Подготовка металла к прокатке

Обновлено: 05.10.2024

В цехе установлены два агрегата непрерывного травления для удаления механической ломкой и химическим растворением в растворах соляной кислоты окалины с поверхности горячекатаных полос из углеродистой стали, свернутых в рулон.

Основные габариты агрегата: ширина 12 м, высота 10,95 м, длина 323 м, заглубление 9,6 м. Каждый агрегат включает: разматыватель рулонов, стыкосварочную машину, накопитель, ванны для травления, нейтрализации, промывки и очистки полос, сушильный агрегат, а также установку регенерации растворов.

Горячекатаные рулоны мостовым краном подают в вертикальном положении на устройство для транспортировки, кантуют в горизонтальное положение и выдают на приемную часть разматывателя.

В устройство для транспортировки рулонов входят: пластинчатый длиной 49,2 м транспортер с шагающими балками для 14 рулонов, измеритель ширины, кантователь грузоподъемностью 440 кН, транспортер с шагающей балкой для трех рулонов, машина для удаления обвязочной ленты, загрузочный цепной конвейер для пяти рулонов общей длиной 19,4 м (скорость транспортирования 9 м/мин), гидравлическая установка для обеспечения устройств транспортировки рулонов гидравлическим маслом с давлением 14 МПа.

Консольный четырехступенчатый разматыватель предназначен для размещения рулона, центрования по оси травильной линии и размотки полосы сверху. Отгибатель переднего конца полосы, тянущий и правильный агрегат служат для подачи переднего конца полосы от разматывателя до гильотинных ножниц, правки полосы и после обрезки подачи к сварочной машине. Толщина разрезаемого на ножницах металла 6,0 мм, ширина 1950 мм, максимальное усилие реза 625 МН, ход подвижного ножа 100 мм.

Тип стыкосварочной машины SBS 80/1600/19Н со сварочным трансформатором мощностью 1,6 МВт, усилием осадки 780 кН при давлении 10 МПа. Максимальная ширина свариваемой полосы 1,9 м.

Комплект натяжных роликов служит для разматывания полосы с разматывателей после сварки и для создания натяжения полосы в петлевом устройстве (четыре ролика диаметром 1,3 м, длиной бочки 2,1 м, три ролика имеют диаметр 254 мм, длину 600 м). Ролики облицованы полиуретаном.

Вспомогательная лебедка служит для заправки полосы и сведения концов в случае обрыва. Машина правки растяжением предназначена для предварительного механического удаления окалины с полосы и создания необходимой планшетности. Число роликов - четыре, диаметр 1,3 м, длина бочки 2,1 м, твердость 15-мм полиуретанового покрытия HSh 95±3 ед. Количество рабочих валков - три, максимальный диаметр 76 мм, минимальный 67 мм. В одной кассете по оси I - 12 опорных роликов максимальным диаметром 134,5 мм, минимальным 125,5 мм, шириной 120 мм, по оси II - 11 роликов шириной 120 мм и два шириной 30 мм. При работе узлов тянущих и правильных роликов, сварочной машины и машины правки растяжением окалина, пыль и металлические частицы отсасываются воздушным потоком через рукавные фильтры вниз и при помощи шнека подаются в установленные рядом короба.

Кислотная ванна состоит из пяти секций общей длиной 133,275 м, шириной 2,5 м и глубиной 0,9 м. Снаружи ванны - ребра жесткости из профильной стали, изнутри - 4-мм слой эбонита, стены футерованы кислотоупорным кирпичом и плитками из плавленого базальта. Между секциями ванны установлены гранитные блоки и гуммированные ролики отжима травильного раствора диаметром 345 мм, длиной бочки 2,3 м. Подъем и прижим роликов - от 12 пневмоцилиндров. Для травления металла применяют техническую синтетическую 32 % соляную кислоту. Состав травильного раствора - 200 г/л суммарной кислоты. Количество циркулирующего раствора - 250 м 3 .

Максимальная скорость полосы, м/мин: во входной части 780, в травильной 360, а в выходной 500. Заправочная скорость 60 м/мин. При травлении 25-т рулона полосы сечением 2,3 х 1350 мм средняя производительность травильного агрегата 360 т/ч.

