Преимущества литейно-прокатных агрегатов

Одним из направлений совершенствования процессов производства проката в настоящее время является создание литейно-прокатных агрегатов. В состав такого агрегата входят: машина непрерывного литья заготовок (блюмовая, слябовая или сортовая) устройства для передачи непрерывнолитой заготовки, печь для подогрева и непосредственно прокатный стан (соответствующего типа) со всем технологическим оборудованием.

При применении такой технологии удаётся практически полностью использовать первичную теплоту непрерывнолитой заготовки для ее деформации, что существенно экономит энергоресурсы на нагрев. Также исключается промежуточное складирование заготовок, что значительно повышает производительность стана (до 25%) и эффективность использования оборудования.

Еще одним преимуществом литейно-прокатных агрегатов является компактное расположение оборудования, что требует меньших производственных площадей и капитальных затрат на строительство (до 1, 5 раза).

Следует также отметить, что обжатие литого металла в таком совмещенном процессе способствует улучшению качества поверхности и структуры литых заготовок. При совмещении процессов разливки и прокатки снижается себестоимость проката благодаря повышению выхода годного (на 2%) и сокращению расходов по переделу.

На литейно-прокатных агрегатах можно получить заготовки различных профилей, в том числе малых сечений без снижения производительности завода, так как сталь разливают в кристаллизатор одного наиболее выгодного размера, под который разработаны все схемы калибровок прокатного стана.

Однако в вопросе совмещения МНЛЗ и прокатного стана существует ряд проблем, таких как согласование скоростей непрерывной разливки и входа металла в первую клеть прокатного стана, которые различаются в несколько раз, а также вопросы обеспечения высокого качества непрерывнолитой заготовки в связи с отсутствием возможности его регулирования на стыке этих двух агрегатов.

Решение вопроса согласования скоростей разливки и входа металла в первую клеть стана обусловило появление нескольких возможных вариантов схем состыковки этих двух агрегатов:

1. прямая состыковка с резкой слитка перед задачей в проходную печь (или без резки);
2. состыковка с использованием устройств для интенсивной пластической деформации (планетарные клети и т.д.) в первом проходе;
3. состыковка с использованием высокоскоростных МНЛЗ: валковых, ленточных, роторных и т.д.;
4. состыковка сортового стана с слябовой МНЛЗ с поперечной резкой сляба на заготовки или прокаткой сляба «на ребро».

Рассмотрим несколько типов сортовых литейно-прокатных агрегатов с различными вариантами совмещения МНЛЗ и прокатного стана.

Сортовые литейно-прокатные агрегаты

Сортовой ЛПА завода Электросталь

Данный ЛПА установлен на заводе «Электросталь» (Россия) и используется для производства катанки из специальных сталей и сплавов. Состыковка МНЛЗ с прокатным станом выполнена в нем по варианту №2.

Плавка стали производится в индукционной печи, которая работает на твердой металлошихте. Полученный металл из разливочного ковша, подается в промежуточный ковш и далее – в МНЛЗ радиального типа, которая отливает металлическую заготовку сечением 60× 80 мм. После затвердевания заготовки с помощью правильно-тянущего устройства попадают в тянущие ролики и подогреваются в индукторе до 1200 º С.

Далее заготовка поступает в обжимную (задающую) клеть, где прокатывается в круг диаметром 67 мм. Далее в планетарной клети производят 50-кратную вытяжку. В планетарной клети установлено две пары опорных валков (горизонтальных и вертикальных) большого диаметра, вокруг которых расположено много рабочих валков малого диаметра

Такая конструкция клети обеспечивает очень большую вытяжку. Вследствие больших деформаций в клети происходит интенсивный разогрев металла — его температура повышается на 100–150 º С. Из чистовой группы клетей выходит катанка диаметром 10, 5 мм, а для получения катанки диаметром 8 мм имеется четырехклетевой блок с расположением клетей под углом 45º, что позволяет исключить кантовку заготовок.

Примененная технология, по сравнению с традиционной многоступенчатой технологией, дает возможность сократить технологический цикл в 100 раз и более чем в 3 раза снизить расход энергии на подогрев металла.

При этом себестоимость катанки снижается примерно на 20%, а из железохромалюминиевых сплавов — в 5 раз. Таким образом, за счет применения планетарного стана удалось совместить низкую скорость разливки стали и высокую скорость прокатки заготовки.

