Металлургия

Прокатное производство

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Непрерывный крупносортный стан 450 конструкции ВНИИметмаша, ЭЗТМ и УЗТМ проектной производительностью 1,5 млн. т/год впервые установлен и успешно работает с 1975 г. на Западно-Сибирском металлургическом заводе.

По составу оборудования, расположению клетей и технологическому процессу прокатный стан 450 является единственным в мировой практике.

Сортамент стана: сталь круглая диаметром 32—60 мм; квадратная 30—53 мм; угловая равнополочная (75Х Х75) — (125X125) мм, угловая неравнополочная эквивалентного сечения; прокатываемые профили по особым ТУ: двутавровые балки облегченные (тонкостенные) № 16— 30; двутавровые балки нормальные с параллельными гранями полок № 16—30; швеллеры нормальные с параллельными гранями полок № 16—30; прокатываемые профили по ГОСТ 8239—72 и ГОСТ 8240—72 балки двутавровые и швеллеры нормальные № 10—18; сталь полосовая (9—22) X (125—299) мм.

Исходной заготовкой квадратного и прямоугольного сечений являются: 150X150; 135X200; 150X200; 160Х Х270 мм; длина заготовки в пределах 4—12 м, масса 0,7—4,7 т.

На стане установлены две нагревательные печи, оставлено место для третьей печи. Черновая группа клетей состоит из трех групп, по три клети в каждой, из которых: крайние с горизонтальным расположением валков, средняя (так называемая комбинированная) может работать с установкой валков как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Расстояние между непрерывными группами клетей принято дифференцированно, с учетом максимальной длины раската из всего сортамента прокатываемых профилей, чтобы полоса свободно выходила и находилась между непрерывными группами клетей. Перед первой трехклетевой непрерывной группой установлены ножницы для резки заготовки на определенную длину. Усилие резания ножниц 400 тс. Перед каждой трехклетевой непрерывной черновой группой предусмотрены кантователи.

Чистовая непрерывная группа состоит из семи клетей. Клети здесь также различны по своему конструктивному исполнению и назначению, соответственно расположению валков: I, IV и VI—комбинированные (К), остальные клети с горизонтальным расположением валков и универсальные (Г, У). В них осуществляется обжатие полок двутавровых балок и швеллеров и обеспечивается параллельность граней. Перед чистовой группой клетей установлены летучие ножницы с усилием резания 130 тс, после чистовой группы — с усилием резания 63 тс.

Для охлаждения раскатов готового профиля установлен двусторонний холодильник, при этом каждая секция (сторона) холодильника может работать самостоятельно.

Скорость прокатки на стане 4—12 м/с; средняя производительность в зависимости от профиля 180—300 т/ч.

Столь высокие скорость прокатки и производительность, сложный сортамент стана определили состав вспомогательного оборудования после холодильника. С каждой стороны холодильника находится по две линии отводящих рольгангов, на каждой из них установлено по два однотипных агрегата: две роликовые правильные машины (одна —в работе, другая —в резерве), двое ножниц холодной резки (одни в работе, другие — в резерве).

Для дополнительной обработки готового профиля служат ножницы холодной резки, собирательные карманы, решетки, машины для увязки пакетов" и другое вспомогательное оборудование.

Рассмотрим работу оборудования крупносортного стана 450 по ходу технологического процесса прокатки и его характеристику.

Заготовка на стан может подаваться в холодном состоянии или предварительно подогретой, что определяется маркой стали. Если необходимо прокатывать данный профиль из легированной или высокоуглеродистой стали, то заготовку предварительно медленно нагревают в подогревательных печах до 300—800° С. Затем она передается через холодильник 1 передающими шлепперами к методическим нагревательным печам. Далее заготовку можно нагревать в методических печах интенсивно, не опасаясь возникновения больших внутренних напряжений, до необходимой температуры выдачи. Если заготовка подвергнута обработке (удалены поверхностные дефекты и она охлаждена), ее укладывают на загрузочные стеллажи, а далее транспортируют к нагревательным печам. Предусмотрено взвешивание поступающей партии заготовок и каждой заготовки отдельно.

Нагрев металла осуществляется в трехзонных методических печах, работающих на газовом топливе с торцовой задачей и выдачей заготовок. Подина — с шагающими балками. Печь может работать как двурядная (при длине заготовки от 4 до 6 м) и как однорядная (при длине заготовки свыше 6 м). Садка печи при расположении заготовок на подине с шагом 400 мм составляет примерно 68 заготовок массой 320 т.

Нагретая заготовка поштучно соответственно ритму прокатки выдается из печи с помощью машины, укладывается на подпечной рольганг и траспортируется к первой непрерывной группе черновых клетей.

Если обнаруживается брак переднего или заднего концов заготовки, возникает необходимость в порезке ее на части, включаются в работу ножницы.

В черновых непрерывных группах клетей комбинированные клети могут работать и при горизонтальном расположении валков, что определяется калибровкой и схемой прокатки данного профиля.

