Технология и оборудование холоднокатаного листового проката

Конвейеры рулонов перемещают рулон от соответствующих групп моталок к подъёмно поворотному столу, установленному на некотором расстоянии перед моталками для толстой полосы. По ходу транспортировки рулоны обвязываются, взвешиваются и маркируются.

Оборудование стана 2000 горячей прокатки:

Широкополосный стан горячей прокатки “2000” состоит из:

Участок подачи слябов к печи и загрузки слябов. Оборудование обеспечивает подачу слябов на линию загрузки в печи, взвешивании слябов по одному, транспортирование к нагревательным печам и загрузку их в печь.

В состав оборудования участка входят: транспортные и загрузочные рольганги; загрузочные тележки для слябов и упоров; подъемно - опускающиеся столы; сталкиватели слябов у подъемных столов; сталкиватели слябов у печей; весы платформенные г.п.60 т ; передаточная тележка между загрузочным и приемным рольгангом; упоры концевые.

Участок выдачи из печи и транспортировки горячих слябов. Оборудование участка обеспечивает прием нагретых слябов из нагревательных печей и безударную укладку их на рольганги, транспортировку слябов к черновой группе клетей, а также уборку из технологического потока недогретых и отбракованных слябов.

 В состав оборудования участка  входят: рольганги приемные; приемники слябов из печей; упор концевой.

Черновая группа оборудования. Оборудование участка обеспечивает прокатку подкатов и полос в непрерывном режиме с обжатием боковых кромок слябов и раскатов в вертикальной клети и в вертикальных валках универсальных клетей.

В состав оборудования черновой группы входят: рольганги рабочий и промежуточный; линейки направляющие перед вертикальной клетью и клетями №1-4; клеть вертикальная; клеть дуо №1; клети черновые универсальные кварто №2-6; шестеренные клети и редукторы главных приводов клетей; шпиндельные устройства и главные муфты; устройства для смены валков.

В состав механического оборудования также входят сбрасыватель подката, устройства для доворота шпинделей, оборудование теплоотражающих экранов. К черновой группе относится также установка для гидросбива окалины и система охлаждения оборудования черновой группы.

Вертикальная клеть в линии черновой группы стана между нагревательной печью №1 и клетью дуо №1. Предназначена для обжатия боковых кромок с целью разрушения печной и воздушной окалины; а также для выравнивания кромок подката.

Клеть дуо №1 установлена в линии черновой группы стана за вертикальной клетью и предназначена для обжатия металла (до 20 – 25%) по толщине и для разрушения окалины.

Клеть дуо состоит из следующих основных узлов и механизмов: станин, валков с подушками, нажимного механизма, механизма уравновешивания, салазок и площадок.

Черновые универсальные клети № 2 – 6 предназначены для обжатия раската по толщине и ширине, а так же снятия уширения с целью получения подката, требуемого в соответствии с технологией сечения для последующей его прокатки в чистовой группе.

В состав каждой универсальной клети входят горизонтальная четырехвалковая (кварто) и вертикальная клети. Вертикальная клеть в составе универсальной клети по конструкции аналогична отдельно стоящей вертикальной клети, за исключением узла станин, который крепится к станинам горизонтальной клети.

В состав универсальной черновой клети входят следующие узлы и механизмы: станины, валок вертикальный (2 шт.), привод вертикальных валков, шпиндель (2 шт.), механизм установки вертикальных валков, механизм смены шпинделей, валки с подушками, механизм нажимной, механизм уравновешивания, салазки и площадки.

 Чистовая группа оборудования Оборудование участка обеспечивает окончательную прокатку полос до заданной толщины при их одновременном обжатии во всех семи чистовых клетях. При этом подкат, подаваемый к клетям, подвергается гидравлическому удалению окалины на чистовом роликовым окалиноломателе, а его концы обрезаются на летучих ножницах.

В состав оборудования чистовой группы входят: рольганг перед ножницами; летучие ножницы с устройством для уборки обрезков; окалиноломатель чистовой роликовый; клети чистовые №7-13; проводки и петледержатели; механизм смены валков чистовой группы; шестеренные клети главных приводов клетей; шпиндельные устройства и устройства для их доворота.

К чистовой группе относится также оборудование для межклетьевого охлаждения полосы и системы охлаждения оборудования чистовой группы.

Клети чистовые № 7 – 13 предназначены для осуществления обжатия подката по толщине и получения полос из различных марок сталей заданного сортамента. По конструкции все клети чистовой группы являются клетями кварто, имеют одинаковые или максимально унифицированные узлы.

Уборочная группа оборудования. Оборудование уборочной группы обеспечивает охлаждение прокатанной полосы и ее смотку в рулоны , обвязку рулонов, маркирование и их взвешивание , а также их передачу на склад готовой продукции.

В состав уборочной группы входят: отводящие рольганги с двумя участками охлаждения; моталки для тонкой и толстой полосы, с тянущими роликами; кантователи и приемники рулонов; маркировщики рулонов; подъемно-поворотные столы; конвейеры рулонов; сдваиватели рулонов; рольганги-накопители со стационарными упорами.

В состав оборудования уборочной группы входят также весы для взвешивания рулонов, системы охлаждения полосы и оборудования уборочной группы.

