Технология производства и характеристики качества горячекатаной листовой стали 6×1300 мм

Примечание. При заказе класса прочности 295 из марки стали 09Г2,  толщиной  до 20 мм предел текучести должен быть менее 305 Н/мм² , а временное сопротивление не менее 440 Н/мм².

Допускается испытание на изгиб листового проката толщиной до 20 мм у изготовителя не проводить. При этом соблюдение установленных норм изготовителем должно гарантироваться.

Химический состав по плавочному анализу  ковшевой пробы должен соответствовать нормам, приведенным в таблице № 8. В готовом прокате допускаемые отклонения по массовой доле элементов от норм, приведенных в таблице № 8, должны соответствовать таблице № 9.

Примечание. Для проката,  предназначенного для сварных конструкций  в заказе устанавливают, марку стали и требования к свариваемости.

Химический состав низколегированной  марки стали 09Г2

Таблица № 8

Марка стали	Степень раскисления	Массовая доля элементов, %
		углерода	кремния	марганца	хрома	никеля	меди	аннадия	других элементов
09Г2	Сn	Не более 0,12	0,17…0,37	1,4…1,8	Не более 0,30	Не более 0,30	Не более 0,30	-	-

Примечания: 1)Массовая доля азота в сталях, не легированных азотом не должна превышать 0,008 %.

2)Допускается добавка алюминия и титана из расчета получения массовой доли в прокате алюминия – не более 0,05%, титана – не более 0,03 %.

3) Массовая доля фосфора в стали – не более 0,012 %, мышьяка – не более 0,08 %, серы – не более 0,04 %.

Допускаемые отклонения по массовой доле элементов от норм

Таблица №9

Наименование элементов	Допускаемые отклонения по массовой доле элементов, %	Наименование элементов	Допускаемые отклонения по массовой доле элементов, %
Углерод	+0,02	Сера, фосфор, азот	+0,005
Марганец	+0,1	Ванадий	+0,02 -0,01
Кремний, хром, никель, медь	±0,005	Ниобий	+0,010 -0,005

 

 

Прокат с нормируемой ударной вязкостью.

Нормы ударной вязкости приведены в таблице №10.

Прокат с очисткой от окалины.

Прокат с зачисткой  заусенцев и без смятия концов.

Прокат с ультразвуковым контролем сплошности.

Класс сплошности листов устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем в соответствии с ГОСТ 22727[4]. Контроль прикромочных зон производят по требованию потребителя.

Прокат с регламентированным верхним пределом текучести.

Маркировка и упаковка проката  – по ГОСТ 7566[5].

 

 Ударная вязкость проката

Таблица №10

Класс прочности	Толщина проката, мм	Ударная вязкость КСU, Дж/см2 (кгс×м/см2), при температуре, °С				Ударная вязкость КСV, Дж/см2 (кгс×м/см2), при температуре, °С		Ударная вязкость KCU, Дж/см2 (кгс×м/см2) после механического старения при температуре, °С
		+20		-40	-70	0	-20	+20
		не менее
295	От 5 до10 вкл.	-	34(3,5)		-	-	-	29(3,0)

 

 

3. Построение дерева свойств

 

Проанализировав нормативные документы можно построить дерево свойств для горячекатаной лстовой стали (рис. 1.1)

 

 

 

дерево свойств

 

2. Оборудование и схема производства горячекатаной листовой стали 6×1300 мм

2.1. Характеристика оборудования  стана 2000

     Горячекатаная полосовая  сталь составляет до 70% всего горячекатаного  листового проката. Часть этого  количества служит исходной заготовкой  для полосовой холоднокатаной стали. Товарный прокат полосовых станов поставляют заказчику в виде рулонов или листов. Производительность широкополосных станов на тонну установленного оборудования в несколько раз выше, расходный коэффициент по металлу и себестоимость ниже, чем на толстолистовых станах.

     Широкополосный стан  горячей прокатки "2000" состоит  из:

-  участка загрузки;

-  участка нагревательных печей;

-  черновой группы клетей;

-  промежуточного рольганга;

-  чистовой группы клетей;

-  уборочной линии стана.

Участок загрузки состоит из склада слябов, загрузочного рольганга, трех подъемных столов со сталкивателями, трех передаточных тележек  и двух весов.

Участок нагревательных печей состоит собственно из трех нагревательных печей методического  типа, загрузочного рольганга перед каждой печью, приемного рольганга после печей, сталкивателей слябов напротив каждой печей и приемников слябов из печей.

Черновая  группа клетей состоит из вертикального  окалиноломателя (ВОЛ), горизонтальной клети "ДУО", пяти универсальных клетей "кварто" включая три последние, объединенные в непрерывную группу.

Промежуточный рольганг оснащен тепловыми экранами типа "энкопанель" и карманом разделки недокатов.

Чистовая  группа стана включает летучие ножницы, чистовой роликовый окалиноломатель, семь клетей "кварто" (7-13), оснащенных гидронажимными устройствами, три клети (11-13) оснащенными системами противоизгиба рабочих валков. Все межклетевые промежутки оснащены устройствами ускоренного охлаждения прокатываемых полос.

Уборочная линия включает две группы моталок (для тонких и толстых полос), в каждой из которых по 3 моталки, отводящий рольганг с двумя душирующими устройствами перед каждой из групп, а также тележки съемников, контователей, приемники и транспортирующие конвейеры рулонов с подъемно-поворотными столами, а также двое весов и рулоновязальной машиной на первой группе моталок.

 

Рис. 2.1 Схема  расположения оборудования в линии  широкополосного стана 2000 горячей  прокатки 2000 ОАО "ММК":

 

1-рольганг загрузочный; 2 - печь  методическая с шагающими балками; 3 - рольганг печной; 4 - клеть с  вертикальными палками (R0); 5 - клеть  черновая дуо (R1); 6 клеть черновая универсальная R2; 7 - клеть универсальная черновая R3; 8 - клеть универсальная черновая R4; 9 - клеть универсальная черновая R5; 10 клеть универсальная черновая R6: 11 - система теплозащитных экранов ENKOPANEL; 12 - ножницы летучие; 13 - окалиноломатель числовой; 14 - клетъ чистовая F1; 15 - клеть чистовая F2; 16 - клеть чистовая F3; 17 -клеть чистовая F4; 18 - клеть чистовая F5; 19 чистовая F6; 20 - клеть чистовая F7; 21 - установка ускоренного охлаждения тонких полос; 22 - моталки для тонких полос; 23 - установка ускоренного охлаждения толстых полос; 24 - моталки для толстых полос.

2.2 Технологический процесс производства горячекатаной листовой стали 6×1300 мм

В качестве исходной заготовки на стане "2000" используются непрерывнолитые слябы, поступающие из ККЦ, со следующими характеристиками:

толщина, мм – 250

ширина, мм – от 750 до 1850

длина, мм – от 4700 до 12000

масса, т – от 7 до 43,3

Для обеспечения качества готовой  продукции слябы должны соответствовать требованиям СТП ММК 98-2003 "Сляб непрерывнолитой. Технические условия".

На поверхности заготовки не должно быть продольных, поперечных и сетчатых трещин, поясов, пузырей, наплывов, шлаковых включений, плен. Технология обнаружения поверхностных дефектов непрерывнолитых слябов, их выборочная зачистка и выдача на стан 2000 г.п. осуществляется по СТП ММК 98-2003 "Сляб непрерывнолитой. Технические условия". Слябы, не отвечающие требованиям СТП ММК 98-2003 по форме и размерам, на загрузочные устройства не подаются и посаду не подлежат.

Слябы должны иметь четкую маркировку, нанесенную на боковую грань, с указанием  номера плавки, номера ручья и номера сляба с этого ручья. Каждая плавка сопровождается сертификатом качества с указанием номера плавки, марки стали, химического состава, количества и размеров слябов, времени конца разливки, а также ответственного лица за приемку и отгрузку (сертификат качества находится в компьютере в электронном виде).

Для производства листа на стане 2000 используют слябы из углеродистых, низколегированных, качественных и других марок сталей, удовлетворяющих требованиям соответствующей нормативной документации по химическому составу, размерам, качеству поверхности.

