Технология производства холоднокатаного проката низкоуглеродистой высокопрочной стали марки HC380LA

         В проходных печах отсутствует  тепловая инерционность, характерная  для колпаковых печей, поэтому  в проходных печах, особенно  при их глубоком секционировании, возможно, реализовать весьма сложные и разнообразные температурно-скоростные графики термообработки. Вследствие этого в настоящее время для получения полос, предназначенных для глубокой и особо глубокой вытяжки, широко применяют агрегаты непрерывного отжига (АНО) [1].

         Отжиг плотно смотанных или  распушенных рулонов осуществляемый  в колпаковых одностопных печах  происходит в защитной атмосфере  при 680 – 710⁰С. Процесс рекристаллизации заканчивается тем быстрее, чем выше степень предшествующей холодной деформации. Технология включает три основных режима: нагрев около 30 ч, выдержку  10 – 20ч,

охлаждение  продолжительное.

         Нагрев и выдержка тем больше, чем больше сечение рулона  и выше требуемая категория  вытяжки обрабатываемой полосы. С целью повышения механических свойств иногда предусматриваются две выдержки: первая при температуре металла 500 – 550 ⁰С, вторая при температуре отжига, т. е. 680 – 710 ⁰С.

         Продолжительность в колпаковых  печах существенно увеличивается из-за чрезвычайно низкой скорости охлаждения садки после нагрева. Для сокращения длительности периода охлаждения применяются специальные колпаки ускоренного охлаждения, надеваемые вместо нагревательного на муфель, а также интенсивная циркуляция охлаждаемого защитного газа.

         Значительное повышение производительности  отжигательных колпаковых печей  достигается за счет распушивания  рулонов перед отжигом. Распушивание  осуществляется специальным агрегатом,  установленным в термическом  отделении. При отжиге распушенных рулонов улучшаются механические свойства и условия газового легирования металла. Нагреваются распушенные рулоны быстрее, чем плотные, при минимальной неравномерности температур по сечению рулона. Садка распушенных рулонов массой 12 т нагревается за 3 ч, выдерживается 4 ч, охлаждается за 5 ч до 180 ⁰С [1].

        Преимущества проходных печей  перед колпаковыми следующие:

 –   процесс непрерывный и, следовательно,  более технологичный;

• большая компактность АНО, площадь, занимаемая им, составляет 35% от площади, занимаемой колпаковыми печами той же производительности;
• ниже (примерно на 30%) капитальные затраты;
• выше выход годного за счет уменьшения концевой обрезки;
• имеется возможность варьирования свойств получаемой продукции;
• большая пригодность для автоматизации;
• уменьшение численности рабочего персонала [1];
• необходимость использования дрессировочного стана после отжига в колпаковых печах увеличивает расходный коэффициент металла при переделе его в цехе холодной прокатки. 

         Следующая операция отделки холоднокатаных рулонов углеродистой стали – дрессировка, которая заключается в холодной прокатке металла с обжатиями в пределах 0,5 – 3,0 %.

         Дрессировка предназначена для  предотвращения появления линий  сдвига при штамповке. Эти линии бывают на столько выражены, что даже после покраски и эмалирования они остаются заметными [5].

         Чтобы предотвратить появление  линий скольжения необходимо  наклепать тонкие поверхностные  слои полосы. Дрессированный металл  при испытаниях на растяжение не имеет на кривой растяжения “площадки” и  “зуба” текучести. Кроме того, дрессировка несколько снижает относительное удлинение и предел текучести, повышает твердость полосы [1].

          Потери металла от коррозии  чрезвычайно велики и составляют 5 – 6 млн. т. в год. Поэтому естественной является тенденция защиты поверхности металла нанесением антикоррозионных покрытий. В цехе холодной прокатки углеродистых сталей со станом 2030 предусмотрено отделение покрытий, состоящее из агрегатов горячего цинкования полос и нанесения полимерных покрытий [1].

         С разработкой быстросохнущих  красок возможно нанесение красок  напылением или красящим валиком  и быстрая сушка их в потоке  при значительной скорости движения  полосы. Применяются линии двойного  и тройного покрытия, что позволяет наносить разноцветный рисунок. Весьма важной проблемой является нанесение слоя краски равномерной толщины, без воздушных пузырьков. Для решения этой задачи применяются дозировочные валки, обеспечивается медленное вращение валка, подающего лак. Постоянная подача лака в ванну со дна отстойника, т. е. лака, освобожденного от пузырьков воздуха [1].

         Операция отделки тонколистовой  углеродистой стали, осуществляется  в агрегатах продольной и поперечной  резки рулонов. Готовой продукцией листопрокатного производства являются мерные листы, упакованные в пачки, и рулоны.