Сортовой ЛПА завода «Luna»

Одним из последних сданных в эксплуатацию ЛПА для производства круглых и квадратных профилей является ЛПА, разработанный фирмой «Danieli» (Италия) и построенный на заводе «Luna» фирмы «Acciaierie Bertoli Safau» («ABS») в Удине (Италия). В нем совмещение МНЛЗ и прокатного стана выполнено по варианту №1. ЛПА производит: круглые профили диаметром 2–100 мм и квадратные со стороной 40–100 мм — в прутках; круглые профили диаметром 15–50 мм — в бунтах. Годовая производительность — 500 тыс. т.

Схема расположения оборудования ЛПА показана на. В ЛПА используется двухручьевая МНЛЗ (расстояние между ручьями два метра, номинальный радиус изгиба 9 м). МНЛЗ может работать на два или один ручей, в зависимости от требуемого объема производства.

Сечение отливаемых заготовок 200× 160 мм. МНЛЗ оборудована механизмом замены поддерживающих роликов, которая занимает не более 10 мин. Скорость литья заготовок (м/мин):

- для углеродистой стали – 6;

- цементируемой – 5, 5; пружинной – 5;

- микролегированной (бором и ванадием) – 4, 5;

- подшипниковой – 4;

- коррозионностойких – 3, 5.

Выходной участок каждого ручья МНЛЗ до тоннельной печи оборудован теплоизолирующими туннелями, которые позволяет уменьшить потери тепла.

Непосредственно за МНЛЗ установлены закалочные камеры, поскольку без промежуточной закалки невозможно выполнять прямую прокатку цементируемой и раскисленной алюминием низко- и среднеуглеродистой стали. Далее следуют ножницы для порезки непрерывного слитка.

Между МНЛЗ и прокатным станом расположена роликовая тоннельная печь общей длиной 125 м, которая имеет две секции и используется для выравнивания температуры, как в поперечном сечении, так и по длине непрерывнолитого блюма.

Первая секция печи длиной 65 м, расположена непосредственно за ножницами в две линии и используется для нагрева. Она принимает непрерывнолитые блюмы и работает с одним или с двумя ручьями, в зависимости от марки разливаемой стали и применения бесконечного или полубесконечного режима прокатки. При работе с МНЛЗ с двумя ручьями печь является своеобразным накопителем блюмов, если это требуется по циклу процесса.

Вторая секция — томильная. Она расположена непосредственно перед прокатным станом и предназначена для обеспечения бесконечного режима работы (при бесконечной длине непрерывнолитой заготовки с линии I) или полубесконечного режима (с получением заготовок поочередно с линий I и II).

ЛПА может работать в двух режимах: бесконечном и полубесконечном. При использовании бесконечного режима длина заготовки может изменяться от 14 м и до бесконечности без какой-либо разделительной резки между машиной непрерывного литья и прокатным станом, что обеспечивает бесконечную прокатку через проходную печь. В этом случае работает только один ручей МНЛЗ.

При использовании полубесконечного режима одновременно работают оба ручья МНЛЗ, а непрерывнолитые блюмы режутся на длину 45 м и поочередно посылаются в проходную печь. В этом случае печь действует и в качестве буфера между МНЛЗ и прокатным станом.

Прокатный стан состоит из 17 клетей, размещенных в черновой, промежуточной и предчистовой группах. Расположение клетей в группах непрерывное с чередованием клетей с горизонтальными и вертикальными валками. Клети бесстанинного типа. На участке стана имеется пять гидросбивов и пять ножниц. За клетями предчистовой группы расположена линия охлаждения, которая обеспечивает температуру конца прокатки после редукционно-калибровочного блока в пределах 700–1000 º С для прутков диаметром менее 40 мм и в пределах 800–950 º С для всех остальных прутков.

Далее установлен трехвалковый редукционно-калибровочный блок конструкции фирмы «Kocks». Стан и блок оснащены системой автоматического регулирования размеров раскатов и устройств для обнаружения дефектов проката в технологическом потоке в горячем состоянии.

Участок окончательного охлаждения имеет длину 90 м. Возможны три режима охлаждения для круглых профилей диаметром 20–90 мм:

- снижение температуры проката до оптимального значения для подачи его на холодильник или в печь для отжига;

- ускоренное охлаждение с температуры конца прокатки до температуры 550 º С без закалки;

- прямая закалка с температуры конца прокатки, обеспечивающая сквозную закалку прутка до его сердцевины.

⇐ Предыдущая123456

Поделиться: