Метрологічне забезпечення контролю якості при виробництві прокату сталевого гарячекатаного круглого за ГОСТ 2590. 6.051002.100589.ПЗ

 

1.2 Опис умов виробництва продукції

 

Круглу сталь за ГОСТ 2550 виготовляють на дрібно сортових прокатних станах один з них це дрібносортовий стан 250- 5 ВАТ «Арселор Міттал Кривий Ріг».

Дрібносортовий стан 250 – 5 розташований у сортопрокатному цеху №2 введений в експлуатацію в 1966 році і призначений для прокатки сталі діаметром 8 – 30 мм; сталі квадратної зі стороною 8 – 27 мм; сталі для армування залізобетонних конструкцій № 10 – 28; сталі смугової розмірами (12 – 70) х (4 – 20) мм; сталі шестигранної розмірами 8 – 27 мм; сталі кутової 20 х (20 – 40) х 40 мм.

Фактично стан випускає наступні профілі (таб 1.4).

Стан розташований в основному в одному поперечному прольоті довжиною 354 м, шириною 36 м, а також частково в суміжному прольоті шириною 24 м. Склад заготовок і завантажувальні решітки нагрівальних печей – в трьох поперечних прольотах ад’юстажу безперервного заготівельного стану підприємства шириною по 33 м кожний; нагрівальні печі в одному поперечному прольоті шириною по 30 м кожний. Загальна маса обладнання 5078 т. Загальна потужність установленого електрообладнання 25 МВт.

Таблиця 1.4 - Сортамент стану ДС 250-5

 

Вид прокату	Сортамент
Сталь кругла	14 - 30
Сталь квадратна	14, 16, 20, 22
Сталь для армування залізобетонних конструкцій	№ 14 – 32
Сталь шестигранна	17, 19, 22, 24, 27
Сталь стрижнева арматурна термозміцнена періодичного профілю	№ 14 – 32

 

Сталі які застосовують для прокатування: звичайної якості (ГОСТ 380-88; ГОСТ 499-70; ГОСТ 924-81; ГОСТ 5781-82), якісні та високоякісні (ГОСТ 1060-88; ГОСТ 1414-75; ГОСТ 10702-78; ГОСТ 4543-71; ГОСТ 14959-79).

 

Стан ДС 250-5 показаний на рис 1.2

 

 

Рис 1.2 - Схема розташування обладнання безперервного дрібносортного стану 250-5:

1 - завантажувальний шлепер; 2 - підвідний рольганг, 3 - нагрівальна піч; 4 - виталкувач; 5 - розподільний пристрій; 6 - ножиці; 7 - чорнова група; 8 - летючі ножиці, 9 - чистові групи клітей; 10 - летючі ножиці; 11 - холодильник; 12 - моталки, 13 - транспортер для бунтів; 14 - конвеєр для бунтів

 

Прокатку в чорновій і проміжній групах ведуть в дві нитки. Для круглої сталі величина натяжіння, яка визначається різницею частот обертання валків сусідніх клітей, в останній кліті при прокатці середньої і передньої частин розкату, не повинна перевищувати 0,5%. В чистових групах клітей прокатку ведуть в одну нитку з мінімально можливим натягненням. Між клітьми чистової групи встановлені петлерегулятори.

Після чорнової групи клітей установлені на кожній нитці летючі ножиці для обрізання передніх кінців і аварійного різання розкату зусиллям різання 0,18 МН. Максимальний розрізаючий переріз 3000 мм2 при температурі розкату ≥ 10000С. Привод ножиць від 200 кВт електродвигуна. Швидкість прокатки при різанні ≤ 4,5 м/с.

Перед кожною групою чистових клітей встановлені аварійні ножиці зусиллям різання 0,18 МН. Діаметр ножового кругу 600 мм. Мінімальна довжина аварійного різання 1800 мм. Привод ножиць від 200 кВт електродвигуна. Максимальний розрізаючий переріз: 3000 мм2 при швидкості прокатування 1,25 м/с; 200 мм2 при 2 м/с; 1000 мм2 при 4,5 м/с. Мінімальна температура металу, що розрізають 900 0С. Між проміжною і чистовою групами розкат рухається по передаточним жолобам.

Завантажувальний шлепер  - служить для приймання заготовок зі складу й подальшої періодичної подачі заготовок на  рольганг, що підводиться.

Максимальне навантаження - 69,6 т. Максимальний темп подачі заготовки - 20 с. Середня швидкість транспортування - 0,0826 м/с.

Завантажувальний рольганг - призначений для подачі заготовок від шлеперів до пристрою, що витягає.

Знімальне пристосування (бракозбрасувач) - призначено для видалення заготовок, що мають поверхневі дефекти або пороки, із завантажувального рольганга в кишеню.

Скидальних важелів - 3.

Тензометричні рольгангові ваги - призначені для зважування заготовок. Складаються з вагової платформи, 4-х датчиків RTN 4,7С3, 4-х вузлів будівництва VKN 4,7, приладу DІSOMAT B PLu у корпусі VFG 20 400 і  упору, що опускає.

