Проект литейно-прокатного модуля с косовалковым планетарным станом РSW для производства легированного мелкого сорта (стр. 4 из 16)

- сталь для армирования железобетонных конструкций с номером профиля 16-25 всех пяти классов по ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 10884-81.

Указанный сортамент круглых, квадратных, шестигранных профилей прокатывают из следующих сталей:

- углеродистые: качественные конструкционные (ГОСТ 1050-88) и высококачественные инструментальные У7а-У12А (ГОСТ 1435-74);

- легированные: конструкционные (ГОСТ 4543-71); инструментальные (ГОСТ 5950-73); рессорно-пружинные (ГОСТ14959-79); быстрорежущие (ГОСТ 19265-73);

- высоколегированные стали и сплавы – жаростойкие, жаропрочные, коррозийностойкие (ГОСТ 5632-72, ГОСТ 2246-70; ГОСТ 6862-71; ГОСТ 10994-74);

- сталь для сварочной проволоки (ГОСТ 2246-70) [7].

Профили для армирования железобетонных конструкций прокатывают из сталей: углеродистых обыкновенного качества (ГОСТ 380-88) и низколегированных 35ГС, 25Г2С, 80С, 20хг2ц (ГОСТ 5781-82).

Исходной заготовкой для проката указанного сортамента является круглая литая заготовка диаметрами 180, 200 и 220мм поступает с МНЛЗ комплекса по специально установленным техническим условиям. Предельные отклонения по размерам значительно (в 2-3 раза) меньше чем у катаных заготовок и составляют

1,5мм. Кривизна и овальность заготовки должна соответствовать ГОСТ 2590-71 или оговариваться специальными внутренними техническими условиями (кривизна 5мм/м; скручивание 0,8%/м, овальность 8мм).

Отливаемые на МНЛЗ комплексе квадратные заготовки применять нецелесообразно, а прямоугольные невозможно из-за того, что в качестве обжимной клети используется косовалковая планетарная клеть типа РSW. Указанные заготовки могут быть товарными или использоваться на других примыкающих сортопрокатных станах. Максимальная длина литых заготовок составляет 12м [3].

Все виды проката поставляются в прутках длиной до 12м с допусками по длине от +30мм до +70мм (в зависимости от длины прутка.

Кривизна прутков не должна превышать 0,5% длины (а по требованию потребителя не более 0,2% длины). Пруток должен быть разрезан под прямым углом к его продольной оси. Допускаемая кривизна реза не должна превышать 0,1 диаметра.

Доля профилей в сортаменте стана составляет: сталь круглая – 50% (30% проволока и 20% мелкий сорт); сталь квадратная – 10%; сталь шестигранная – 10%; сталь полосовая – 10%; сталь для армирования железобетонных конструкций – 20%. Укрупненная программа, выпускаемых на стане профилей представлена в таблице 1.

Таблица 1. Укрупненная программа, выпускаемых сортовых профилей литейно – прокатным модулем с косовалковым планетарным станом РSW.

Наименование продукции	ГОСТ на продукцию	Марка стали	ГОСТ на материал	Годовой объем производства,
				%	тыс.тонн
1. Сталь круглая: диаметром от 15 до 25мм	2590-88;22411-77	10-60;У7А-У12А;30ХГС;38ХН3МА;9Х1,9ХСР9; Р1860С2Г; 50ХФА	1050-881435-744543-715950-7319265-7314959-79	30	180,0
2. Сталь квадратная, со стороной квадрата от 14 до 24 мм	2591-88	10-60;30ХГС;38ХН3МА;9Х1; 9ХС	1050-884543-715950-73	10	60,0
3. Сталь шестигранная, с диаметром вписанного круга от 15 до 25мм	2879-88	10-60;У7А-У12А;30ХГС;9Х1; 9ХС	1050-881435-744543-715950-73	20	120,0
4. Сталь полосовая, толщиной от 4 до 12мм и шириной от 40 до 60мм	103-764405-7518968-73	40-60;У7А-У10А;30ХГС;60С2Г; 50ХФА	1050-881435-744543-7114959-79	10	60,0
5. Сталь для армирования железобетонных конструкций, №16-25	5781-8210884-81	Ст.5; Ст.635ГС;25Г2С;80С; 20ХГ2Ц	380-885781-82	30	180,0
Всего всех профилей				100	600,0

3. Описание технологического процесса в проектируемом литейно – прокатном модуле (цехе)

Общая технология производства сортовых профилей в литейно – прокатном модуле выглядит следующим образом.

Сталь выплавляется в современной 3-х фазной дуговой электропечи со сверхмощным трансформатором, садкой 120т.