Использование катаных слябов предопределяет применение в большинстве случаев технологии с двумя нагревами: нагретые слитки прокатывают на крупных обжимных станах в слябы, которые после повторного нагрева прокатывают в тонкие листы. В некоторых случаях слябы поступают для прокатки на широкополосный стан непосредственно со слябинга без дополнительного подогрева в нагревательных печах.

Преимущество использования слябов: улучшение качества поверхности и механических свойств готовых листов; более равномерный нагрев и эффективный контроль температуры проката более высокая производительность стана; снижение количества размера ножниц при одновременном увеличением среднего веса слитков.

Зачистка заготовок перед прокаткой.

Перед зачисткой слитки могут подвергаться термообработке для снятия внутренних напряжений, устранения грубой структуры  и уменьшения твердости. Нагрев и прокатку слитков выполняют после тщательного осмотра и зачистки дефектов. Может применяться комбинированная обработка поверхности огневая зачистка или горячее фрезерование слитков с последующей строжкой и абразивной зачисткой слябов. Машину огневой зачистки устанавливают в линии обжимного стана, а в последние годы на адъюстажах листопрокатных цехов. Они обеспечивают удаление с поверхности слябов неглубоких трещин, мелких надрывов, остатков окалины. Глубина зачистки составляет 1-7 мм.

Стружка и фрезерование.

Обработка выполняется на специальных  продольно – строгательных или  фрезерных станках. Подвергают строжке без предварительной термической обработке. Съем металла на одну сторону при строжке слябов составляет 2/6 мм по широким и 5/10 мм по узким граням.

      Режим нагрева  слябов (таблица №11) выбирается в зависимости от того, на какую толщину будет производиться прокатка и к какой группе  выкатываемости произведена по величине сопротивления деформации.

 

Температура и время нагрева  слябов в печах ШСГП 2000 ММК   

  Таблица №11

 

Группа стали	Марка стали	Температура нагрева	Время нагрева( не менее), час.-мин. При толщине полосы,6 мм
III	09Г2	1180-1220	3-30

 

     Нагретые до температуры  прокатки слябы извлекаются из  печей и укладываются на приемный рольганг, который подает их к черновой группе стана. В случае задержки выдачи из какой-либо печи часть плавки, находящуюся в других печах, выдают полностью и прокатку прекращают.

      В черной группе  сляб сначала обжимается по  ширине валками вертикального окалиноломателя. Величина обжатия с учетом допуска по ширине готовых полос находится в пределах от 80-100мм. В клети 1 (дуо) величина обжатия за проход составляет 55-60 мм (22-24%).

        В процессе  черновой прокатки производится  гидросбив окалины с раската водой, подаваемой специальной насосной станцией под давлением 12-15 МПа. Гидросбивы расположены после вертикальной и перед всеми универсальными клетями. Струи воды направлены под углом 1,3 рад. на поверхность полосы против ее движения. Такой малый угол встречи струй с раскатом хотя и снижает их ударную силу, но улучшает смыв окалины с полосы. С целью более полного удаления окалины сопла гидросбивов расположены на минимальном расстоянии (300-400 мм) от поверхности раската.

        Температура  полосы за черновой группой  должна быть 1050-1150. Регулирование температуры конца черновой прокатки производится изменением скорости прокатки в непревывной подгруппе из трех последних черновых клетей.

Раскаты с недопустимо низкой температурой и недокаты сбрасываются с промежуточного рольганга в карман для недокатов, режутся на листы длиной до 8 м  и укладываются в пачки массой до 50 т.

        Окончательная  прокатка полосы до заданной  толщины производится в чистовой  группе клетей. Перед этим раскат, вышедший из черновой группы  и транспортируемый промежуточным  рольгангом со скоростью до 5 м/с,  тормозят перед ножницами до  скорости начала чистовой прокатки.

        Началу чистовой  прокатки предшествует обрезка  переднего и заднего неровных  концов на летучих ножницах. С  целью улучшения захвата и  уменьшения ударов при входе  раската в валки чистовых клетей  ножницы при обрезке формируют фигурную кромку переднего конца полосы в виде шеврона.