют в роликозакалочной машине. После термообработки листы подвергают холодной правке.