Вся плавка разливается в один сталеразливочный ковш, который электромостовым краном подается в 4-х ручьевой МНЛЗ. В дальнейшем жидкая сталь из сталеразливочного ковша поступает в промковш емкостью 25т, а из него в 4 кристаллизатора. Общая характеристика и принцип действия МНЛЗ описан выше и представлен на нис.2.

Одним из основных факторов, обеспечивающих стабильность процесса литья заготовок и их качество, является оптимальный температурно – скоростной режим разливки металла на МНЛЗ, который зависит от температуры кристаллизации конкретной марки стали (химический состав стали).

В целом сегодня высокое качество поверхности отливаемых заготовок обеспечивают автоматической подачей эффективных шлакообразующих смесей в кристаллизатор, использованием погружного стакана с четырьмя отверстиями, применением автоматического контроля уровня металла в кристаллизаторе и индикацией температуры рабочей поверхности кристаллизатора на всем пути движения заготовки [9].

Непрерывно движущиеся литые заготовки разрезаются на требуемые длины с помощью передвижных машин с газокислотными резаками, осуществляющими рез на ходу.

Порезанные литые заготовки сталкиваются на передаточный шлеппер- стеллаж, где осматриваются и горячем состоянии не ниже 900

подаются в нагревательную печь с шагающими балками. Дефектные заготовки, а также заготовки отливаемые при аварийной ситуации на стане могут поступать на уборочно – загрузочную решетку и подаваться в литейный пролет модуля (цеха), но затем уже их нагрев в последующем идет с холодного всада, что резко понижает производительность печи и увеличивает расход тепла.

Заготовки, равномерно нагретые до температуры 1000

(а в некоторых случаях 1050 ) подаются к обжимной клети, представляющей косовалковую планетарную клеть. Прокатка в этом случае может идти настолько интенсивно, что возможен разогрев заготовки дополнительно на 100 - 150 .

Именно конструкция этой клети потребовала применение в основном круглых заготовок. В то же время, как показала практика, отливка круглых заготовок на МНЛЗ более экономична, надежна и качество их выше.

После нагрева перед прокаткой для тщательного удаления окалины, заготовки попадают в камеру гидросбива окалины, где и происходит автоматическая операция по ее удалению.

Технологию непосредственной прокатки на стане можно рассмотреть с помощью схемы, где указаны все виды рабочих клетей, объединенных в отдельные группы. Как видно из представленной схемы, прокатка осуществляется в 4-х группах клетей, каждая из которых выполняет определенные функции.

В обжимной планетарной косовалковой клети происходит очень интенсивная деформация круглой литой заготовки в круглый раскат. Степень деформации в этой клети составляет около 83-85%, а коэффициент вытяжки находится в пределах 5,9-6,6.

Такая интенсивная деформация повышает температуру раската на 70-100

и температура прокатки находится в пределах 1000-1020 и, следовательно, не завышает температуру нагрева [11].

Круглая заготовка задается через установленную по центру клети направляющую трубу. При пропуске заготовки она попадает одновременно на три валка. Головки валков установлены под определенным углом таким образом, чтобы их три оси не имели в центре общей точки пересечения.

Благодаря такому смещению осей круглая заготовка втягивается в область деформации; между тремя валками, имеющими форму усеченного конуса, образуется коническая зона деформации. На переднем и заднем концах прутка образуются тубусообразные участки, длина которых зависит от коэффициента вытяжки.

Геометрия валков довольно проста. Зона деформации (рис.8) в которой собственно происходит уменьшение сечения, образуется прямолинейной конической боковой поверхностью, затем следует также прямолинейный выравнивающий участок, длина которого выбирается таким образом, чтобы выходящий пруток имел гладкую поверхность. Размер цилиндрического колена должен обеспечивать возможность 10 кратной переточки валка до его полного износа. Технология больших обжатий тремя валками в одной зоне деформации обеспечивает хорошее сжатие металла при указанных ранее коэффициентах вытяжки.

Как указывалось выше, поперечно – винтовая прокатка обжимной клети осуществляется тремя коническими валками, расположенными под углом 120

по отношению друг к другу вокруг оси заготовки. Оси валков наклонены к плоскости ротора под углом 30 .

Разворот валков относительно оси прокатки в плоскости, параллельной ротору, на некоторый угол (5-20

) обеспечивает создание осевой составляющей скорости и (через посредство сил трения скольжения, возникающих при этом на контакте с заготовкой) втягивающее усилие, вынуждающее металл продвигаться в суживающуюся зону деформации. При этом нет необходимости в задающих или вытягивающих устройствах. Угол разворота непосредственно определяет величину осевой подачи в сечении выхода, а также диаметр заготовки после прокатки.