Технология производства холоднокатаного проката низкоуглеродистой высокопрочной стали марки HC380LA

         Состав оборудования: разматыватели,  ножницы, сварочная машина, входной  накопитель, секция подготовки (очистки)  поверхности, блоки окраски и  следующие за ними сушилки,  входной накопитель, ножницы, моталки. 
 

Отделение листоотделки. 

Агрегат продольной резки полос. 

         Для роспуска холоднокатаной  полосы на узкие ленты применяются  агрегаты продольной резки (АПРП) [1].

         Состав оборудования АПРП: разматыватель,  магнитный отгибатель конца полосы, гильотинные ножницы, конрольно-маркировочный стол, промасливающее устройство, дисковые многопарные ножницы, бракомоталка, передвижные ролики захвата, подъемный ролик с разделительными кольцами, моталка [10].  

         Характеристика агрегата:

параметры исходных рулонов:

• толщина полосы, мм…………………………………...0,4 – 2,0;
• ширина полосы, мм………………………………….750 – 1550;
• масса, т………………………………………………..……до 30;

параметры готовых узких рулонов:

• ширина ленты, мм….……………………………...……20 – 40;
• ширина полосы, мм…………………………………..400 – 600;
• наружный диаметр, мм………………………………...до 1600;
• внутренний диаметр, мм……………………………………600;
• масса, т…………………………………………………...…до10;

скорость  полосы в агрегате, м/с………….……………..…1,5 – 7;

натяжение полосы, кН………………………………………5 – 25;

производительность  агрегата, т/ч……………………..…..20 – 40. 

         Для качественной смотки применяют  заднее натяжение перед моталкой, создаваемое подающими роликами  и тормозными накладками. На выходе  агрегата продольной резки полос  установлено устройство для упаковки  рулонов узкой ленты [1].

         Заметное влияние на производительность агрегата оказывает необходимость контроля качества параметра, который требуется заказчику продукции. Зависимость производительности АПРП от контролируемого параметра качества полосы представлена в табл.9.

 Таблица  9

     Зависимость производительности АПРП от контролируемого параметра

                                                   качества полосы

 

Агрегат поперечной резки полос.

         Готовая холоднокатаная продукция (с покрытием или без покрытия) отправляется потребителю в листах или рулонах различных размеров.

Для резки  полосы в соответствии с заказами в цехе устанавливают

следующие агрегаты:

1) поперечной  резки полосы на листы мерной  длины (АПР);

2) продольной  резки (роспуска) широкой полосы  на более узкие полосы             (ленты), сматываемые в рулон  (АПрР);

3) комбинированные  для поперечной и продольной  резки. Рассмотрим устройство и работу этих агрегатов на конкретных примерах.

        

        Агрегат поперечной резки 0,6—2,0Х1850 мм конструкции УЗТМ (рис.) предназначен для резки рулонной полосы на листы мерной длины рулона до 30 т, наружный диаметр до 2200 мм, внутренний диаметр 600 мм, толщина полосы 0,6—2,0 мм, ширина 750—1850 мм. Размеры листов: ширина 700—1800 мм, длина 1000—6000 мм с интервалом 3—16 мм. Скорость движения полосы в агрегате 1—6 м/с, масса пакета листов 10 т, предел текучести материала холоднокатаных полос из углеродистой стали до 900 МПа.

      При помощи цепного транспортера  рулоны подаются к агрегату  по оси разматывателя. Очередной  рулон при помощи передвижного  подъемного гидравлического стола  1 надвигается на консольный барабан  разматывателя 2, последний автоматически расклинивается (увеличивается его диаметр) и поворачивается в положение, необходимое для отгибания

2    3    5 6 7  8             9          12  I3    14   15 17  18

Рис. 6. Агрегат поперечной резки тонкой рулонной полосы 

переднего конца полосы магнитным отгибателем 3, при этом ролик 4 опускается. Передний неровный конец полосы (длиной 1—2 м) отрезается гидравлическими гильотинными ножницами 5, подается роликами 6 на наклонный стол 7 и сбрасывается в боковой короб для обрези. Для создания натяжения полосы разматыватель работает в генераторном режиме. Протягивание полосы на этом участке осуществляют передние тянущие ролики правильной машины 8 для грубой правки полосы.

        После тянущих валков установлены  дисковые ножницы 9 обрезающие кромку и сматывающие ее в тугие мотки бракомоталкой 10. Окончательная правка полосы осуществляется второй правильной машиной 12, после чего полоса разрезается на листы мерной длины летучими барабанными ножницами 13. Петлевые столы 7 и 11 предназначены для обеспечения возможности выравнивания скорости дисковых ножниц со скоростью обеих правильных машин.

       Пакетирующее устройство состоит  из трех секций: первая 16 предназначена  для бракованных литой, а остальные  две 18—для годных. Листы направляются на пакетирующие столы распределительными ленточными транспортерами 14 и 15. Над нижней ветвью этих транспортеров установлены переключающие электромагниты. Переключение этих магнитов осуществляется от импульса приборов 20 контроля качества поверхности полосы, расположенных перед второй правильной машиной. Перед поступлением на пакетирующие столы годные листы промасливаются в устройстве.

         При опускании стола  поддон  с пакетом листов устанавливается  на тележку, выкатывается в  боковую сторону, взвешивается на весах и краном переносится на склад.

         Агрегат характернзуются высокой производительностью (30—50 т/ч), и большинство операций на нем выполняется автоматически.