Установлені по лівій стороні на 4-й секції завантажувального рольганга перед  пристроєм, що витягає, ДС – 250-5. Кількість – 1 шт.  Межа зважування – 40-3000 кг.

Пристрій, що втягує - призначено для подачі заготовок від завантажувального рольганга в нагрівальну піч. Зусилля втягування – 350 кг. Швидкість втягування  V = 1,57 м/с.

Нагрівальна піч - призначена для нагрівання заготовок із вуглецевої, легованої й низьколегованої сталі.

Тип - двухзонна методична рекуперативна піч із двома зонами опалення, монолітним похилим подом, бічною посадкою й видачею заготовок.

Кількість – 2;

Режим роботи печі – безперервний;

Розмір  заготовок, що нагрівають:

- перетин – 80 х 80 мм;

- довжина – 10,5 - 11,8 м (у холодному  стані);

- вага – 600 кг.

Геометричні розміри поду печі:

- ширина – 12,6 м;

- довжина – 15,2 м

Продуктивність печі – 110 т/година.

Печі ДС – 250-5 працюють на природному газі з теплотою згоряння  
8050 ккал/нм3 і є можливість роботи на коксовому газі з теплотою згоряння  
4015 ккал/нм3.

Метод видалення окалини - вигрібання насухо в жолоб, збирання від печі за допомогою гідрозмиву.

Зіштовхувач заготовок - установлений у торцевій частині печі й призначений для проштовхування заготовок по поду печі.

Тип – кривошипно-важільний

Зусилля переміщення – 41 т

Швидкість переміщення – 0,18 м/с.

Виштовхуючий пристрій - призначено для видачі нагрітих заготовок із методичної печі до  пристрою, що витягує.

Тип – штанговий.

Швидкість руху виштовхуючої штанги – 1,5 м/с.

Витягуючий пристрій - призначено для витягування заготовок і транспортування їх по рольгангу.

Кількість – 2

Швидкість транспортування – 0,6 м/с.

З’єднувальний рольганг (від печі до трайбаппарата) -призначений для транспортування заготовок від печі до трайбаппарата.

Швидкість транспортування – 2,22 м/с.

Трайбаппарат - призначений для подачі й напрямку заготовок через напрямні жолоби до 1-й кліті стану.

Технічна характеристика й конструктивне виконання ідентичне  пристрою, що витягує.

Горизонтальні робочі кліті (чорнова й проміжна групи)

Тип – закритий.

Ножиці для обрізки кінців - призначені для обрізки передніх кінців і аварійної порізки розкату.

Установлені після чорнової групи клітей.

Кількість – 2

Працюють при швидкості прокатки не більше 4,5м/c.

Максимальний розрізаючий поперечний перетин – 300мм2.       

Температура розкату не менш 10000С. 14. Стійка з напрямним жолобом

Призначена для напрямку розкату між прокатними клітями.

Передаточний візок - призначений для транспортування коробів з обрізью в скрапний проліт.

Вантажопідйомність – 25 т

Швидкість транспортування – 52,2 м/хв.

Загальна довжина – 5,52 м

Аварійні ножиці - призначені для аварійної порізки розкатів.

Кількість – 2

Установлені перед чистовими групами клітей

Мінімальна температура розрізаємого металу – 9000С

Максимальна довжина аварійної порезки – 1800 мм

Транспортуючий рольганг

Рольганг - холостий. У цей час замість рольганга встановлені передаточні жолоби.

Прокатні кліті (чистові групи)

Тип – закритий.

Двухбарабанні ножиці – призначені для порізки на ходу готового прокату на розміри, що відповідають довжині холодильника.

Кількість – 2.

Тип - двухбарабонні.

Швидкість переміщення розкату – 4, 5 - 20 м/с.

Максимальне посилення різання – 15000 кг.

Швидкість різання ножиців – 4,5 - 22 м/с.

Термоустановка - призначена для термозмізнення прокату в потоці стану.

Рольганг за термоустановкой (подводящий і прийомний) - призначений для транспортування прокату до холодильника.

Кількість – 2.

Швидкість транспортування – 6,5 - 24 м/с.

Відбійник - служить для напрямку передніх кінців смуг на підводячийся рольганг холодильника

Холодильник - призначений для охолодження готового профілю.

Тип - рейковий двосторонній (правого й лівого виконання)

Довжина холодильника на ДС – 250-5 - 137м;

Торцуючий рольганг - призначений для вирівнювання передніх кінців смуг готового прокату.

Складається із двох ліній, до складу кожної входить:

- 6 магнітних приводних роликів;

- 62 блоки неприводних роликів;

- 9 проводок.

Приводний магнітний ролик складається із магнітного ролика, карданного шпинделя редуктора, електричного двигуна, установлених на рамі в районі відводячого рольганга холодильника.

Неприводні ролики блоками кріпляться до нерухомої рейкової системи холодильника.

Рольганг, що відводиться і збиральний рольганг (за 800 т ножицями)

Призначені для транспортування готового профілю до ножиців холодного різання й зборці порізаного пакета в кишеню.

Швидкість транспортування – 3 м/с.

Ножиці холодного різання - призначені для порізки пакетів смуг на рівні довжини від 6 до 24 м.

Кількість - 2 на кожному стані.

Максимальне зусилля різання – 800 т.

Ширина смуг - 1000 мм.

Пересувний упор за ножицями 800 т (лівий і правий)

Кількість – 2 на кожному стані.

Установлюється на довжину прутків 6 – 12 м.

Швидкість переміщення – 0,21 м/с.

Поворотний упор - призначений для затримування пакетів прутків перед відвантажувальними кишенями.

Кількість – 4 на кожному стані. Максимальна енергія удару – 2620 кгм.

Ваги з кишенями - призначені для зважування готової продукції.

Максимальна енергія удару – 2620 кгм.

 

1.3 Технологічний процес виробництва продукції

 

Готовий профіль роблять із киплячих, спокійних, напівспокійних, низьколегованих і легованих марок сталей.

Підготовлені для прокатки заготовки поплавочно, відповідно до замовлень, укладають пратцен-кранами на завантажувальні шлеппера, звідки по одній, двох штуках зіштовхують на завантажувальний рольганг.

Технологічний процес виробництва сортових профілів починається з підготовки заготовки до прокатки. 

Якість заготовки багато в чому визначає вихід придатного і продуктивність стану. 

Шляхом візуального контролю виявляються поверхневі дефекти: полони, тріщини, рваніни, закат і ін. Відхилення розмірів перерізу від номінальних не повинні перевищувати допустимі за ГОСТом. 

Нестабільність розмірів перетину заготовок, навіть у межах, що допускаються ГОСТ, впливає на точність одержуваних профілів. Криві і скручені, короткі або занадто довгі заготовки ускладнюють завантаження печі, можуть викликати застрявання металу в печі тому вони не повинні допускатися в прокатку. 

Дефекти з поверхні заготовок видаляють вогневою зачисткою, пневматичною вирубкою, зачисткою абразивними кругами або механічною зачисткою (строжкой, фрезеруванням). 

Вибір способу зачистки залежить від характеру розташування дефектів, їх виду, марки сталі, призначення прокату. У залежності від ступеня ураженості дефектами застосовують суцільну або місцеву зачистку. При виробництві підкату для калібрування і холодної висадки високі вимоги пред'являються до товщини обезуглероженного шару металу на поверхні профілю. Для забезпечення необхідної якості прокату проводиться повне, видалення обезуглероженного металу з поверхні заготовок шляхом суцільної абразивної зачистки. 

На дрібносортном стані 250 є лінія дефектоскопії заготовок, обладнана магнітопорошковим і ультразвуковим дефектоскопами для автоматичного і безперервного контролю поверхневих і внутрішніх дефектів заготовок, а також пристроєм "Магне-тест" для виявлення змішування заготовок з різних марок сталі.  У лінії дефектоскопії заготовки проходять правку на ролікоправільної машині, очищення поверхні від окалини на дробометної установці, контроль поверхневих і внутрішніх дефектів з маркуванням фарбами і далі надходять на обдирно-шліфувальні верстати. Зачищені заготовки передаються на склад і подальшу прокатку.

Методична нагрівальна піч стану - це двозонний нагрівальний агрегат з монолітним подом, зовнішнім підігрівом, бічним завантаженням та видачею заготовок. 

Режим нагріву заготовок в печі вибирають залежно від хімічного складу сталі. Основним чинником, що визначає максимальну температуру нагрівання заготовок, є вміст вуглецю в сталі: з підвищенням вмісту вуглецю максимальна температура нагріву знижується. При нагріванні важливо забезпечити рівномірний розподіл температури по довжині і перетину заготовки, що має великий вплив на процес деформації в калібрах, точність розмірів і якість одержуваного прокату. Поряд з окисленням заготовок при нагріванні відбувається зневуглецювання поверхневого шару металу. При нагріванні заготовок зі сталей, схильних до зневуглецювання, звичайно знижують температуру і тривалість нагрівання (особливо в зоні високих температур). Істотно зменшуються втрати металу в окалину і величина зневуглецювання в печах, так як час нагрівання заготовок скорочується майже вдвічі в порівнянні з печами з монолітним подом через всебічний нагрів заготовок. Температура початку прокатки на безперервних станах становить 1120-1180°С. Просування заготовок через піч здійснюється штовхачем, який при разовому спрацьовуванні переміщує заготовки, складені на черені печі впритул один до одного в один шар, на один крок довжиною 80 мм. У міру просування від вікна завантаження до вікна видачі заготовки нагріваються. Температура пічного простору в зонах печі встановлюється в залежності від марки нагрівається сталі і продуктивності стану (печі) при виробництві конкретного профілерозміру прокату.