 

1.3 Требования к качеству  горячекатаной продукции 

 

В практике листопрокатного производства широкополосной горячекатаной сталью называют не только прокат, поставляемый по ГОСТ 82, но и металл толщиной от 0,8–1,2 до 16–25 мм и шириной до 2350 мм, произведенный горячей прокаткой со смоткой в рулон. В общем объеме производства горячекатаной листовой стали доля данной продукции составляет до 70%, причем около 60% из этого количества используется в дальнейшем в качестве заготовки (подката) при производстве холоднокатаной листовой стали. Остальная часть (как в виде полос, так и в виде листов) применяется в машиностроении, судостроении, для производства сварных труб, гнутых профилей и т. д.

Основное преимущество производства горячекатаной листовой стали из широких полос – значительная экономия металла и снижение затрат. Так, для листов толщиной 5–16 мм, получаемых из широкополосной горячекатаной стали, затраты по переделу на 25–28% ниже, чем при производстве на ТЛС.

Сортамент сталей, из которых производят широкополосный прокат, весьма широкий. Наибольшую долю составляют малоуглеродистые нелегированные стали (рисунок  1.4).

1 - мягкие нелегированные  стали для холодной штамповки  и прокатки;  
2 - свариваемые конструкционные стали; 3 - высокопрочные углеродистые стали; 
4 - микролегированные конструкционные и трубные свариваемые стали с мелкозернистой структурой; 5 - нержавеющие стали; 6 - кремнистые электротехнические стали

Рисунок 1.4 - Примерная структура марочного сортамента широкополосной стали

 

Стандартные требования к горячекатаному металлу из углеродистых нелегированных сталей можно проиллюстрировать на примере тонколистового проката из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения (ГОСТ 16523).

По данному стандарту поставляются как горячекатаные, так и холоднокатаные листы и полосы толщиной до 3,9 мм. По размерам, точности и форме горячекатаный металл должен соответствовать требованиям ГОСТ 19903.

В зависимости от нормируемых характеристик механических свойств, в целом, установлены 6 категорий проката, но для горячекатаного металла предусмотрены только 3. В данном случае регламентируются временное сопротивление разрыву , остаточное удлинение , а также диаметр оправки при испытаниях на изгиб до параллельности сторон образца.

В зависимости от уровня механических свойств в состоянии поставки прокат подразделяется на группы прочности: ОК300В, ОК360В, ОК370В, ОК400В (из стали углеродистой обыкновенного качества по ГОСТ 380) и К260В, К270В, К310В, К330В, К350В, К390В, К490В (из стали углеродистой качественной по ГОСТ 1050). Классификация производится по величине временного сопротивления разрыву (таблица 1.7).

 

Таблица 1.7 - Нормы свойств листового проката по ГОСТ 16523
Группа прочности	, МПа	, % (не менее)	,  мм
К260В	260-380	25/28	0/
К270В	270-410	21/26
ОК300В	300-480	21/23
К310В	310-440	23/25
К330В	330-460	23/21
К350В	350-500	22/23
ОК360В	360-530	20/22	/
ОК370В	370-530	20/22
К390В	390-590	19/20
ОК400В	400-680	17/19	-
К420В	490-720	12/13

 

 

В целом предусмотрены 4 группы отделки (качества) поверхности, из которых первые 3 распространяются только на холоднокатаную листовую сталь. При классификации на группы за критерии приняты допустимость наличия различных дефектов, а также их параметры (количество, размеры, расположение и т. д.).

В любом случае недопустимыми дефектами считаются плены, расслоения, пузыри-вздутия, вкатанные металлические частицы, вкатанная окалина, порезы, раскатанные загрязнения. К допустимым дефектам горячекатаной широкополосной стали относятся риски, царапины, следы зачистки, раковины-вдавы и отпечатки при условии, что их глубина не превышает сумму предельных отклонений по толщине.

Требования к горячекатаным полосам, которые используются для дальнейшей прокатки при производстве холоднокатаной листовой стали, устанавливаются, как правило, стандартами предприятий с учетом возможностей оборудования и особенностей технологического процесса.

Требования к качеству горячекатаного широкополосного металла толщиной 4 мм и более определяются теми же нормативными документами, которые распространяются на крупногабаритные толстые листы аналогичного назначения.

 

2 Производство холоднокатаного  листового проката

2.1  Сортамент,  требования к качеству и схемы производства холоднокатаной листовой стали

 

В общем объеме производства холоднокатаной листовой стали наибольшую долю составляют листы и полосы из сталей углеродистых конструкционных качественных и обыкновенного качества. Холоднокатаная листовая сталь широко применяется как основа для получения листов и полос с покрытиями.

В общем объеме производства холоднокатаной листовой стали наибольшую долю составляют листы и полосы из сталей углеродистых конструкционных качественных и обыкновенного качества. Холоднокатаная листовая сталь широко применяется как основа для получения листов и полос с покрытиями. Условно такие стали могут быть классифицированы на 5 групп (таблица 2.1).

 

Таблица 2.1 - Примерная классификация углеродистых конструкционных сталей

 

Параметр		Группа прочности
		I	II	III	IV	V
	, %	0,070	0,090	0,12-0,190	0,27-0,35	0,42-0,50
	, %	0,20-0,35	0,20-0,40	0,35-0,65	0,50-0,80	0,50-0,80
	, %	0,01	0,04	0,17-0,37	0,17-0,37	0,17-0,37
	, %	0,06	0,01	0,25	0,25	0,25
	, %	0,03	0,01	0,25	0,25	0,25
	, %	0,06	0,15	-	-	-
	, %	0,02-0,07	-	-	-	-
	, %	0,025	0,03	0,04	0,04	0,04
	, %	0,02	0,025	0,04	0,04	0,04
	, МПа	180	180	210	300	360
	, МПа	300	360	500	610
	, %	35	35	29	21