В чистовой группе клетей универсальные клети включаются в работу при прокатке фасонных профилей; при прокатке других профилей они могут работать как обычные клети с горизонтальным расположением валков.

Выходящий раскат из чистовой клети подвергается резке на мерную длину соответственно рациональному раскрою и длине холодильника ножницами, установленными за последней чистовой клетью. В том случае, когда раскат следует резать на мерные длины сразу после чистовой клети, ножницы включают на повышенный режим работы, и полосы определенной длины поступают сразу же в предусмотренные для этого карманы.

Раскаты поступают на двусторонний холодильник длиной 120 м с регулируемым шагом перекладывания охлаждаемых полос и устройством, обеспечивающим выдачу на любой из двух отводящих рольгангов одновременно по две полосы с заданными расстояниями межДу ними, что позволяет разделить единый до холодильника поток металла на четыре параллельные потока отделки готового проката.

После охлаждения на холодильнике раскаты проходят технологические операции: правку, резку на мерные длины, пакетирование, увязку пакетов, взвешивание и складирование.

Оборудование спроектировано на повышенные механические свойства металла. Так, прочность металла, подвергаемого правке в холодном состоянии, принята равной 100 кгс/мм2.

Установленные восемь правильных машин 7X630 для правки фасонных и круглых профилей работают в режиме запуска: входная скорость 1,4 м/с, скорость правки регулируется в пределах 2—6 м/с.

Четверо ножниц холодной резки с усилием реза 630 тс при длине ножа 1000 мм и ходе ножа 240 мм рассчитаны на 360 резов в час при нормальном цикле между резами 10 с.

В отделочном оборудовании в потоке предусмотрены два инспекторских стеллажа для полосы длиной до 25 м и два — для полос малой длины. Эти стеллажи предназначены для дополнительного выделения и осмотра отдельных полос, на которых заметны признаки брака.

Установлено восемь пакетировочных устройств, в числе которых две секции длиной по 12 м, рассчитанные на полосы длиной 6—12—24 м. Диаметр пакета 250— 500 мм. Для увязки пакетов установлены 32 пакетовя- зальные машины; взвешивание осуществляется на 16 весах, рассчитанных на полосы длиной: 12—24 и 6—12 м. Цена деления на весах 10 кг. Цикл взвешивания 10 с.

Кроме того, стан обслуживают установки для продольной правки отдельных полос и для правки и порезки профилей больших сечений с точностью правки 1 мм/м.

Работа оборудования и выполнение технологических операций максимально автоматизированы, что исключает применение ручного труда, стабилизирует ритм работы всего стана.

Если на работающих сортовых станах «узким» местом обычно являются отделочно-адъюстажные операции, то на стане 450 они максимально механизированы. При этом агрегаты уборки бракованного металла удаляют отбракованные полосы из потока, не нарушая основного ритма передвижения металла. Высокопроизводительные агрегаты для пакетирования сортовых профилей проката в потоке обеспечивают выравнивание торцов перед сбрасыванием каждой полосы в карман, осуществляют формовку и увязку пакетов при непрерывной подаче металла. Кантователи фасонного проката обеспечивают подачу полосы на стол укладчика в строго ориентированном положении, а также переменную ориентацию угловой стали с укладкой полос в«замок». Укладчики фасонного проката создают возможность пакетирования полос без пауз в подаче металла и увязки машинами готовых пакетов. Предусмотрены транспортировщики пакетов готового проката, работающие по автоматическому циклу и обеспечивающие подачу пакетов на весы и накопительные устройства без кранов. Работают отдельно установленные агрегаты поштучной сортировки металла, агрегаты резки и наждачной зачистки полос.

На этом стане масса технологического оборудования с запасными смежными частями собственно стана, включая и оборудование нагревательных печей, составляет 13282 т; на участке отделки и уборки металла масса установленного оборудования 9829 т. Мощность главных приводов стана 32000 кВт.

Площадь всего цеха состоит из площади собственно стана (39792 м2) и участка отделки и уборки металла (62280 м2). Площадь для складирования металла 6600 м2, с учетом возможного трехсуточного запаса в цехе готовой продукции. Стан обслуживают 854 человека, из них 778 рабочих. При производительности стана 1,5 млн. т/год выработка на одного рабочего составит 1928 т/чел в год.

Производительность стана по принятому сортаменту рассчитана на загруженность оборудования на 81%. Разумеется, более полное освоение установленного уникального оборудования позволит повысить производительность стана и довести ее до 1,6—1,7 млн. т/год.

В составе технико-экономических показателей следует выделить сокращение расходного коэффициента по установленному сортаменту от 1,040 до 1,028 (стан

500 ММК).

Стан 450 был спроектирован как стан бесконечной прокатки предусматривалась сварка заготовок в потоке. Однако надежно работающих подвижных стыкосварочных машин пока еще нет, поэтому стан 450 работает с раздельной прокаткой заготовок.