         Агрегаты поперечной резки (АПР)  предназначены для правки рулонной  полосы, поштучной резки на листы  определенной длины сортировки (разбраковки) листов по качеству поверхности и укладки листов в стопы (1-й, 2-й сорт и брак). Обычно на одном агрегате осуществляют поперечную резку рулонной полосы шириной: 1000—1850 мм, толщина которой находится в пределах 1:3— 1: 4 отрезаемых мерных листов 0,5—2, с пределом прочности листов до 700 МПа, скорость движения полосы в агрегатах резки 2—8 м/с.

         Производительность агрегата определяется  скоростью движения полосы в  агрегате; на практике установлено,  что с увеличением скорости  полосы ухудшается качество правки полосы в роликовой правильной машине н затрудняется дефектоскопия листов в потоке (по планшетности и поверхностным дефектам) визуальным способом при скорости свыше 2 м/с.

         В новых агрегатах поперечной  резки тонкой холоднокатаной полосы в зависимости от требуемой скорости резки рулонной полосы применяют: барабанные летучие ножницы при скорости 2—6 м/с; качающиеся летучие ножницы при скорости 0,5—2 м/с;

В приводе  барабанных и качающихся летучих  ножниц имеются:

бесступенчатые вариаторы скорости ножниц для возможности регулирования на ходу требуемой мерной длины листов;

специальные устройства (с эллиптическими шестернями в барабанных ножницах или эксцентриково-шатунные в качающихся ножницах) для синхронизации скорости ножей со скоростью полосы в момент резания. 

         Характеристика агрегата:

параметры исходных рулонов:

• толщина полосы, мм…………………………………...0,6 – 2,0;
• ширина полосы, мм………………………………….750 – 1850;
• внутренний диаметр, мм……………………………………600;
• наружный диаметр, т…………………………………...до 2200;
• масса, т………………………………………………..……до 30;

размеры листов:

• ширина, мм…………………….…………………….700 – 1800;
• длина, мм……………………………………...……1000 – 6000;
• масса пакета листов, т………………………………..……до 10;

скорость  полосы в агрегате, м/с………….………………..…1 – 6;

производительность агрегата, т/ч……………………..…..30 – 50. 

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ  ОБЗОР 

         ‘‘Холоднокатаный стальной лист  является наиболее экономичным  видом проката. Расширение его  производства позволит увеличить  выпуск металлоизделий с высокими  прочностными свойствами при низкой металлоемкости.

         За последние десятилетия появились  принципиально новые решения  компоновки оборудования и реализации  технологических схем производства  углеродистой полосы. Прежде всего,  следует отметить тенденцию перехода к полностью непрерывным (бесконечным) процессам травления и прокатки, применение проходных печей для термообработки холоднокатаной полосы, изготовление листов с покрытием, механизацию процессов упаковки и т. п.

         В производство внедряются станы  бесконечной холодной прокатки и совмещенные линии (травление – прокатка, отжиг – дрессировка – отделка и др.). Одним из основных условий осуществления бесконечного процесса является обеспечение надежной сварки концов прокатываемых полос. 

         Основным технологическим агрегатом современного цеха холодной прокатки является полностью непрерывный многоклетьевой стан бесконечной прокатки’’.[1]

         Следуя описанной выше технологической  схеме производства (схема 1) рассмотрим  все основные операции производства  холоднокатаной полосы в ПХПП ОАО ‘‘НЛМК’’.

         ‘‘Непрерывные травильные агрегаты (НТА) используют солянокислое  травление, позволяющие получить  высокие производительность и  качество травления. В НТА используются мелкие ванны, в которых кислота движется на кислотной подушке. Предусмотрены меры безопасности для быстрого слива кислотного раствора из ванн в специальные циркуляционные емкости. На входе и выходе НТА предусмотрены два петлевых накопителя’’, емкостью 780 и 500 метров, соответственно. Накопители обеспечивают непрерывность прохождения горячекатаной полосы через травильную (среднюю) часть агрегата, при его остановках для выполнения технологических операций (резки головной и хвостовой частей полосы, а также их сварки). ‘‘Управление агрегатами ведется от управляющих вычислительных машин, определяющих оптимальные режимы травления. Все технологические операции механизированы и автоматизированы’’[1].

         Пяти-клетьевой стан 2030 предназначен  для бесконечной прокатки 

 полос  из углеродистой стали. Для  обеспечения бесконечной прокатки  входная часть стана снабжена  двумя разматывателями, оборудованием  для обрезки и сварки полос,  петлевым накопителем; на выходной стороне имеются ножницы и две моталки. Проводковая арматура обеспечивает автоматическое задание полосы в стан. Клети стана имеют гидравлические нажимные устройства, установленные над подушками верхних валков, гидрооборудование для изгиба валков, оборудование для автоматической перевалки рабочих валков без удаления полосы из стана (время перевалки трех клетей пять минут, пяти – десять минут). Стан снабжен датчиками для измерения основных технологических параметров: толщин, натяжений, усилий и т.п. Имеются системы автоматического регулирования: толщины, натяжений, плоскостности, подачи эмульсии, замедления и ускорения стана в области швов и в конце прокатки. Для координации действий локальных систем автоматического регулирования, расчета уставок для них, слежения за полосой, расчета начальной настройки стана, коррекции настройки, динамической перестройки, сбора информации, адаптации моделей и решения ряда других задач используются УВМ, работающие в замкнутом режиме. Стан имеет производительность порядка 2,5 млн. т. в год, максимальная скорость прокатки достигает 28 – 30 м/с.