Непрерывно-травильный агрегат № 2 по составу и характеристике оборудования выполнен аналогично непрерывно-травильному агрегату № 1. В состав его дополнительно включен участок пассивации длиной 5,0 м для нанесения раствора, предохраняющего металл от коррозии.

Состав пассивирующего раствора, кг/м 3 : 42 соды (NaCO₃), 42 тринатрийфосфата (Na₃P0₄), 42 буры (Na₂S₂O₃).

На выходной стороне травильной ванны расположен двойной комплект управляющих отжимных роликов.

Ванна промывки выполнена как пятиступенчатая каскадная промывка и состоит из пяти секций общей длиной 23,7 м. Комплект отжимных роликов за ванной аналогичен отжимным роликам за ванной травления.

Выходная часть травильного агрегата оборудована двумя натяжными роликами диаметром 1300 мм, длиной бочки 2100 мм и двумя прижимными роликами диаметром 254 мм и длиной бочки 800 мм. Петлевое устройство на выходе предназначено для образования запаса полосы (450 м). Горизонтальные петли (четыре ветви) располагаются под травильными ваннами. Нижняя часть петли поддерживается рольгангами, а верхняя - тележкой и роликам поворотных устройств. Натяжных тележек две. Натяжение, создаваемое приводами петлевых тележек, 45-68 кН.

Комплект натяжных роликов № 3 предназначен для образования натяжения полосы при скоростях < 60 м/мин.

Промасливающая машина предназначена для смазки полосы антикоррозионным защитным маслом или эмульсией из 12 распылительных сопел, наносимыми в зависимости от скорости и ширины непосредственно или через войлочный ролик. Лишнее масло отжимается парой гуммированных роликов диаметром 200 мм, длиной бочки 2,1 м.

Техническая характеристика механических ножниц поперечной резки сварных швов, вырезки проб и уборочного устройства от них аналогична ножницам поперечной резки входной части.

После порезки полосу при помощи комплектов отклоняющих роликов № 1 и № 2 подают в барабан моталок плавающего типа с электрогидравлической следящей системой. Моталки приводятся от 0-810/810-кВт двигателя (10-450/1350 об/мин). Максимально допустимая масса рулона 45 т, натяжение полосы 105 кН.

С барабана моталки рулоны снимателем передают на горбунковый цепной транспортер, состоящий из тележки перемещения и съемной вилки, и устройством для транспортировки - на склад травленых рулонов. Устройство для транспортировки состоит из разгрузочного двухцепного 40-м транспортера для 11 рулонов, мульдовой шагающей балки для трех рулонов, горбунковой шагающей 14-м балки для четырех рулонов и двухцепного 185-м транспортера для 26 рулонов. Скорость транспортировки 9-12,5 м/мин.

На складе рулоны маркируют, обвязывают одной или двумя металлическими лентами, взвешивают на 50-т весах с фотоэлектрическим ощупывающим устройством и дистанционным печатающим устройством. Линия непрерывного травления автоматизирована. В результате автоматизации с использованием УВМ осуществляется управление механизмами агрегата входной, центральной и выходной частей, последовательностью операций по транспортировке полос, выбор и управление технологическим режимом обработки полосы, слежение за материалом с момента подачи рулона к разматывателю и до маркировки его с передачей данных на УВМ стана по машинной связи. [ 1 ]

Подготовка металла к прокатке

Технологический процесс прокатного производства в различных стадиях обработки металла (нагрев, прокатка, охлаждение и др.) связан с неравномерностью изменения отдельных частей объема металла, что вызывает в последнем различные по знаку и величине напряжения.

Неоднородность структуры металла, расположение и свойства различных кристаллов, наличие внутренних и внешних пороков в металле усугубляет неравномерность распределения напряжений в процессе обработки металла давлением.

Все пороки металла, будучи местами повышенной, концентрации напряжений и подвергаясь растягивающим напряжениям в процессе прокатки, могут привести к образованию местных хрупких разрушений до того, как среднее напряжение дойдет до предела текучести.

Не удаленные с поверхности слитков и заготовок пороки передаются готовому сорту. При этом чем меньше размер готового профиля, тем большую поверхность этот порок поражает и тем большая требуется затрата энергии для удаления порока. Часто пороки, которые легко можно было бы удалить со слитка или полуфабриката, переходя в готовый сорт, превращают его в окончательный брак.

