Технология производства горячекатанного листа в условиях стана 2000 ОАО «Северсталь»

          На торцах заготовки не должно быть следов усадочной раковины, осевых трещин, заусенцев, наплывов. Косина реза не должна превышать 30 мм.

Все слябы маркируются  яркой несмываемой краской по торцам и на боковой грани  указанием  номера плавки, марки стали, размеров сляба.

Слябы, не удовлетворяющие  требованиям данного стандарта  и заказной спецификации ЛПЦ-2, оформляются  в накладных спецификациях с  индексом б/з (беззаказная).

 

5. Технология выплавки и разливки стали

 

Сталь отливается в конвертерах  и в дальнейшем разливается в  слябы на МНЛЗ. Для выплавки служат чугун, стальной лом, шлакообразующие  материалы, кислород для продувки.

Конвертерный процесс  включает в себя предварительную  десульфурацию жидкого передельного чугуна для выведения серы из металла, выплавку металла с низким содержанием углерода и азота, отсечку шлака при выпуске плавки из конвертера, присадку в сталеплавильный ковш известняка для наведения нейтрального шлака и дегазации жидкой стали,  продувку жидкого металла аргоном и раскисление стали алюминием, а также кусковым марганцем и корректировка плавки по температуре и химическому составу. Затем производят разливку стали на МНЛЗ со скоростью 0,8-0,9 м/мин с защитой струи металла от вторичного окисления. Температура металла при выпуске из конвертера поддерживается на уровне 1610-1620°С.

В качестве металлошихты используется стальной лом и отходы собственного производства. Запрещается использовать  в завалку стальную стружку, окалину, замкнутые сосуды и т.п. Конвертер загружается сначала легковесным, затем тяжеловесным ломом. Равномерное распределение лома на днище обеспечивается наклоном конвертера в противоположную загрузке сторону. На лом присаживается известь в количестве от 40% до 60% от общего его расхода. Конвертер медленно отклоняется и начинается заливка чугуна, которая производится в 2-4 приема, после чего начинается продувка кислородом через фурму. В процессе разливки отбираются четыре пробы металла и шлака для определения массовой доли элементов. Массовая доля оксидов железа общего в шлаке не должна превышать следующих значений в зависимости от массовой доли углерода в металле: при массовой доле углерода менее 0,05%-35%, при (0,05-0,08)%- 30%, более 0,08%- 25%.

Разливка стали осуществляется через шиберный затвор сталеразливочного  печь-ковша, из которого жидкий металл попадает в промежуточный ковш, после заполнения которого жидким металлом открывается один из стопоров и кристаллизатор заполняется металлом, затем включается подача воды и воздуха в систему вторичного охлаждения. При достижении уровня 100-150 мм от верхней кромки включается механизмы подачи возвратно-поступательного движения кристаллизатора, затем включается привод вытяжки слитка со скоростью 0,1 м/мин.

При выходе из кристаллизатора  непрерывный слиток поступает в  зону вторичного охлаждения, где охлаждается  водой, разбрызгиваемой из специальных  сопел .В нижней части установки непрерывный слиток разрезается кислородными горелками на мерные длины от 5 до 10,4 м согласно заказу и транспортируется на склад слябов.

Техническая обрезь устанавливается, мм:

-для головной части  сляба от 900 до 1000;

-для донной части от 600 до 700.

     Порезанные  слябы маркируются по узкой  грани номером плавки, номером  машины и порядковым номером  сляба по ходу разливки и  передаются на участок приема  горячих слябов. Окончательную отрезку  технологической обрези производят на участке приема горячих слябов машиной газовой резки.

 Непрерывная разливка  позволяет сократить расход металла  до 15% за счет уменьшения отходов  стали по сравнению с разливкой  в слитки.

 

          1.6 Подготовка непрерывно литой заготовки к прокатке

 

Со склада исходные литые  слябы попадают краном с клещевым захватом на загрузочные тележки, которые  транспортируют их к подъемным столам, а затем на весы, где производится их взвешивание, идентификация и  ввод исходных данных в компьютерную систему слежения и управления технологией. Затем слябы подаются на загрузочный  рольганг стана. По рольгангу слябы транспортируются к приемному столу одной из четырех нагревательных печей, с которого подаются в печь сталкивателем. Печи имеют шагающие балки, и при загрузке сляба в печь вся садка перемещается на один шаг. При этом последняя нагретая заготовка выдается из печи на транспортный рольганг стана с помощью специального устройства, имеющего подъемный стол и привод перемещения слябов.

Под печи состоит из продольных балок (подвижных и неподвижных). Все балки представляют собой  пространственные продольные рамы из толстых водоохлаждаемых труб. Внутренне пространство печи разделено по высоте на верхнюю и нижнюю области подвода тепла к металлу. Рабочее пространство печи состоит из десяти зон. Каждая область имеет три зоны, расположенных по длине печи и на всю ширину ее, и двух других делящих ширину томильного участка пополам. С помощью шагающих балок слябы перемещаются по внутреннему пространству печи. По мере шагания балок в печи освобождается новое место для новых слябов. Слежение за продвижением слябов осуществляется по импульсам от датчиков . Слябы подаются из печи с определенным интервалом времени, соответствующим длительности цикла прокатки. Наименования и длины зон следующие:

-методическая 8840 мм

-подогревательная 9020 мм (1-ая верхняя и 2-ая нижняя)

-нагревательные 9920 мм (3-яя  верхняя и 4-ая нижняя, 5-ая верхняя и 6-ая нижняя)

-томильные 10700 мм (7-ая  левая и 7-ая правая, 8-ая левая и 8-ая правая)

Характеристика печи представлена в таблице 9.

Таблица 9– Характеристика нагревательной печи с шагающими балками

                     стана 2000

Характеристика	Значение
Производительность печи  При холодном всаде   При горячем всаде	До 420 т/ч До 500 т/ч
Напряженность активного  пода печи    При холодном всаде   При горячем всаде	До 850 ккал/ч До 1000 ккал/ч
Площадь пода    Габаритная    активная	560 500
Топливо основное: природный  газ   Теплота сгорания	8400 ккал/
Резервное: мазут   Теплота сгорания	9170 ккал/кг
Максимальный объемный расход газа на печь	33000 /ч
Максимальный массовый расход мазута	30000 кг/ч
Температура нагрева воздуха Тип рекуператора- металлический, трубчатый петлевой	До 400°С

 

1.7 Технология и оборудование производства готовой продукции

 

Стан 2000 состоит из 12 горизонтальных рабочих клетей: пяти черновых ( одна двухвалковая и четыре универсальные четырехвалковые клети) и непрерывной группы клетей из семи четырехвалоковых клетей.

Передача слябов со склада на загрузочную линию рольгангов осуществляется электромостовыми кранами, которые загружают слябы в специальные самоходные транспортные тележки. Тележка транспортирует слябы к подъемному столу, с которого слябы передаются сталкивателем на приемный рольганг нагревательных печей. По пути сляб взвешивается и очищается от грязи с помощью вращающихся металлических щеток.

Загрузочный рольганг транспортирует слябы на склад или к нагревательным печам. В зависимости от длины  слябов загрузка в нагревательную печь осуществляется в один или два  ряда.

 Одним из основных  параметров, определяющих качество  металла при прокатке на НШПС, является температура металла.  Нагрев металла производится  в четырех методических печах  с шагающими балками в соответствии с диаграммой «железо углерод» до температуры на 50-100°С ниже линии солидуса, и для основного марочного сортамента стана температура нагрева составляет 1200-1280°С в зависимости от марки и размеров стали. Нагретые до температуры прокатки слябы поочередно подаются и укладываются на приемный рольганг. Далее прокатка осуществляется сначала в чернового группе клетей, а затем в чистовой. Перед первой черновой клетью установлена вертикальная двухвалковая клеть (вертикальный окалиноломатель). После клети установлен гидросбив. Затем металл попадает в двухвалковую клеть «Дуо» с максимальным обжатием 25% и далее в четыре универсальные четырехвалковые клети. Три последние универсальные клети собраны в непрерывную подгруппу.

Скорости по клетям в черновой группе, нагрузки на электродвигатели главных приводов, усилие прокатки и моменты прокатки не должны превышать  значений, представленных в таблице  10.

Таблица 10– Рекомендуемые значения в черновой группе клетей

Номер клети		Усилие прокатки, МН	Скорость прокатки, м/с	Токовые нагрузки, кА	Момент прокатки, МН*м	Мощность, МВт
	В/О	6	1	0,13	1,2
1	Г	24	1,25		4,2	14
2	В	2,6	1,25	2,5	0,5
	Г	33	1,5		4,2	14
3	В	2,6	0,6-1,5	2,5	0,45
	Г	32	0,9-2	10	4,3
4	В	2	0,9-2	2,5	0,4
	Г	33	1-3,5	10	4,3
5	В	1,5	1-3,5	2,5	1,5
	Г	33	2-5	10	3,5

 

 

За последней черновой клетью расположен промежуточный рольганг со сбрасывателем раскатов в карман, куда сбрасывается подкат с низкой температурой. Общая длина рольганга 131,9 м. На промежуточном рольганге  установлены теплосохраняющие установки. Они служат для уменьшения тепловых потерь и выравнивания температуры по длине раската.

Размещение экранов позволяет  снизить расход топлива в нагревательных печах до 5% от его общего расхода, уменьшить тепловые потери на промежуточном  рольганге до 40%, создать более  благоприятные условия для прокатки полос из слябов увеличенной массы  и снизить излучение тепла  в окружающую среду на участках экранирования  до 5-10% по сравнению с работой  стана без экранирования, что  облегчает условия обслуживания оборудования.

В ТСУ верхняя поверхность  раската теплоизолируется за счет расположенного над рольгангом набора одинаковых секций, каждая длиной, кратной 580 мм. Секции расположены на расстоянии 250 мм от уровня рольганга и снабжены индивидуальным приводом к/от рольганга. Нижняя поверхность раската теплоизолируется за счет воздушной окалины, собирающейся в специальных емкостях, предусмотренных в межроликовых плитах. Ролики рольганга имеют внутреннее охлаждение. 
Каждая секция ТСУ содержит четное число кассет. Они легко демонтируются в течение 20 – 25 минут. В кассете установлен набор одинаковых специальных прямоугольных труб, заполненных теплоизоляционной ватой. Трубы выполнены из тонких листов серийно производимого жаростойкого сплава и являются сменной частью кассеты. Стенка каждой трубы, обращенная к рольгангу, является съемной и прикреплена к остальным стенкам трубы через соединение типа "рояльные петли".

Перед чистовой группой клетей установлены барабанные летучие  ножницы, которые на ходу отрезают передний и задний концы раската. После  обрези концов металл попадает в чистовой окалиноломатель. Окончательная прокатка полосы до заданной толщины производится в чистовой группе четырехвалковых клетей с диаметрами валков 820/1600 мм. Клети оборудованы системой противоизгиба рабочих валков. Прокатка ведется с натяжением. Максимальная скорость прокатки в чистовой группе клетей составляет 21 м/с.

Допустимое усилие прокатки, момент прокатки, ток электродвигателя в чистовой группе клетей не должны превышать значений, указанных в таблице 11.

Таблица 11– Рекомендуемые значения в чистовой группе клетей

Номер клети	Усилие прокатки , кН	Частота вращения двигателя, об/мин	Токовые нагрузки, А	Момент прокатки, кН*м
6	35000	До 100	6920	2500
		Свыше 100	6300
7	35000	До 100	6920	2500
		Свыше 100	6300
8	33000	До240	7100	1300
		Свыше 240	5850
9	32000	До 240	7100	1300
		Свыше 240	5850
10	31000	До 380	7100	800
		Свыше 380	6200
11	29000	До 380	7100	800
		Свыше 380	6200
12	17000	До 475	5400	350
		Свыше 475	4750

 

 

 

 

Максимальные и минимальные  диаметры валков по клетям представлены в таблице 12.

 

 

 

Таблица 12– Диаметры валков по клетям стана 2000

Номер клети	Вертик. Окали-ноло-матель	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Диаметр, мм		Горизонтальные/вертикальные
Max	1270	1400	1300/1070	1300/1070	1300/1070	1300/1070	820	820	820	820	820	820	820
Min	1100	1300	1090/900	1090/900	1090/900	1130/900	760	760	760	760	760	760	760