        Технологическая схема производства  стали в ПХПП, рис.4.

        Необходимым условием получения  планшетных полос из  неровного  подката является условие постоянства  скоростей выхода  металла из  валков по ширине:

V_1j= V_вj (1+S_j)=const,                                 (1)

где V_вj – окружная скорость J-того элемента валка;

    S_j – опережение j-того элемента полосы.

         Для выполнения условия  (1) необходимо, чтобы

V_0j ∙ m_0j = const,                                       (2)

где V_0j, m₀ – соответственно скорость входа и коэффициент вытяжки

                         j-того элемента полосы.

         Одновременное соблюдение условий  (1) и (2)  обеспечивает  получение  планшетной полосы и исключает  возможность  образования   складок.  
 

 
 

            

 
 
 

           

 
 
           
 
 
 

Рис.4. Технологическая схема производства стали в ПХПП. 
 

 

3.Подготовка металла к прокатке. 

1. Характеристика  исходной заготовки и металла.

 

      Горячекатаный металл, обрабатываемый в НТА, должен соответствовать требованиям технических  условий ТУ 14-106-265-86 на сталь рулонную горячекатаную листопрокатного цеха №3, предназначенную для холодной прокатки в листопрокатном производстве.

         Горячекатаные рулоны должны  поступать из ЛПЦ – 3 поплавочно  вместе со сквозным паспортом  плавки и сертификатом на плавку.

          Технологические режимы горячей прокатки должны соответствовать ТИ 106 - ПГЛ.3-01-86 (Производство листовой стали в листопрокатном цехе №3) и технологическим картам на нагрев и прокатку металла на стане горячей прокатки НШС 2000.

      Каждый  рулон должен иметь четкую маркировку, указывающую номер плавки, марку  стали, порядковый номер рулона, размеры и массу рулона. Рулон должен быть обвязан по образующей обручкой (лентой шириной (32±1) мм, толщина (0,9±1) мм), стянутой и зафиксированной в специальном замке с некоторым усилием[2]. Обручка препятствует распушению витков при транспортировке рулона по цепному транспортеру из ЛПЦ – 3 на склад горячекатаных рулонов. В дальнейших операциях по складированию поступившего металла в штабели на необвязанных рулонах травмируются несколько верхних витков, что увеличивает расходный коэффициент в НТА и снижает периодически машинное время агрегата, поскольку оно требуется для дополнительной обработки рулонов.

      Рулоны, поступающие в листопрокатное производство для дальнейшего передела, должны удовлетворять следующим требованиям:

Толщина  1,20  - 6,00  мм;

Ширина    900 – 1850 мм;

Диаметр рулона: наружный - 1200¸2300 мм;

                  внутренний – не менее 840 мм, максимально до 890 мм;

Масса рулона, не более 45 тонн.

         Поперечное сечение полосы должно  быть симметричным и выпуклым  без местных утолщений, при этом толщина середины полосы должна превышать толщину полосы на расстоянии 40 мм от кромки:

для полос  толщиной: 1000¸1250 мм – не более 0,08 мм;

                                     1251¸1500 мм – не более 0,12 мм;

                                     1501¸1850 мм – не более 0,15 мм.

         Серповидность полосы не должна  превышать 10 мм на длине 3 м.

         Отклонения полосы от плоскостности  не должно превышать:

для полос  толщиной: 2,0¸3,0 мм – 15 мм; 3,1¸6,0 мм – 12 мм.                           

         Плавная телескопичность рулонов  должна быть не более 70 мм. Допускается  выступание отдельных витков  не более чем на 20 мм.

         Полоса не должна иметь скрученных  и смятых концов.

         Поверхность полосы должна быть  без плен, пузырей, трещин, вмятин, расслоений, вкатанной окалины. Не допускаются грубые царапины, отпечатки, превышающие половину предельного отклонения по толщине.

         Марка стали горячекатаного подката  должна соответствовать нормам  действующих стандартов или технических условий.

         Перед задачей в НТА металл  после горячей прокатки охлаждается  на складе горячекатаных рулонов:  с апреля по октябрь – 6 суток,  с ноября по март – 5 суток.[2]

        

Требования  к металлу, протравленному в НТА. 

        Размеры полосы после травления и требуемые технические данные рулонов после травления:

 –  толщина – от 1,2 мм до 6,0 мм;

 –  ширина – от 900 мм до 1850 мм;

 –  диаметр рулона: – наружный  –  1200¸2250 мм;

                                 – внутренний – не менее 750 мм.

 –  масса рулона – 45 т.   

         Максимальное отклонение по ширине  полосы не должно превышать  +2 мм в пределах длины одного  рулона.