Различными опытами и исследованиями установлено, что повышение концентрации напряжения тем больше, чем глубже порок расположен в металле, и чем меньше угол между сторонами порока.

Максимальное напряжение на поверхности металла, пораженного дефектами, может быть определено по формуле С. И. Губкина:

у макс - напряжение у конца трещины;

у ср - среднее сопротивление деформации;

р - радиус закругления у вершины надреза;

С - глубина трещины.

Влияние поверхностных дефектов, на понижение прочности материала показано опытами, проведенными акад. А. Ф. Иоффе, над кристаллами каменной соли.

Кристаллы каменной соли подвергались разрыву в сухом виде и в воде. Было установлено, что предел прочности сухих образцов равняется 0,5 кг/мм2, а предел прочности подобных образцов при разрывах их в воде равнялся 200 кг/мм2.

Такое резкое повышение предела прочности кристаллов соли объясняется главным образом тем, что в воде растворился поверхностный слой соли, на котором имелись микротрещины, являющиеся источниками повышенной концентрации напряжений.

Удаление поверхностных пороков с металла является ответственной и трудоемкой операцией прокатного производства от тщательности, выполнения которой зависит качество готовой продукции и технико-экономические показатели производства.

Зачистка слитков

При посадке слитков в нагревательные колодцы в холодном состоянии зачистка пороков поверхности слитков производится в холодном состоянии, перед их нагревом.

Может также производиться огневая зачистка пороков поверхности слитков, как горячего, так и холодного всада.

Иногда для слитков, главным образом горячего всада, зачистка пороков поверхности слитков не производится.

Ни одна из схем зачистки пороков поверхности слитков не гарантирует полностью от необходимости последующей зачистки полуфабриката. Конечно, после предварительной зачистки слитков поверхностных пороков на полуфабрикате будет значительно меньше.

Наиболее эффективным способом, который получает большое распространение, является огневая зачистка горячего раската.

Преимущества этого способа перед остальными особенно ощутимы при применении специальных машин непрерывной, сплошной огневой зачистки поверхности горячего раската, установленных в общую линию прокатного стана по пути движения раската.

Слитки ряда ответственных легированных сталей перед удалением пороков с их поверхности подвергаются различным видам термической обработки.

К основным видам термической обработки слитков перед зачисткой относятся: отжиг, нормализация с отпуском, гомогенизация.

Отжиг и нормализация с отпуском необходимы, чтобы снять внутренние напряжения, образовавшиеся в слитках в процессе охлаждения, которые могут при определенных условиях нагрева и прокатки привести к образованию пороков в слитках, смягчить сталь для облегчения зачистки поверхностных дефектов и уменьшить флокеночувствительность металла.

Гомогенизация (диффузионный отжиг), кроме того, несколько выравнивает химический состав металла.

у _макс - напряжение у конца трещины;

у _ср - среднее сопротивление деформации;

Кристаллы каменной соли подвергались разрыву в сухом виде и в воде. Было установлено, что предел прочности сухих образцов равняется 0,5 кг/мм 2 , а предел прочности подобных образцов при разрывах их в воде равнялся 200 кг/мм 2 .

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 (321) мм, толщина (0,91) 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 - 12002300 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: 10001250 мм - не более 0,08 мм; 12511500 мм - не более 0,12 мм; 15011850 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: 2,03,0 мм - 15 мм; 3,16,0 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 - 12002250 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.

Поверхность протравленной полосы должна быть матового металлического цвета, без участков недотрава, вкатанной окалины, ржавчины, пятен влаги и масел, механических загрязнений, царапин, вмятин, отпечатков.

На протравленной полосе не допускаются следующие визуально видимые дефекты: плена, расслоение, складка, рванина, сквозные дыры.

Кромки полосы после подрезки должны быть без разрывов, заусенцев, загибов на угол более 90 0 .[2]

Требования к металлу, поступающему на склад перед пятиклетевым станом холодной прокатки 2030.

Размеры протравленных горячекатаных рулонов:

- внутренний диаметр - 750+5 мм;
- наружный диаметр - max 2250 мм,
- min 1420 мм (для колпаковых печей),
- min 1280 мм (для АНО, АНГЦ);
- толщина полосы - 2,0 - 4,5 мм;
- ширина полосы - 900 - 1850 мм;
- масса рулона менее 45 т.

Предельные отклонения по толщине подката измеряемые по центральной линии полосы:

– для полос толщиной менее 2,0 мм - 0,10 мм;
– для полос толщиной 2,0 - 3,0 мм - 0,12 мм;
– для полос толщиной 3,1 - 4,2 мм - 0,14 мм;
– для полос толщиной 4,3 - 4,5 мм - 0,18 мм.

на 98% длины полосы. Не более 2% в соответствии с ГОСТ 19903.

Для первой полосы в каждом прокатанном типоразмере допустимым предельным отклонениям должны отвечать 85% длины полосы. Не более 15% в соответствии с ГОСТ 19903.

Предельные отклонения по ширине подката до 2 мм в пределах одной полосы. Для подката, обработанного по заданию ПРО без обрезки кромок в НТА, предельные отклонения по ширине: +10 мм. На концевых участках длиной 30 мм допуск по ширине: +20 мм.

Поперечное сечение полосы должно быть симметричным, выпуклым, чечевицеобразным. Поперечная разнотолщинность, определяемая как разность между толщиной в середине полосы и толщиной на расстоянии 25 мм (для подката с обрезной кромкой) или 40 мм (для подката без подрезки кромки).[6]

Допускаемые смещения выпуклости от осевой линии полосы не должны превышать значений, указанных в табл. 10.

Таблица 10. Допускаемые смещения выпуклости от осевой линии полосы

Ширина горячекатаной полосы, мм

Поперечная разнотолщинность, мм

Допускаемые смещения от осевой линии полосы (не более), мм

Клиновидность полосы, определяемая как разность толщин, измеренных на расстоянии 25 мм (для подката с обрезной кромкой) или 40 мм (для подката без обрезной кромки) от левой и правой кромок, не должна превышать:

– для полос шириной 900 - 1250 мм - 0,03 мм;
– для полос шириной 1251 -1850 мм - 0,047 мм.

Максимальная высота утолщений, представляющих собой узкие (50 - 250 мм) возвышения профиля поперечного сечения полосы в продольном направлении не должны превышать значений указанных в табл.11.

Величина местных утолщений определяется как разность между максимальной толщиной местного утолщения и полусуммой толщин в его основании.[6]

Таблица 11. Максимальная допустимая высота утолщений подката

Толщина горячекатаного подката, мм

Высота местных утолщений, мм (не более)

Отклонения от плоскостности горячекатаного подката не должны превышать:

– для полос толщиной 2,00 -3,00 мм - 15 мм;
– для полос толщиной 3,01 - 4,50 мм - 12 мм.

Измерение неплоскостности производится согласно «Методике оценки качества горячекатаного подката для ЛПП».

Телескопичность рулонов не должна превышать 50 мм. Выступание отдельных витков рулона не более 15 мм.

Серповидность полосы не должна превышать 3 мм на длине 1метр.

Кромки полосы не должны иметь разрывов и загибов на угол более 90 0 .[6]

Поверхность полосы должна быть матовой, без трещин, расслоений, плен, пузырей, вкатанной окалины, недотравов, перетравов. Риски, царапины, отпечатки не должны превышать половины суммы предельных отклонений по толщине.[6]

Рулоны должны быть плотно смотаны, обвязаны упаковочной лентой по образующей.[6]

Каждый рулон должен быть замаркирован несмываемой краской на наружном витке с указанием номера партии горячей прокатки, плавки, марки стали, стандартов и технических условий, размера полосы, массы рулона, номера НТА и бригады.

Сроки межоперационного хранения протравленного металла на складе перед пятиклетевым станом должны быть:

– для проката 1 группы отделки поверхности - не более 1 суток;
– для проката на экспорт и проката 2 и 3 группы отделки поверхности - не более 2,5 суток.

Для бесконечной прокатки используют полосы из углеродистой стали, разлитой на установке непрерывной разливки следующих марок сталей: 08Ю, 08пс, 01ЮТ и др. Сортамент прокатанной на пятиклетевом стане 2030 стали марки 08пс согласно ГОСТ 19904- 90 в табл.12 [16].

Таблица 12. Сортамент прокатанной на пятиклетевом стане 2030 стали марки 08пс по ГОСТ 19904- 90 для способности к вытяжке Н

Размер полос, мм

Требования к металлу, прокатанному на пятиклетевом стане «2030».

Холоднокатаная сталь после пятиклетевого стана должна удовлетворять требованиям действующих стандартов и технических условий.

Максимальный диаметр рулона 2200 мм (для печей “ Эбнер” 1860 мм), минимальный диаметр рулона для колпаковых печей 1350 мм, для АНО и АНГЦ 1200 мм.

Точность сматывания холоднокатаных полос (выступание витков из рулона) до 5 мм, а между соседними витками 1 мм, за исключением первых и последних витков. Допускается выступание отдельного витка не более 1 мм, в пределах сварного шва выступание отдельных витков до 10 мм.

Рулоны должны быть обвязаны по образующей двумя упаковочными лентами на металле для колпаковых печей и одной для АНО и АНГЦ. На металле для ОКП толщиной до 1,2 мм внутренние витки рулона должны быть приварены.

Каждый рулон должен иметь следующую маркировку: номер партии по горячей прокатке, номер плавки, номер рулона, марка стали, стандарт или технические условия, группа отделки поверхности, размер полос, масса рулона, номер бригады стана, индексы назначения металла: Т0 -Т3, Т5 - Т8. Маркировка наносится несмываемым лаком.

Контроль прокатного производства

Металл для прокатного производства. Подготовка металла к прокатке. Зачистка слитков, полуфабрикатов. Нагрев металла перед прокаткой. Прокатка металла. Схемы косой, продольной и поперечной прокатки. Контроль технологических операций охлаждения металла.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	04.02.2009
Размер файла	60,6 K

Соглашение об использовании материалов сайта

Просим использовать работы, опубликованные на сайте, исключительно в личных целях. Публикация материалов на других сайтах запрещена.
Данная работа (и все другие) доступна для скачивания совершенно бесплатно. Мысленно можете поблагодарить ее автора и коллектив сайта.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Техническая характеристика исходных материалов для прокатного производства: блюмы, слябы, заготовки, сутунки. Подготовка металла к прокатке: зачистка слитков, зачистка полуфабрикатов и нагрев металла перед прокаткой. Технологическая схема прокатки стали.

контрольная работа [278,3 K], добавлен 19.06.2015

Сущность процесса прокатки металла. Очаг деформации и угол захвата при прокатке. Устройство и классификация прокатных станов. Прокатный валок и его элементы. Основы технологии прокатного производства. Технология производства отдельных видов проката.

реферат [752,8 K], добавлен 18.09.2010

Конструктивно-технологическая характеристика изделия. Описание сплава АМг6. Течение металла при горячей прокатке. Выбор прокатного стана, размеров слитка и режимов обжатий. Технология производства листов. Режимы их окончательной термической обработки.

курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.10.2013

Расчет калибров прокатного инструмента. Калибровка линеек прошивного стана. Энергосиловые параметры продольной прокатки. Горизонтальная проекция контактной поверхности металла, параметры прокатки. Расчет и заполнение нормативно-технологических карт.

дипломная работа [1,3 M], добавлен 18.06.2015

Нагрев металла перед прокаткой. Автоматизация процесса нагрева металла. Выбор системы регулирования давления. Первичный измерительный преобразователь перепада давления. Метод наименьших квадратов. Измерение и регистрация активного сопротивления.

курсовая работа [170,7 K], добавлен 25.06.2013

Роль и задачи холодной прокатки металла. Детальный анализ технического процесса производства холоднокатаного листа. Характеристика колпаковых печей. Принципы работы дрессировочных станов. Устройства управления, используемые на производстве проката.

отчет по практике [852,3 K], добавлен 25.06.2014

Технологическая схема обработки материалов давлением, обоснование выбора типа печи, конструкция ее узлов, расчет горения топлива и нагрева заготовки. Количество тепла, затрачиваемого на нагрев металла, потери в результате теплопроводности через кладку.

Читайте также: