Травление подката для производства жести производят в НТА, аналогичных действующим в цехах холодной прокатки листа, подробно описанных в главе 2.

Для прокатки жести применяют пяти- или шестиклетевые НСХП. В редких случаях при малых объемах производства - реверсивные станы.

Прокатка жести

Как уже отмечалось, первым в СССР цехом жести с непрерывным станом стал цех жести ОАО ММК. Цех работает до настоящего времени. И оборудование, и технология совершенствовались. К настоящему времени цех жести ОАО ММК располагает НТА, пятиклетевым НСХП-1200, агрегатами обезжиривания и очистки полосы, колпаковыми печами и АНО, двухклетевыми дрессировочными станами и агрегатами электролитического и горячего лужения полосы, а также агрегатами поперечной резки и правки полос и укладки листов в пачки.

Имеется также агрегат непрерывного горячего цинкования полос со станов холодной прокатки.

Схема стана 1200 показана на рис.128. Стан предназначен для прокатки жести толщиной 0,20-0,36, шириной 730-850 мм, а также холоднокатаных полос из низкоуглеродистой стали толщиной 0,35-0,63, шириной 730-900 мм из подката толщиной 2,1-2,5 мм.

Стан состоит из пяти последовательно расположенных четырехвалковых клетей, разматывателя и моталки. Станины клетей закрытого типа. Диаметр рабочих валков 500, опорных 1340 мм. Длина бочки валков 1200 мм. Подшипники рабочих валков роликовые, опорных - жидкостного трения. Привод валков осуществляется от двигателя через шестеренную клеть. Характеристика двигателей приведена в табл.48.

Технологический процесс прокатки на стане 1200 таков.

Прокатку переднего конца подката до надежного захвата его моталкой производят на заправочной скорости. При этом на рабочие и опорные валки подают воду. Далее скорость прокатки увеличивают до рабочей и включают систему подачи технологической смазки. Режим обжатий и скорости прокатки на стане 1200 приведены в табл.49.

Рис. 128. Схема расположения основного оборудования стана 1200 ОАО ММК:

1-5 - рабочие клети; 6 - разматыватель; 7 - моталка; 8 - тензометрические ролики для измерения натяжения полосы; 9 - форсунки для подачи на полосу технологической смазки: 10 - бесконтактный измеритель толщины полосы

Таблица 48

Характеристика электродвигателей клетей стана 1200 ОАО ММК

		Мощность, МВт	Угловая скорость, об/мин	Скорость прокатки,
2
3

Таблица 49

Применение относительно небольших обжатий полосы в 1 -й клети обусловлено опасением разрывов ее из-за продольной разнотолщинности состыкованных концов, а также недостаточной устойчивостью полосы (смещением с продольной линии прокатки). Снижение величины обжатия полосы в последней клети объясняется тем, что при повышенных обжатиях увеличивается трение в зоне деформации из-за плохого поступления смазки. Из-за этого повышается температура металла в очаге деформации, происходит коробление полосы, возможны отслоения частиц металла .

В качестве технологической смазки при прокатке жести чаще всего применяют пальмовое масло.

Долгое время на стане 1200 ОАО ММК применяли следующую систему подачи смазки: в 1-ю клеть поступала полоса, промасленная пальмовым маслом на НТА после травления подката. Перед последующими клетями пальмовое масло с водой подавали соответственно одним, двумя, четырьмя и семью соплами с каждой стороны полосы.

В дальнейшем на стане 1200 опробовали применение касторового, гид- рогенезированного подсолнечного и кориандрового масла. Наилучшие результаты (снижение коэффициента трения в последних клетях, расхода электроэнергии и сопротивления металла деформации) получены при использовании касторового масла. Основной недостаток - после прокатки поверхность жести получалась темной, зажиренной и плохо очищалась. Аналогичный результат был получен и при применении других натуральных масел .

С целью снижения расходов были начаты работы по использованию заменителей пальмового масла. Получены положительные результаты, однако цена заменителей оказалась выше цены пальмового масла. Работы были продолжены в направлении применения присадок к пальмовому маслу. Цель — улучшение качества белой жести, снижение затрат, расширение сортамента жести по толщине. Исследования показали, что применение 10-20% присадок к пальмовому маслу позволяет прокатывать жесть толщиной 0,15-0,18×730; 0,18×780 и 0,28×920 мм, загрязненность полосы после прокатки и степень очистки на агрегатах обезжиривания находится примерно на том же уровне, что и при использовании пальмового масла.

Ведутся и другие работы по совершенствованию технологии производства жести на ОАО ММК.

Современными станами для прокатки жести следует считать шестиклетевые станы. Таким станом, в частности, является стан 1400 ОАО «ИСПАТ- Кармет».

Стан 1400 предназначен для прокатки жести и тонких полос из марок стали 08кп, Юкп, 08пс. На стане возможен бесконечный (основной) или порулонцый режимы прокатки. Схема расположения основного оборудования стада 1400 приведена на рис.129.

Техническая характеристика стана 1400 ОАО «ИСПАТ-Кармет»

Размеры подката, мм:

толщина…………………………………………. 1,8-3

Диаметр рулона, мм……………………… 750/1500-2200

Масса рулона, т………………………………….. <30

Размеры готовых полос, мм:

толщина………………………………………. 0,16-0,60

ширина……………………………………….. 700-1250

Скорость прокатки, м/с:

заправочная…………………………………….. 0,75

максимальная………………………………….. 33

при проходе сварного шва……………….. <16

при разрезании полосы и заправке конца

полосы в моталку…………………………. 2-8

Темп изменения скорости прокатки, м/с:

при ускорении…………………………………. 2,5

при замедлении……………………… 4………. 3

Диаметры бочки валков, мм:

рабочих………………………………………….. 600

опорных………………………………………… 1400

Длина бочки валков, мм……………………… 1400

Сечение стоек станины, мм………………. 705×800

Максимальная сила прокатки, МН………… 20

Нажимное устройство:диаметр нажимного винта, мм 56О

ход винта, мм…………………………………….. 170

скорость перемещения винта, мм/мин… 26,4-50

диаметр поршня ГНУ, мм……………………. 750

ход поршня, мм………………………………… 20

Давление жидкости. Па…………………….. 314,8-105

Проектная мощность, тыс.т/год…………… 750
В головной части стана имеется загрузочный конвейер (на рис.129 не показан), на котором могут быть размещены три рулона. Загрузочный конвейер обеспечивает передачу рулонов на тележку загрузочного устройства. Он выполнен в виде балки с местами для рулонов. За загрузочным конвейером установлен механизм удаления обвязочной ленты и загрузочной устройство, содержащее тележку для приема рулонов и передачу их к разматывагтелям

Разматыватели обеспечивают строгое центрирование рулонов по и создание натяжения в процессе размотки. Каждый разматыватель оснащен механизмом отгибки (скребкового типа) и подачи переднего конца полосы в стан. Отделение переднего конца полосы от рулона производится посредством отгибателя, который также направляет полосу в листоправильную машину, в листоправильной машине правят передний и задний концы полосы перед стыковой сваркой (на рис.129 не показана).

В стыкосварочной машине производят сварку концов полос (сечением 1,2-5-6×600+1350 мм) и удаление грата. За стыкосварочной машиной расположено натяжное устройство №1, состоящее из трех приводных роликов диаметром 1 ООО мм с индивидуальным приводом и двух прижимных роликов. Это устройство обеспечивает натяжение полосы при сварке концов и перед петлевым накопителем.

Рис. 129. Схема расположения основного оборудования стана бесконечной прокатки 1400 ОАО «ИСПАТ-Кармет»:

1 - разматыватели №1 и №2; 2 - тянущие ролики; 3 - стыкосварочная машина; 4 - натяжное устройство №1; 5 - направляющие ролики; 6- петлевое устройство; 7 - барабан; 8 - поворотные ролики; 9 - натяжное устройство №2; 10 - натяжное устройство №3; 11 - петлевая яма; 12 - разматыватель №3; 13 - гильотинные ножницы; 14 - правильно-тянущая машина; 15 - непрерывная группа рабочих клетей; 16 - проводковые столы; 17-измеритель натяжения полосы; 18 - измеритель толщины полосы; 19 - натяжные ролики; 20 - летучие ножницы; 21 - моталки

Петлевое устройство (запас полосы 417 м) содержит тележку с двумя неприводными роликами, барабан, связанный канатом с тележкой, а также поворотные ролики, поддерживающие ветви полосы. Скорость перемещения тележки при накоплении и расходовании полосы не превышает 1,25 м/с, а ее рабочий ход составляет 105 м. Входная часть линии стана включает натяжные устройства №2 и 3, по конструкции аналогичные петлевому устройству №1, разделенные петлевой ямой. Петлевая яма между натяжными устройствами №2 и 3, в которой полоса транспортируется без натяжения, позволяет осуществить развязку по натяжению головной и входной частей стана бесконечной прокатки. Разматыватель №3 и правильно-тянущая машина установлены перед шестиклетевым станом 1400. Разматыватель №3 консольного типа имеет скребковый отгибатель переднего конца полосы, прижимной ролик для прижатия распушенных витков рулонов в момент отгиба переднего конца полосы. Разматыватель №3 используют в случае порулонной прокатки полос. Между правильно-тянущей машиной и первой клетью стана находятся гильотинные ножницы с гидравлическим приводом для разрезания полосы при перевалках рабочих и опорных валков и вырезки, при необходимости, сварных швов.

В линии стана установлено шесть идентичных четырехвалковых клетей. Все клети шестиклетевого стана 1400 оборудованы комбинированным нажимным механизмом, включающим электромеханическое нажимное устройство с приводом нажимных винтов от электродвигателей для установки межвалкового зазора и гидравлическое нажимное устройство (ГНУ), состоящее из двух гидроцилиндров, размещенных под подушками нижних опорных валков и служащих для регулирования силы прокатки. ГНУ обеспечивает высокую скорость и точность перемещения валков при регулировании толщины, а электромеханические устройства используют при настройке клетей, перестройке их на новый размер полос и при перевалках валков.

Опорные валки шестиклетевого стана 1400 установлены в гидростатодинамических подшипниках жидкостного трения (ПЖТ) с упорным узлом качения, рабочие валки - на подшипниках качения.

С целью регулирования плоскостности полосы все клети шестиклетевого стана
1400 оснащены устройствами дополнительного изгиба и противоизгиба рабочих валков. Гидроцилиндры дополнительного изгиба установлены в Подушках опорных валков и предназначены для устранения коробоватости жести. Устранения волнистости полос добиваются при помощи гидроцилиндров противоизгиба, размешенных в плитовине станины.

В межклетевых промежутках установлены пресс-проводковые столы для выпуска заднего конца полосы с натяжением и предотвращения окова валков.

Выходная часть стана обеспечивает смотку прокатанных рулонов, транспортирование их от стана, инспекционную проверку качества поверхности полосы. За последней клетью стана установлена натяжная станция, состоящая из четырех роликов с индивидуальным приводом, имеющих диаметр 570- 600 мм, и четырех прижимных роликов, снабженных гидроцилиндрами. Эта натяжная станция обеспечивает поддержание переднего натяжения в последней клеш в период реза полосы и заправки переднего конца на барабан моталки. Рез полосы осуществляется барабанными летучими ножницами для деления полосы после намотки рулона.

За ножницами по ходу прокатки установлены две моталки аналогичной конструкции. Моталки имеют барабан, механизм изменения диаметра барабана, сталкиватель рулонов, прижимной ролик и автоматический захлестыватель.

Барабан моталки представляет собой кованый клиновидный вал, на который насажены четыре подвижных сегмента, связанные с механизмом изменения диаметра барабана для закрепления рулона и обеспечения его снятия. Прижимной ролик установлен для прижатия заднего конца полосы к рулону и предотвращения распушивания рулона. Автоматический захлестыватель позволяет осуществить заправку переднего конца полосы на барабан моталки и намотку первых витков.

На НСХП первых поколений передний конец полосы заправляли в щель барабана моталки. Однако при наматывании на барабан тонкой полосы (до 0,3 мм) с большим натяжением на первых внутренних витках рулона образуются продольные вмятины в месте расположения щели на барабане моталки. Во избежание образования вмятин на внутренних витках рулонов необходимо, чтобы щель на барабане моталки была минимальной. Однако заправить тонкую стальную полосу в такую щель очень трудно. Кроме того, операция заправки конца полосы требует некоторого времени и иногда осуществляется с участием рабочего. В связи с этим разработаны ременные автоматические захлестыватели. Они позволяют плотно намотать первые 2-3 витка полосы на барабан моталки, после чего, при наличии определенного натяжения полосы, производится плотная смотка рулона.

На НСХП первых поколений передний конец полосы заправляли в щель й «а моталки. Однако при наматывании на барабан тонкой полосы (до 3 мм) с большим натяжением на первых внутренних витках рулона образуйся продольные вмятины в месте расположения щели на барабане моталки, go избежание образования вмятин на внутренних витках рулонов необходи- чтобы щель на барабане моталки была минимальной. Однако заправить тонкую стальную полосу в такую щель очень трудно. Кроме того, операция заправки конца полосы требует некоторого времени и иногда осуществляется с участием рабочего. В связи с этим разработаны ременные автоматические захлестыватели. Они позволяют плотно намотать первые 2-3 витка полосы на барабан моталки, после чего, при наличии определенного натяжения полосы, производится плотная смотка рулона.

Перед заправкой переднего конца полосы тележка перемещается к вращающемуся барабану моталки (схема захвата полосы показана на фрагменте, расположенном в правой части рисунка). При этом натянутый ремень отогнет барабан моталки и передний конец полосы войдет в зев между движущимся по холостым роликам 6н8 ремнем и вращающимся барабаном. Одновременно ролик 7 с помощью пневмоцилиндра 11 и рычага опустится и прижмет юнец полосы к барабану моталки. Таким образом, на барабане моталки образуется 2-3 витка, после этого тележка отводится и полоса плотно сматывается в рулон.

Рис. 130. Конструкция автоматического ременного захлестывателя переднего конца полосы вокруг барабана моталки:

К 10, 11 - пневматические цилиндры; 2 - передвижная тележка; 3 - направляющие; 4 - S-образная рама; 5 - бесконечный ремень; 6,7,8 - холостые ролики; 9 - шарнирный рычаг; 12 -- барабан моталки

Стан 1400 оснащен АСУ ТТТ, связанной с локальными системами автоматического регулирования. Для контроля за ходом технологического процесса и работой отдельных приборов и механизмов в линии стана установлены датчики, информация с которых поступает на управляющую вычислительную машину (УВМ). Стан управляется с центрального поста управления (ЦПУС) и рабочих мест у клетей. В ЦПУСе задается программа прокатки, осуществляется управление механизмами стана и технологическими системами в автоматическом и полуавтоматическом режимах, управление станом во всех скоростных режимах, управление локальными системами, контроль технологических параметров стана и электрических параметров главного привода, контроль запаса полосы в петле-аккумуляторе, управление станом с помощью УВМ во всех предусмотренных режимах. С постов управления на клетях предусмотрено управление скоростными режимами стана, управление нажимными винтами, механизмами установки валков, центрирующими роликами, проводков ым столом и другими сервисными устройствами.

На момент ввода в эксплуатацию стана 1400 отсутствовал отечественный опыт эксплуатации шестиклетевых станов холодной прокатки и прокатки сверхтонкой жести.

Подкат, который получали на ШСГП-1700 для НСХП-1700, по многим показателям не удовлетворял требованиям к подкату для жести: поперечный профиль был нестабилен, его выпуклость и клиновидность превышали требуемую, нестабильными были и механические свойства: предел текучести 240- 340 Н/мм2, твердость 48-75 HRB.

Не оправдал себя и первоначальный выбор толщины подката (1,8-2,2 мм), поскольку при этом имел место большой разброс механических свойств и высокая неравномерность структуры металла при низких пластических характеристиках и повышенной твердости подката.

Основными мероприятиями по получению подката оптимальной формы, механическими свойствами, твердостью и структурой металла стало следующее :

Разработка новой профилировки валков (см. раздел 3 этой главы);

Регламентация температурных условий прокатки и смсутки подката в рулон (соответственно 860-890 и 660-680°С);

— применение подката толщиной 2,4 мм;

— выдержка рулонов до начала травления не менее 72 часов;

— относительная деформация подката в изгиботянущей машине НТА 0,7-1,5%.

Непосредственно на стане 1400 основной задачей стала разработка рациональных режимов обжатий.

В начальный период освоения прокатки жести применяли режимы, при которых обжатие металла осуществляли в пяти клетях (по опыту стана 1200), а шестая клеть работала в прокатно-дрессировочном режиме (табл.50).

Процесс прокатки полос с малыми обжатиями в клети 6 имел ряд недостатков. Во-первых, отсутствие обжатия в клети не позволяло регулировать толщину полосы изменением скорости только в клети б из-за низкого коэффициента передачи Ah6/AV6. Поэтому регулирование толщины осуществляли синхронным изменением скоростей прокатки в клетях 5 и 6. Натяжение полосы между этими клетями поддерживали постоянным путем коррекции скорости в клети 6. При такой схеме затруднялось регулирование толщины прокатываемых полос из-за большого транспортного запаздывания. Во-вторых, прокатка в клети 5 тонкой, практически конечной толщины полосы увеличивала вероятность ее порыва в последнем межклетевом промежутке. Вероятность порыва полосы возрастала и вследствие того, что при указанном распределении обжатий поддержание заданного натяжения между клетями 4 и 5 путем перемещения винтов клети 5 вносило значительные возмущения в натяжение между клетями 5 и 6.

Отрицательное влияние на стабильность процесса прокатки в рассматриваемых условиях оказывала также разница в динамической загрузке приво- дов клетей 5 и 6, что в режимах разгона и торможения стана приводило к изменению натяжения полосы в последнем межклетевом промежутке. И наконец, отсутствие достаточного обжатия в клети 6 снижало эффективность регулирования формы прокатываемой полосы. Недостаточный разогрев валков клети и малая величина перепада температур по длине бочки валка затрудняла процесс теплового регулирования его профиля. Ограниченная возможность перераспределения вытяжек по ширине полосы при малом обжатии усложняла регулирование формы полосы путем принудительного изгиба валков.

Таблица 50

Режим обжатий и силовые параметры прокатки жести размерами 0,25+0,32×850 мм из подката толщиной 2,4 мм

Номер клети	Относительное обжатие, %	Сила прокатки, МН	Переднее натяжение полосы, кН	Ток двигателей главного привела, кА

Попытки увеличить обжатие в клети б с помощью перенастройки стана в ходе прокатки не дали ожидаемого результата вследствие резкого возрастания силы прокатки и натяжения полосы. Оптимизировать загрузку клети при прокатке жести толщиной 0,25 мм удалось лишь при ее начальной настройке на достаточно большое обжатие .

Следующий этап разработки режимов обжатий характерен вводом в работу 6 клети стана 1400. В табл.51 показаны режимы обжатий при прокатке жести и холоднокатаных полос различных размеров, зафиксированные сотрудниками Донниичермета при освоении новых профилировок валков. Имевшие место при этих прокатках межклетевые натяжения полос приведены в табл.52.

Режимы обжатий, представленные в табл.51, интересны тем, что при их реализации использовали подкат разной толщины - от 1,8 до 2,5 мм.

Сравнение данных табл.50 и 51 показывает, что величина относительного обжатия в клети б составила 11-17%, кроме режима прокатки жести толщиной 0,18 мм, который реализовали за счет разгрузки клети 5. Остальные четыре клети по относительному обжатию загружены примерно равномерно.

Величина межклетевых натяжений принята, по сравнению с табл.50, несколько выше, но тенденция к их снижению от клети 1 до клети 6 сохранена. Причем, с увеличением ширины полос она увеличивается.

Следует отметить, что эти режимы обжатий также оказались нерациональны, главным образом, из-за недостаточной загрузки клети б, что не исключило затруднений в регулировании теплового профиля валков и формы полосы.

В дальнейшем были разработаны и освоены режимы обжатий полос, представленные в табл.53.

Характерным для освоенных режимов обжатий является то, что в клети I величина относительного обжатия несколько ниже, чем в остальных клетях. В клетях 2-5 относительные обжатия одинаковые, а в клети 6 выше, особенно при прокатке тонкой жести.

При прокатке полос с равномерным распределением относительных обжатий по клетям и увеличенными относительными обжатиями в клети 6 существенно повысилась эффективность работы систем регулирования толщины, натяжения и плоскостности полосы, что позволило вернуться к традиционной схеме натяжения полосы в последнем межклетевом промежутке путем нажимных устройств в клети 6, удалось сократить число порывов полос более чем в 5 раз.

Таблица 52

Межклетевые натяжения при прокатке жести и холоднокатаных полос на стане 1400

Полосы, мм	Межклетевые натяжения, кН, по промежуткам

Примечание. Межклетевые натяжения даны для условий прокатки полос пс режимам, приведенным в табл.51,

В дальнейшем режимы обжатий были несколько скорректированы с соблюдением уже установленных соотношений. Эти режимы представлены в табл.54.

При разработке режимов прокатки на стане 1400 большое внимание было уделено выбору оптимальных величин межклетевых натяжений полос.

Натяжение полосы способствует достижению равномерной деформации металла в межвалковом зазоре, центрированию полосы относительно оси прокатки, снижению силы прокатки. Оно используется в качестве управляющего воздействия в системах тонкого регулирования толщины полосы. Без достаточной величины межклетевого натяжения полосы процесс непрерывной прокатки практически не осуществим. Как известно, чем выше уровень межклетевых натяжений, тем устойчивее в динамическом отношении оказывается электромеханическая система стан-полоса. Однако чрезмерно высокий уровень межклетевых натяжений может вызвать порывы прокатываемых полос и пробуксовки валков отдельных клетей относительно полосы. Поэтому выбор рационального уровня межклетевых натяжений является важнейшей технологической задачей оптимизации процесса непрерывной прокатки жести.

Таблица 53

Освоенные режимы обжатий при прокатке жести на НСХП 1400 при толщине подката 2,4 мм

Номер клети	Относительное обжатие, %	Сила прокатки, МН	Переднее натяжение полосы, кН	Ток двигателей главного привода, кА
Жесть толщиной 0,18-0,22 мм
	Жесть толщиной 0,25-0,36 мм

Таблица 54

Режимы обжатий при прокатке жести на НСХП-1400

Эксперименты показали, что стабильный процесс прокатки возможен при межклетевых натяжениях 80-90 Н/мм\ При меньших значениях натяжений процесс прокатки становится неустойчивым.

До конца 70-х годов в отечественной практике предполагалось величину удельного натяжения на непрерывных станах холодной прокатки принимать равной (0,3-0,4)от, где от- предел текучести металла в соответствующем межклетевом промежутке, Увеличение натяжения полосы при холодной прокатке в целом положительно сказывается на плоскостности готовой жести. Однако с ростом натяжения возрастает и вероятность порывов полосы.

Однако исследования, проведенные в последние годы, показали, что при прокатке полос из низкоуглеродистых сталей уровень натяжений следует уменьшить. Так, снижение межклетевых натяжений с (0,35-0,4)ст до (0,26-0,3)стт позволяет на 25% сократить число порывов полос,

Уровень натяжений уменьшают от первого межклетевого промежутка к последнему. Сравнительно высокое натяжение за первой клетью стана способствует интенсивному сглаживанию исходной разнотолщинности подката. В последнем межклетевом промежутке, где пластичность металла оказывается в значительной степени исчерпанной, а опасность порыва полосы велика, уровень межклетевого натяжения устанавливается минимальным. Поэтому на пятиклетевом стане 1200 ОАО ММК величину натяжения полосы за первой клетью устанавливают равной 0,2от, а в последнем межклетевом промежутке 0,16ат.

С увеличением ширины полос уменьшают и величину удельных межклетевых натяжений . Такую закономерность в режимах настройки стана следует считать положительной, поскольку при увеличении ширины, как правило, возрастают неплоскостность и разнотолщинность полос, а следовательно, увеличивается неравномерность распределения удельных натяжений по их ширине, что повышает опасность их разрыва. Снижение в этих условиях среднего уровня удельных межклетевых натяжений повышает надежность процесса прокатки.

При увеличении толщины подката полные межклетевые натяжения на стане повышают. Отношение величины удельных межклетевых натяжений к величине предела текучести деформируемого металла в соответствующих межклетевых промежутках сохраняют примерно на одном уровне.

Напряжения, возникающие в рулонах холоднокатаной жести после снятия их с моталки, существенно влияют на качество листовой продукции, поскольку они могут вызвать потерю устойчивости внутренних витков и образование дефекта типа «птичка», «телескопичность», «проседание» и приводить к свариванию контактирующих витков полосы при последующей термической обработке металла и образованию дефектов «излом» и «сваривание». Увеличение массы рулонов до 45-60 т и уменьшение толщины жести на современных станах холодной прокатки повышают вероятность появления этих дефектов.

Отсюда следует, что выбор режима намотки (величины и характера изменения натяжения, температуры и пр.) полос в рулоны после прокатки определяет как качество жести, так и эффективность работы намоточного оборудования. Традиционный способ намотки рулонов на моталки с постоянным натяжением полосы приемлем лишь в случаях, когда по условиям производства нет опасности потери устойчивости рулона и сваривания витков при последующем отжиге.

Для предотвращения потери устойчивости внутренних витков рулона при снятии его с барабана.моталки применяют способ намотки, при котором 5-10 витков наматывают с повышенным натяжением (для углеродистых сталей в 2-5 раз превышающим технологически необходимое), с последующим постепенным снижением натяжения до технологического после 50-100 оборотов моталки.

Выбранным режимам прокатки должны соответствовать скоростные условия прокатки. Характер скоростных режимов прокатки жести аналогичен скоростным условиям станов прокатки холоднокатаных полос и листов (см. главу 4). Передний конец прокатывают на заправочной скорости, после надежного захвата его в моталку скорость увеличивают до рабочего значения. При прохождении по стану полосы с участком сварного шва, а также при выходе заднего конца полосы из стана скорость снижают (см. рис.85).

Изменение скорости прокатки характеризуется нестабильностью всех технологических режимов: изменяется коэффициент трения, толщина полосы, натяжение, упругая деформация элементов клети, температура валков и др. Поэтому станы бесконечной холодной прокатки обеспечивают более высокое качество металла за счет стабильной скорости по длине полос. Изменение скорости при прокатке в бесконечном режиме производится при переходе на другой профилеразмер жести, а также при прокатке швов, поэтому чем надежнее отработана технология сварки, тем меньше снижение скорости или полное ее отсутствие.

Рис. 131. Распределение возможного диапазона скоростей прокатки полос по клетям стана 1400

Максимальная скорость прокатки стана 1200 ОАО ММК составляет 28 м/ с (по последней клети), стана 1400 КарМК - 33 м/с. На рис.131 показан возможный диапазон скоростей прокатки полос по клетям стана 1400.

Плавно расширяющийся от первой к последней клети диапазон регулирования скоростей валков (см. рис.131) обеспечивает гибкую работу стана и позволяет вести прокатку с повышенными обжатиями в последней клети.

На шестиклетевых НСХП за рубежом скорость прокатки достигает 46 м/с.

Назначение цеха

Анализ работы цеха

Как видно на рис.2 основу производства ЛПЦ-2 составляет лист из углеродистых марок сталей и лишь незначительную часть составляют холодно- и горячекатаные листы из легированных марок сталей.

Рассмотрим динамику изменения объемов производства за последние 3 года:

2004 год: станом 1500 произведено 55800 т листов из углеродистых марок сталей и 900 т листов из нержавеющих марок сталей, станом 1400 прокатано 900 т листов из углеродистых и нержавеющих марок сталей;

2005 год: станом 1500 произведено 54000 т листов из углеродистых марок сталей и 600 т листов из нержавеющих марок сталей, станом 1400 прокатано 800 т листов из углеродистых и нержавеющих марок сталей;

2006 год: станом 1500 произведено 54400 т листов из углеродистых марок сталей и 650 т листов из нержавеющих марок сталей, станом 1400 прокатано 750 т листов из углеродистых и нержавеющих марок сталей.

Оборудование установленное в листопрокатном цехе №2 устарело. Производство цехом горячекатаных и холоднокатаных листов начато в 1959 году, на основании этого можно говорить о высокой степени износа основного и вспомогательного оборудования.

Основной причиной кратковременных простоев являются поломки узлов в основном вспомогательного оборудования из-за нарушения работниками технологии производства листов (поломка роликов правильной машины, наматывание на ролик правильной машины прокатанного листа и пр.). Большинство таких поломок, за редким исключением, приводит к простоям станов. Так коэффициент загрузки по времени стана 1500 составляет примерно 0,92, для стана 1400 он составляет 0,54 (по данным за 2006 год). Низкая загрузка стана 1400 объясняется низким уровнем заказов на холоднокатаные листы из легированных сталей и сплавов.

Количество на стане 1500 брака за 2005 год составило 0,008% от общего объема производства, эта цифра для стана 1400 составила 0,002%. В 2006 году количества брака возросло для стана 1500 до 0,012%, для стана 1400 до 0,0024%. Эти цифры говорят о снижении качества продукции, выпускаемой листопрокатным цехом №2. Основной причиной брака являются наличие на готовом листе вздутий, пузырей, плен, раковин. Другими наиболее распространенными причинами брака являются волна по кромке готового листа, толщина и плоскостность листа, выходящая за пределы допусков по толщине или плоскостности. Кроме того, наблюдается высокий уровень брака при отделке листа: перетрав, царапины, неправильная зачистка, выводящая лист или полураскат за пределы допусков по толщине и т.д.

Говоря о недостатках технологии и оборудования, следует отметить невозможность получения на стане 1500 горячекатаного листа шириной более 1100 мм, в то время как в прокатном производстве наблюдается тенденция по увеличению ширины получаемых листов. Кроме того, рабочая клеть стана 1400 является нереверсивной, что создает дополнительные трудности при производстве холоднокатаного листа (высокий уровень ручного тяжелого труда, во время прокатки постоянно задействован электромостовой кран для передачи прокатанных листов на сторону входа в клеть листов).

На основе проведенного анализа работы цеха, состоянии оборудования можно сделать вывод о необходимости проведения следующих мероприятий:

1. Замена поворотного стола перед рабочей клетью стана 1500 на секцию рольганга с поднимающимися упорами, которая позволит пропускать заготовку и сутунку шириной до 1250 мм;

2. Замена РПМ11, расположенной на линии прокатки стана 1500, на правильную машину, способную производить правку листов шириной до 1250 мм;

3. Комплекс мероприятий по реверсу рабочей клети стана 1400.

Назначение цеха

Листопрокатный цех №2 ОАО «АМЗ» предназначен для производства тонкого холодно- и горячекатаного тонкого листа из труднодеформируемых марок стали. За время существования цеха работниками было освоено большое количество марок сталей: углеродистые и конструкционные стали, стали аустенитно-мартенситного, феррито-мартенситного, стареющего и мартенситного классов, сплавы на основе хрома, никеля, титана и прочие. В настоящее время основным видом продукции является лист из углеродистых, нержавеющих, жаропрочных и жаростойких, кислотостойких и специальных марок стали.

В цехе установлены два прокатных стана 1500 и 1400. Стан 1500 предназначен для горячей прокатки готовых листов толщиной 1,6 – 30,0 мм, для производства подката для стана 1400 толщиной 1,5 – 5,2 мм, для прокатки листов с односторонним рифлением толщиной 4,0 – 12,0 мм. Максимальная ширина получаемых листов 1020 мм, максимальная длинна 2500 мм. Кроме того, по требованию заказчика могут быть прокатаны листы и полосы меньших размеров.

Стан 1400 предназначен для холодной прокатки и дрессировки тонких листов. Толщина прокатываемых листов 0,8 – 4,0 мм. Холодная прокатка осуществляется из термически обработанного, травленого, рассортированного и зачищенного горячекатаного подката или холоднокатаного полураската.

Марочный сортамент прокатываемых холодно- и горячекатаных листов приведен в прил. 1.

Состав и техническая характеристика оборудования

Схема расположения основного и вспомогательного оборудования приведена на чертеже прил. 2. На чертеже номерами позиций показаны:

1- кольцевые методические трехзонные печи, предназначенные для нагрева заготовки и сутунки перед прокаткой на стане 1500. Диаметр печи по кладке 10430 мм. Кладка свода и подины печи выполнена из периклазохромитового кирпича. Максимальная температура печи 1220° С. Скорость вращения печи 0,4 м/с. Угол поворота за один период 30°. Максимальная масса сутунки 200 кг. Печь обслуживают 2 мостовых крана с грузоподъемностью 10 т.

2 – машины для посадки и выдачи металла из печи;

3,5 – подводящий рольганг, секция рольганга имеет общий привод, скорость рольганга 3 м/с;

4 – поворотный стол;

6 – реверсивный стан «Кварто 1500» конструкции НКМЗ.

Максимальная ширина прокатываемых листов 1050 мм, максимальная длина 2500 мм.

Размеры валков приведены в табл. 1.

Таблица 1 - Размеры валков

Рабочие валки двухслойные чугунные с отбеленным слоем, с твердостью по Шору не менее 70 единиц. Рабочие валки из стали марок 9ХФ, 75ХНМ с твердостью по Шору не менее 45 единиц. Рабочие и опорные валки установлены в подшипниках качения. Максимальное давление на валки 22,5 МН.

Привод рабочих валков осуществляется от двигателя ПМ 2600 – 40 через шестеренную клеть и универсальные шпиндели. Мощность электродвигателя 1900 КВт, Частота вращения ротора 0 - 40 – 80 об/мин. Максимально допустимый крутящий момент 0,9 МН*м.

Уравновешивание верхних опорного и рабочего валков гидравлическое с рабочим давлением масла в цилиндрах 9,8МПа.

Привод нажимных винтов от двух электродвигателей постоянного тока мощностью 45 КВт через два глобоидных редуктора с общим передаточным числом 44. Рабочее перемещение нажимных винтов 75 мм, максимальное перемещение 150 мм. Для контроля установленного зазора между рабочими валками стан оборудован указателем раствора валков. Клеть закрытого типа.

Стан оборудован установкой для приготовления и использования технологической смазки на стане во время прокатки. Для выравнивания сутунки и заготовки перед прокаткой стан оборудован равняющими линейками. Стан обслуживается подъемным краном грузоподъемностью 75 т;

7 – одиннадцати роликовая правильная машина. Диаметр правильных роликов машины 180 мм, материал роликов - сталь 9Х, толщина листов подвергаемых правке от 2,0 до 11,0 мм, скорость правки 1,5 м/с, рекомендуемый предел текучести металла листов, подвергаемых правке до 480Н/мм 2 . Пред правильной машиной расположено душирующее устройство;

8 – гильотинные ножницы для обрезки переднего и заднего концов прокатанных листов. Мощность двигателя привода ножниц 40 КВт. Скорость работы двигателя 90 об/мин. Максимальное давление металла на нож 100 т. Число резов в минуту 10. Максимальная толщина обрезаемых листов 18 мм. Угол наклона верхнего ножа 3,5 – 10,0°;

9 – штабелировщик прокатанных листов, снабженный выкатной тележкой;

10 - гидравлические ножницы для порезки долевой заготовки. Максимальное давление масла в гидроцилиндре 20 МПа. Длина ножа 550 мм. Максимальная толщина обрезаемой заготовки 22 мм. Максимальная ширина заготовки 400 мм;

11 – транспортные тележки для передачи металла между пролетами и между стана грузоподъемностью 10 т. Скорость перемещения 15,3 м/мин;

12 –камерные электропечи СДО - 14.20.10/12-8Л1, расположенных в модуле стана «1500» подвергаются термообработке подкаты, полураскаты, готовые холоднокатаные и горячекатаные листы из углеродистых, конструкционных марок стали.

Основные характеристики печи:

Длина рабочего пространства, мм – 2706;

Ширина рабочего пространства, мм – 1400;

Высота, мм - 1042.

Внешние габариты печи: _,

Длина, мм-7 4200.Длина при выдвинутом поде, мм – 9700;

Ширина, мм – 2830;

Высота, мм - 3 130;

Кладка свода и стен - шамот ШБ;

Максимальная температура нагрева, °С - 800-1200;

Максимальная масса садки, т - 7,5;

Число электрических зон – 3;

Термопары, шт-3;

Трансформаторы, тип - ТОТ - 100/155 ПК;

Установленная мощность печи, кВт – 210;

Напряжение питающей сети, Вольт – 380.

13 – проходная роликовая печь. Размеры печи:

Длина печи по кладке 19000 мм;

Ширина печи по кладке 2320 мм;

Ширина рабочего пространства 1392 мм;

Высота свода от роликов 1830 мм.

Скорость роликового пода 0,01 – 0,8 м/с. Ролики водоохлаждаемые из жаростойкой стали марки 20Х25Н20С2. Площадь активного пода 26,5 м 2 . Максимальная температура в печи 1200° С. В печи установлены 34 газовые горелки низкого давления ГНП-4АП. За печью располагается душирующее устройство с форсунками воздушного распыления воды размерами:

Длина 5250 мм;

Ширина 1400 мм;

Высота 1520 мм.

Перед печью располагается раскладчик листов. Захват листов происходит с помощью двух вакуумных присосок, установленных на механизированной траверсе, опускающейся со скоростью 0,8 м/с. Грузоподъемность устройства 200 кг. Максимальная высота стопы листов 600 мм. Максимальная масса листа 190 кг. Время цикла 10 с. Оборудование пролета обслуживают два электромостовые краны грузоподъемностью по 10 т;

14 – семнадцатироликовая правильная машина. Диаметр роликов 75 мм, скорость правки 1,5 м/с;

15 – одиннацатироликовая машина. Диаметр роликов 180 мм, мощность электродвигателя 130 КВт, скорость правки 1,5 м/с;

16 – печь для получения солевого расплава. Ванны щелочного расплава 2 шт. находятся в камерах горения печей, отапливаемых мазутом. Размеры камеры печи горения:

Длина 3,1 м;

Ширина 1,5 м;

Высота 3,2 м.

Масса готового расплава в ваннах 25 т.

17 – промывные ванны 3 шт., размерами 3,3 х 1,2 х 2,3 м.

18 – ванны кислотные металлические с кислотоупорной изоляцией 8 шт. размерами 3,3 х 1,2 х 2,3 м. Рабочий объем 8 м 3 . Толщина резинового слоя 12 мм. толщина кладки из кислотоупорного кирпича на диабазовой смазки 190 мм. Ванны оборудованы механизмом качания;

19 – сушильно-моечная машина. Мощность двигателя 79,1 КВт. Диаметр роликов 200 мм. Длина бочки роликов 1300 мм. Скорость движения листа 0,3 м/с.Расход воды 1,0 м 3 /ч. Температура воды ~95° С. Раскладчик листов перед сушильно-моечной машиной осуществляет захват листов с помощью 3 вакуумных присосок. скорость опускания механизированной траверсы 0,8 м/с. Грузоподъемность устройства 200 кг. Максимальная высота стопы листов 600 мм. Максимальная масса листов 180 кг. Время цикла срабатывания устройства 10 с. После промывки листы укладываются с помощью пневматических цилиндров. Грузоподъемность стола 10 т. Травильное отделение и сушильно-моечную машину обслуживаю 2 электромостовые крана грузоподъемностью 10 т;

20 – нереверсивный стан кварто 1400. Размеры валков приведены в табл. 2.

Масса рабочего валка 1,82 т, опорного – 21,45 т. Опорные валки изготовлены из стали марок 9ХФ или 75ХМФ с твердостью 45 – 69 единиц по Шору. Рабочие валки из стали 9Х2 с твердостью 95 – 105 единиц по Шору. Привод рабочих валков от асинхронного двигателя мощностью 630 КВт через дифференциальный редуктор. Уравновешивание опорных и рабочих валков гидравлическое, нажимное устройство электрическое. Стан оборудован системой противоизгиба рабочих валков с характеристикой:

Таблица 2

Размеры валков

Давление масла системе 9,8 МПа;

Диаметр рабочей части цилиндра 130 мм;

Количество цилиндров 8 шт.;

Максимальное распирающее усилие 140 т.

Задающее устройство с одной вакуумной присоской грузоподъемностью 100 кг. Толщина прокатываемых листов 0,8 – 4,0 мм. Скорость прокатки 1,0 м/с. Разница диаметров парных рабочих валков допускается до 3 мм. максимальное давление металла на валки 2000 т. Максимальный крутящий момент 22 т*м. Стан обслуживается двумя электромостовыми кранами грузоподъемностью по 50 т;

21 – двадцатиоднороликовая правильная машина. Диаметр правильных роликов 60 мм. Толщина листов, подвергаемых правке 0,8 – 3,0 мм.

22, 23 – гильотинные ножницы. Мощность двигателя 40 КВт. Скорость работы двигателя 90 об/мин. Максимальная толщина обрезаемых листов 11 мм. Угол наклона верхнего ножа 3,5 – 10,0°. Число резов в минуту 10;

24 – правильно-растяжная машина. Максимальное растягивающее усилие 90 т. Толщина растягиваемых листов до 2 мм. Возможное удлинение при растяжении до 3% . Длина растягиваемого листа от 1420 до 2000 мм. Скорость рабочего хода головки 6 мм/с. Скорость транспортера от 0,075 до 1,3 м/с. Скорость движения раскладчика 9 м/с. Длина хода раскладчика 3 м. Диаметр рабочего плунжера 250 мм. Рабочее давление 200 кг/см 2 . Рекомендуемый предел текучести металла листов, подвергаемых правке до 480 Н/мм 2 .

25 - установлена печь колпаковая электропечь №768360 для термообработки листовых пакетов в среде защитных газов. Характеристики печи:

Размер пакетов металла 1100х2500х250 мм;

Общий вес садки 20 т;

Атмосфера печи H 2 до 1%, CH 4 до 1%, CO-0,1-0,3%, N 2 основа;

Расход защитного газа до 20 м 3 /ч;

Средство нагрева - электронагреватели со­противления из сплавов Х23Ю5Т;

Температура обработки до 900 °С;

Установленная мощность 100 КВт;

Производительность циркуляционного вентилятора 20000 м 3 /ч;

Напор вентилятора 1800 Па;

Мощность электродвигателя 22 КВт;

Количество стендов 2 шт.

Для производства защитного эндогаза установлены два эндогенератора ЭН-125 М2 .

Характеристики защитного газа приведены в табл. 3.

Таблица 3 - Характеристика установки защитного газа

Преимущества

За счет соединения рулонов стальной полосы перед их заправкой в стан, непрерывный стан-тандем холодной прокатки имеет следующие преимущества:

• Высокая производительность
• Оптимизированный выход годного
• Сниженный расход валков
• Гибкость производства
• Строгие допуски на толщину, профиль и качество поверхности полосы
• Низкие затраты на эксплуатацию, техническое обслуживание и минимальное время простоя
• Малое кол-во операторов
• Малый объем материала вне допусков
• Отсутсвие проблем, связанных с заправкой полосы

Особенности

Стан-тандем включает в себя от трех до шести прокатных клетей, располагающихся последовательно, для постепенного обжатия полосы по толщине за один проход. В конце входной секции линии непрерывного стана-тандема установлен сварочный агрегат и накопитель полосы для последовательного соединения рулонов травленой горячекатаной полосы. Вместе с комплексной системой автоматизации, это образует мощный и высокопроизводительный стан, который обеспечивает высокий уровень качества продукции и стабильность производственного процесса. Стан обеспечивает высокую эффективность производства и используется для производства широкого диапазона сталей, от конструкционных сталей общего назначения до высококачественных сталей для автомобильных панелей и т.д.

Все чаще для автомобильных сталей требуется тонкий металл с высокой прочностью на растяжение, чтобы не увеличивать вес транспортного средства и, следовательно, улучшить расход топлива. По этой причине от прокатных станов требуется увеличение производительности и повышение качества продукции. Чтобы решить данную задачу был разработан стандарт, по которому непрерывный 5-клетьевой стан-тандем холодной прокатки, в котором используются 6-валковые прокатные клети с универсальным контролем профиля, объединили с линией травления.

Особенности прокатного стана с универсальным контролем профиля:

• Изгиб рабочих валков
• Изгиб промежуточных валков
• Сдвижка промежуточных валков
• Высокая степень обжатия
• Точный контроль профиля полосы
• Стабильность эксплуатации
• Сокращение резерва валков
• Увеличение выхода годного (за счет уменьшения утонения кромки полосы)

Чтобы справиться с высокой скоростью выдачи прокатанной полосы используется моталка карусельного типа, которая сматывает полосу на выходе из прокатного стана. Моталка имеет две барабана. Это позволяет выполнять обрезку полосы по завершению смотки в рулон и также позволяет наматывать следующую полосу на второй барабан без остановки стана.

Производительность и качество продукции в значительной степени зависят от качества автоматизации, управления процессом и доступных функций оптимизации процесса.

Чтобы добиться максимальной производительности на предприятии, Primetals Technologies предлагает дополнительные специальные решения по оптимизации для дальнейшего повышения эффективности производства и качества полосы, помимо стандартизированной высокопроизводительной системы автоматизации.

Максимизация пропускной способности с:

• OGO - Оптимизация несортимента для интегрированного процесса прокатки
• Адаптация и настройки на основе нейронной сети, гарантирующие высокую гибкость продукта и простое расширение для производства новых материалов.
• Оптимизированная прокатка сварного шва, обеспечивающая гибкое производство и минимальное отклонение от нормы

Между натяжными устройствами № 2 и № 3 расположена петле­вая яма, в которой полоса транспортируется без натяжения. Это позволяет произвести развязку по натяжению головной и входной частей стана.

Шестиклетевой стан 1400:

Собственно стан состоит из шести клетей кварто. Передаточные числа редукторов клетей соответственно: i1 =2,28, i2 =l,58, i3 =1,17, i4 =0,885, i5 =0,685, i6 =0,57.

Клети стана оборудованы электромеханическими нажимными устройствами, системами охлаждения валков и подачи технологической смазки (клети №5, №6), системой противоизгиба и дополнительного изгиба рабочих валков, системой автоматизации технологического процесса.

Характеристика валков шестиклетевого стана "1400" дана в таблице 1.

Таблица 1

Характеристика валков шестиклетевого стана "1400"

Выходная часть:

Основные механизмы выходной части стана: обводные ролики, летучие ножницы, моталки №1 и №2, ленточный транспортер №2, коллектор подачи горячего воздуха, для удаления остатков охлаждающей жидкости с по­лосы (Т °С подаваемого воздуха 50-100°).

Обводное устройство состоит из двух роликов - обводного и прижимного, диаметром 400 и 300 мм соответственно.

Летучие ножницы барабанного типа, состоят из двух ножевых барабанов: верхний диаметр - 353,57 мм, нижний - 404,08 мм. Между бараба­нами зубчатое зацепление с отношением зубьев 1,143. Совпадение ножей происходит через каждые 8 оборотов верхнего барабана. Количество ножей на каждом барабане - 1.

Моталки № 1, №2 консольного типа, безредукторные. Макси­мальное натяжение, создаваемое моталкой, до 49x103 Н (5 тс).

Система транспортеров состоит из четырех транспортеров, меж­ду лентами которых установлены удерживающие электромагниты, две откидывающиеся проводки. Транспортер № 3 - стационарный, транспортеры №1, №2, №4 - подвижные.

Стан оборудован загрузочными и отводящими транспортерами соответственно в головной и хвостовой частях и механизмами установки валков, механизмами перевалки рабочих и опорных валков, весами для взвешива­ния рулонов на отводящем транспортере № 1. Для ремонта, обслуживания стана, подачи рулонов для прокатки и транспортировки их после прокатки ус­тановлены электромостовые краны, крановые скобы которых для исключения травмирования рулонов снабжены накладками.

2.2 Требования, предъявляемые к подкату для шестиклетевого стана "1400"

Подкатом для шестиклетевого стана 1400 служат рулоны горячека­таных полос с обрезной кромкой, очищенных от окалины в непрерывно - травильном агрегате. Качество поверхности и геометрические размеры подката должны соответствовать требованиям ЗТУ 309-211 -2003.

Рулоны горячекатаных полос, используемых в качестве подката, должны иметь следующие параметры:

2.3 Требования, предъявляемые к прокату шестиклетевого стана "1400"

Продукцией шестиклетевого стана "1400" являются рулоны холоднокатаных полос, предназначенных для производства на последующих переделах: жести по ГОСТ 13345-85, ASTM А 623 М - 86, ASTM А 623 М - 02, JIS G 3303 - 87, JISG 3303: 2002, EN 10203 - 1991, EN 10202: 2001, и тонколисто­вого проката по ГОСТ 16523-89, ГОСТ 9045-93, EN 10130 - 91, EN 10130 - 98, DIN 1623 - 83, DIN 1623 - 86, ASTM А 611 М - 89, ASTM А 366 М - 91, ASTM А 568 М - 96, JIS G 3141 - 96, ТУ 14-11-262-89.

Предельные значения размеров готовых холоднокатаных полос должны быть:

Рулоны готовых холоднокатаных полос, полученных после прокат­ки на стане "1400", должны иметь следующие параметры:

2.4 Подготовка стана к работе и его настройка

Подготовка стана к работе и его настройка осуществляется после ремонтов, перевалок прокатных валков и других профилактических остановок стана. Настройка (перенастройка) стана производится также и при изменении толщины и ширины прокатываемого металла.

Подготовка стана к прокатке основного сортамента включает в себя перечисленные ниже мероприятия:

Проверка состояния двухлысочных сочленений шпиндельных со­единений клетей №5 и №6 производится механослужбой. Износ не должен превышать 30% эксплуатационного допуска на посадку.

Данная проверка обусловлена необходимостью исключения возмущений, вызывающих образование периодической разнотолщинности, увеличение порывности и других негативных факторов.

Проверка обвязки тензороликов измерителей натяжений в меж­клетевых промежутках с целью обеспечения стабильности натяжений производится еженедельно.

Проверка правильности калибровки показывающих приборов на­тяжения технологических режимов производится по мере необходимости.

Проверка состояния коллекторов охлаждения производится под контролем старшего вальцовщика слесарями СООЖ при перевалках рабочих валков с целью обеспечения стабильности теплового профиля валков. При на­личии засоренных отверстий их прочищают специальным крючком или промывают коллектор под давлением.

Подготовка прокатных валков осуществляется в соответствии с требованиями ТИ ПЖ-19-2006.

Установка рабочих и опорных валков после их завалки в клеть производится включением нажимного устройства, причем верхний опорный валок опускается до появления дополнительной нагрузки на двигатели нажим­ных винтов (электромеханическое нажимное устройство).

Выверка рабочих валков на параллельность после их завалки в клеть производится для обеспечения равномерности обжатий по ширине поло­сы посредством отпечатка на образце металла длиной 1,5-2,0 м.

Для образования требуемого теплового профиля рабочих валков осуществляется их разогрев, который выполняется в следующем порядке:

После перевалки опорных валков всех клетей разогрев осуществляется прокаткой полос:

После перевалки рабочих валков всех клетей разогрев осуществляется прокаткой полос:

После перевалки рабочих валков клетей №5, №6 и №1, №4 разогрев осуществляется прокаткой полос:

После перевалки рабочих валков клети №6 разогрев осуществляется прокаткой полос:

После перевалки рабочих валков клети №5, №6 или остановки стана не более чем на 2 часа разогрев стана осуществляется прокаткой полос:

В остальных случаях разогрев стана осуществляется прокаткой 20 т. жести толщиной 0,25 - 0,36 мм.

При разогреве стана скорость прокатки должна быть не более 10-12 м/с, а ширина полос, используемых для разогрева валков, не должна быть менее ширины прокатываемого в дальнейшем металла.

Выявленные при подготовке стана к работе замечания уст­раняются, после чего делается вывод о готовности стана к прокатке основного сортамента.

При настройке стана выполняются следующие работы:

Выбираются соответствующие режимы обжатий, скорости и натяжений по клетям;

Выбираются необходимые уставки толщины перед клетью № 1, за кле­тями №2 и №6;

Настройка САРТиН (система автоматического регулирования толщины и натяжения) и САРПФ (система автоматического регулирования профиля и формы), которая производится в соответствии с требованиями "Инструкции о порядке включения, отключения и проверки комплекса системы автоматиче­ского регулирования толщины и натяжений полосы на шестиклетевом стане "1400";

Окончательная настройка валков, осуществляемая по направлению из­гиба переднего обжатого конца полосы при выходе его из клетей, при смещении полосы от оси прокатки вправо необходимо опустить правый на­жимной винт или поднять левый, при смещении полосы влево - опустить левый нажимной винт или поднять правый.

Прокатка жести осуществляется в номинальную толщину с допуском ± 0,01мм.

2.5 Задача рулона на стан

Рулоны подката поплавочно краном устанавливаются на приемный стеллаж перед станом таким образом, чтобы торец рулона совпадал с нанесен­ными на стеллаже метками. Обвязочная лента снимается вручную. Одновременно производится осмотр торцевых участков рулона. При наличии на них дефектов кромки типа "рванина", "заворот" дефектные участки отмеча­ются мелом.

В обжимных станах слитки нагревают в специальных колодцевых печах и затем клещевыми кранами подают на кольцевую слиткоподачу. Далее слитки попадают на приемный рольганг, оборудованный весовым устройством, и задаются в универсальную рабочую клеть слябинга 1250.

При необходимости получения слябов правильной прямоугольной формы в универсальной клети слябинга установлены вертикальные валки. У блюмингов, как правило, вертикальные валки отсутствуют. Для управления положением слитка при прокатке используют манипулятор и кантователь. После прокатки поверхность сляба зачищают машиной огневой зачистки и режут его на мерные длины на ножницах горячей резки с усилием 28 МН. Для уборки отходов имеется конвейер обрези. Там же установлены контрольные весы, клеймитель и устройство для транспортировки слябов на склад или для передачи их к непрерывному широкополосному стану 2000 горячей прокатки.

Агрегаты заготовочных станов

Заготовочные станы поставляют заготовки на сортовые, проволочные и трубопрокатные станы.

Непрерывные заготовочные станы с одной группой клетей (например, стан 700) катают блюмы сечением от 140 х 140 до 200 х 200 мм или крупные заготовки размером от 125 х 125 до 140 х 140 мм. Непрерывные заготовочные станы с двумя группами клетей (например, стан 700/500) выдают из первой группы блюмы сечением от 140 х 140 до 200 х 200 мм и заготовки размером от 120 х 120 до 140 х 140 мм. Из второй группы клетей получают готовую заготовку размером от 60 х 60 до 100 х 100 мм. На трубозаготовочных последовательных станах получают круглую заготовку диаметром 75-300 мм для прошивных станов.

Рассмотрим компановку агрегатов непрерывного заготовочного стана 900/700/500, состоящего из 14 двухвалковых клетей, установленных в трех группах. Первая группа состоит из двух клетей с диаметром валков 900 мм, вторая черновая группа включает шесть клетей - 900/1300 в первой и второй клетях и 730/1300 в остальных. Чистовая третья непрерывная группа состоит из шести клетей с диаметром валков 530/900 мм. Предусмотрено чередование горизонтальных и вертикальных валков, начиная с 5-ой клети.

После резки на мерные длины горячие блюмы по рольгангу поступают в первую группу, установленную отдельно от второй группы. Расстояние между первой и второй группами позволяет установить кантователь на рольганге для свободной кантовки блюмов.

Вторая группа позволяет получать из 4-ой, 6-ой и 8-ой клетей заготовки с соответствующими размерами 200 х 200, 170 х 170 и 150 х 150 мм.

Готовые заготовки отводятся поперечными транспортерами на боковой рольганг, где они ножницами с усилием 10 МН режутся на мерные длины и отправляются на холодильник. Заготовки 150 х 150 мм по рольгангу перемещаются к чистовой группе.

Здесь также можно на выходе из 10-ой, 12-ой и 14-ой клетей получать заготовки сечением соответственно 120 х 120, 100 х 100 и 80 х 80 мм. Для установления постоянной температуры у раската перед девятой клетью заготовки с помощью упоров некоторое время выдерживаются. В системе подачи установлены кантователи. Для обрезки неровных концов используют ножницы, после чего заготовки направляют на холодильник.

Агрегаты листовых станов

Основным параметром листового или полосового стана является длина бочки валков последней клети.

Находят применение станы:

1. Широкополосные с длиной бочки валков от 1400 до 2500мм с двумя группами клетей - с последовательной черновой и непрерывной чистовой.
2. Одно-двухклетевые реверсивные толстолистовые станы с длиной бочки от 2000 до 5000 мм и более, иногда с установкой вертикальных валков перед горизонтальными. Кроме листов на этих станах можно выкатывать слябы.
3. Полунепрерывные широкополосные станы с длиной бочки в чистовой группе от 1200 до 3000 мм. Для горячей прокатки электротехнической стали применяют реверсивные четырехвалковые станы.

Рисунок 1 — Первая черновая реверсивная клеть 900/1400 х черновой группы стана 2800

Оборудование непрерывного четырехвалкового стана 2800 включают нагрев литых слябов в нагревательных печах с предварительной зачисткой поверхности на фрезерных станках и последующей мойкой. Поступающая по рольгангу заготовка задается в стан 2800, состоящий из двух черновых клетей - первая четырехвалковая клеть 900/1400 х 2800 (рисунок 1), вторая - 750/1400 х 2800 и пяти чистовых клетей 650/1500 х 2800мм (рисунок 2).

Черновая клеть (рисунок 1) состоит из главного двигателя 1, зубчатой муфты 2, шестеренной клети 3, универсального шпинделя 4 и клети 5 с рабочими валками диаметром 900 мм, опорными 1400 мм и длиной бочки 2800 мм. Кроме того, клеть снабжена механизмом смены валков 6.

Рисунок 2 — Непрерывная чистовая группа клетей 650/1500 х 2800 полунепрерывного стана 2800

На рисунке 2 показана чистовая группа клетей 4 с рабочими 3 валками 650 мм, опорными 2 - 1500 мм и длиной бочки 2800 мм; расстояния между осями клетей 6000 мм. Для уменьшения разнотолщинности все чистовые клети снабжены гидромеханическими устройствами протовоизгиба. Рабочие валки установлены на подшипниках качения, опорные - в подшипниках жидкостного трения. Применяется гидравлическое уравновешивание валков и шпинделей 1.

За последней чистовой клетью расположены дисковые ножницы с кромкокрушителем для обрезки боковых кромок и две барабанные моталки с натяжением до 6 кН для смотки ленты в рулоны. Далее рулоны специальной тележкой кантуются, взвешиваются и после обвязки передаются на конвейер к термическим печам.

Агрегаты широкополосных станов

Широкополосный стан 2000 предназначен для прокатки полос толщиной до 16 мм и шириной що 1850 мм в рулонах с массой 36 т из слябов толщиной от 150 мм.

В состав стана входят нагревательные печи, черновая группа клетей, промежуточный рольганг, чистовая группа клетей, отводящий рольганг, моталки и вспомогательное оборудование. Нагретые слябы после осмотра и зачистки поступают на приемный рольганг черновой группы стана. Черновая группа представляет двухвалковые вертикальные клети с диаметром валков 1200 мм и длиной бочки 650 мм и предназначена для обжатия боковых граней слябов с разрушением окалины. За ней следует двухвалковая горизонтальная клеть с валками 1400 х 2000 мм и затем четыре универсальные четырехвалковые клети с горизонтальными валками 1180/1600 х 2000 мм. За каждый проход обжатие составляет до 60 мм. В черновую группу входят также агрегаты для гидравлического сбива окалины, рольганги, линейки, сбрасыватели раскатов в случае понижения их температуры.

Перед чистовой группой клетей расположены летучие ножницы для обрезки концов подката и двухвалковый окалиноломатель. Между чистовыми клетьми располагаются петледержатели, гидросбивы окалины, линейки, проводки, моталки. После прокатки полоса поступает на рольганг, где ее снизу и сверху специальными душирующими установками охлаждают, после чего сматывают в рулоны для передачи в цех холодной прокатки или в отделение горячекатаных рулонов.

Агрегаты толстолистовых станов

Стан 3600 предназначен для горячей прокатки листов толщиной до 50 мм, шириной до 3200 мм и длиной от 6 до 28 м из слябов и плит толщиной до 200 мм, шириной до 3200 мм и длиной до 12 м.

После нагрева слябов в методических печах или слитков в колодцах заготовки по рольгангу подаются к стану.

Стан состоит из вертикальной двухвалковой клети 900 х 1400 и двух реверсивных четырехвалковых клетей: черновой 1130/1800 х 3600-3400 и чистовой 1030/1800 х 3600-3400.

В вертикальной клети сляб калибруют по ширине и сбивают окалину. После чего подкат кантуют на 90° и направляют в черновую клеть. При реверсивной прокатке в черновой четырехвалковой клети получают раскат (при этом используют вертикальные клети) толщиной от 20 до 75 мм, который по рольгангам подается к чистовой четырехвалковой клети. Здесь полоса раскатывается до толщины 5-50 мм за несколько реверсивных проходов. Особенностью клетей является индивидуальный электродвигатель для каждого валка.

В черновой и чистовой группах стана усилие прокатки составляет 46 МН. Для обрезки переднего и заднего концов готового проката на отходящем рольганге установлены ножницы усилием 19 МН. Эти же ножницы используют для порезки проката на мерные длины. После ножниц прокат направляют по одному из следующих маршрутов:

• листы с большой коробоватостью подвергают горячей правке на роликовой машине и затем направляют на отделку;
• листы толщиной до 50 мм охлаждают и правят в полугорячем режиме на правильной машине и затем окончательно охлаждают;
• листы толщиной до 20 мм по шлепперу подают в печи для нормализации, затем их правят, охлаждают и передают на окончательную отделку;
• листы поступают на роликовую закалочную машину и далее идут на отделку.

После обработки листы подлежат дефектоскопии, зачистке и термообработке. Затем идет тщательный контроль и клеймение, укладка листов в пакеты на столе штабелирующего устройства и передача пакетов на участок резки и охлаждения.

Агрегаты сортовых станов горячей прокатки

Сортамент сортовых станов горячей прокатки включает профили:

• круг до 350 мм, угловую сталь с шириной полки до 250 мм, швеллеры высотой до 450 мм, широкополосные балки высотой до 1100 мм, рельсы;
• проволока;
• лист, полоса.

Основным параметром сортового стана является диаметр бочки валков рабочей клети (для многоклетевых станов у последней клети)

Агрегаты рельсобалочных станов

На рельсобалочном стане 950/800 линейного типа производят железнодорожные рельсы массой до 75 кг/м, двутавровые балки крупного сечения высотой до 600 мм, швеллеры высотой до 400мм, уголковую сталь с шириной полки до 250 мм и круглую заготовку диаметром до 350 мм и длиной до 8м. В качестве исходной заготовки применяют блюмы сечением до 350 х 350мм и длиной до 6 м.

От блюминга 1150 блюмы шлеппером подаются к нагревательным печам и после контроля и зачистки поступают на первую линию стана, которая состоит из реверсивной двухвалковой клети 950 х 2350. Здесь, как правило, за пять пропусков получают грубо профилированную полосу длиной до 12м. Затем рольгангами полосу передают к первой рабочей трехвалковой клети 800 х 1900 черновой линии. На этой линии полосе придается более точный профиль и она за четыре пропуска раскатывается на длину до 30 м. Во вторую трехвалковую клеть этой же линии полосу задают с помощью рольгангов и цепного шлеппера. Здесь полосе с помощью калибровок придается за 3-4 пропуска надлежащий профиль и она раскатывается до 100м.

Полуфабрикат передается в чистовую двухвалковую клеть 850 х 1200 рольгангами и цепными шлепперами, где за один пропуск полуфабрикату придается окончательный профиль.

При прокатке рельсов полосу из чистовой клети 850 х 1200 рольгангами передают к пилам горячей резки для разрезки на мерные заготовки длиной 25 м. Затем полуфабрикат проходит контроль, маркируется и направляется для правки в правильную машину. После правки рельсы рольгангами и шлепперами перемещают на холодильник для охлаждения.

Охлажденные рельсы направляют в печи изотермической выдержки и нормализации.

Затем их правят в роликоправильных машинах по нижнему основанию; окончательная правка в другой плоскости осуществляется на вертикальных правильных прессах. После этого рельсы попадают на автоматические линии, где фрезеруют их торцы, сверлят монтажные отверстия и проводят закалку поверхности головок. После автоматических линий рельсы поступают на контрольный стол, где проводится всесторонняя проверка их качества и исправление дефектов. Готовая продукция поступает на склад.

При прокатке двухтавровых и тавровых балок , швеллеров и угловой стали прокатанный полуфабрикат из чистовой клети 850 х 1300 рольгангом задают на участок резки, где его режут на мерные длины по 25 м. Затем полуфабрикат маркируют и направляют на холодильник, который имеет кантователь для поворота полуфабриката с тем, чтобы охлаждение проводилось более равномерно. Охлажденный полуфабрикат рольгангами передается на правильный участок, где его правят в однойплоскости роликоправильными машинами и после кантования в другой плоскости - правильным прессом. Выправленный прокат направляется на участок разбраковки с последующей передачей на склад готовой продукции.

Бракованные участки подлежат обрезке с помощью пилы холодной резки. Для повышения точности проката вместо чистовой клети используют универсальную клеть с вертикальными и горизонтальными валками.

Агрегаты для прокатки круглых профилей включают нагревательное оборудование, рольганги, шлеппера и две группы клетей: черновую, состоящую из одной двухвалковой клети 950 х 2350 и двух трехвалковых клетей 800 х 1900, и чистовую - двухвалковая клеть 850 х 1200. После маркирования и контроля круглый прокат рольгангами подают к пилам для резки на мерные длины, затем на холодильник и на склад готовой продукции.

Агрегаты крупно-, средне- и мелкосортных станов

Крупносортный стан 600 предназначен для производства двухтавровых балок высотой до 200 мм, угловой стали с шириной полок до 160 мм, круглой стали диаметром до 120 мм, квадратного профиля сечением до 100 х 100 мм, полос шириной до 200 и высотой до 50 мм и рельс массой до 24 кг/м. Заготовкой служит блюм сечением 300 х 300 мм и длиной 6 м.

Стан состоит из 17 рабочих клетей, установленных по трем параллельным линиям. Линии связаны пятью шлепперами, что позволяет миновать некоторые клети. Для кантовок используют кантователи с углом поворота 45 и 90°. Последняя клеть может быть выполнена универсального исполнения. Из этих клетей пять (2-6) и три (8-10) объединены в две группы, остальные расположены последовательно и в шахматном порядке:

Заготовки из нагревательных печей согласно технологическому циклу после сбива окалины поступают в соответствующие клети стана. Как и для предыдущих агрегатов широко используются ножницы, пилы, толкатели, манипуляторы, правильные машины и правильные прессы. Для обработки концевых элементов профилей применяют механическое оборудование, клеймители и закалочные устройства.

Непрерывный среднесортный стан 450, состоящий из 16 клетей, предназначен для производства следующих профилей: круг диаметром до 60 мм, квадрат со стороной до 55 мм, полоса шириной до 200 мм и толщиной до 22 мм, а также уголок с шириной полок до 125 мм, двутавр и швеллер высотой до 300 мм. В качестве заготовки используют раскат сечением до 200 х 250 мм и длиной до 12 м. После заготовочного стана 850/700/500 заготовки поступают в две нагревательные печи с шагающими балками. После нагрева заготовки поступают по рольгангу к ножницам для обрезки переднего и заднего концов и к гидросбиву окалины. Далее металл передается к непрерывной черновой группе рабочих клетей стана, состоящей их девяти двухвалковых клетей 630 х 1300, из них №1, №3, №4, №6, №7 и №9 - горизонтального исполнения и №2, №5 и №8 - комбинированного исполнения могут иметь как вертикальные, так и горизонтальные валки. Клети разбиты на три группы по три клети в каждой с двумя горизонтальными и одной комбинированной клетью между ними. По промежуточному рольгангу раскат направляется в чистовую группу, содержащую семь клетей: три (№10, №13 и №15) - комбинированного типа 530 х х 630 и четыре (№11, №12, №14 и №16) - универсального типа с горизонтальными валками 530 х 630 и с вертикальными холостыми валками 900 х 600.

Практика показывает, что хороший вариант при прокатке балок, швеллеров и штрипсов создают применение комбинированных клетей с горизонтальными валками и окончанием прокатки в универсальной клети. Уголок прокатывают совместным воздействием на раскат комбинированных и универсальных клетей.

Перед чистовой группой устанавливают летучие ножницы для обрезки концов раската и гидравлические ножницы для его резки на мерные длины. После чистовой прокатки готовый профиль направляют на холодильник, клеймение, резку и склад готовой продукции.

Мелкосортный стан 250 предназначен для производства сортовых профилейв бунтах массой до 2,1т. Исходной заготовкой служит квадрат сечением 150 х 150мм и длиной до 12м. Выпускаемая продукция включает: круглую сталь диаметром до 42 мм, квадратную сечением до 36 х 36мм и шестигранную. В составе стана 20 клетей с чередующимися горизонтальными и вертикальными валками; клети объединены в три непрерывные группы. Нагрев заготовок осуществляется в печи с шагающим подом. Прокатанный и охлажденный металл сматывается на трех моталках. В отделении отделки установлены правильные машины, дефектоскопы и машины абразивной зачистки.

Агрегаты проволочных станов

Непрерывный стан 250 предназначен для горячей прокатки алюминиевой катанки диаметром 7-11 мм. Исходной заготовкой служит литая заготовка сечением 300 х 300 мм и длиной до 3 м. Стан состоит из 20 рабочих клетей, разбитых на три группы: черновая группа имеет шесть клетей 400 х 700 и две клети 350 х 700 (рисунок 3), две промежуточные группы - две рабочие клети 300 х 700 и две чистовые группы - четыре последовательно расположенные вертикальные клети 250 х 400 (рисунок 4).

Рисунок 3 — Главная рабочая линия клетей 350×700 стана 250

Прокатку в черновой и двух промежуточных группах осуществляют в две нитки, в чистовой - в одну нитку.

В трех проходных печах заготовки нагревают до заданной температуры и затем поочередно задают в правый и левый калибры черновой группы клетей, где их прокатывают до квадрата сечением 22 х 22 мм. Конструктивно черновые клети оформляются как все станы горячей прокатки. От электродвигателя 6 вращение передается через редуктор 5, зубчатую муфту 4, шестеренную клеть 3, универсальные шпиндели 2 на валки 1 клети 9. Для поддержания шпинделей установлены специальные поддерживающие устройства 7. Клеть, шпиндели и шестеренная клеть смонтированы на жесткой плитавине 8. Примерно такая конструкция у всех горизонтальных клетей черновой группы. За последней черновой группой установлены летучие ножницы для обрезки на ходу переднего конца проката перед задачей его в чистовые группы. Между промежуточными группами клетей и между последней промежуточной и чистовой группой предусмотрены специальные петлеобразователи, служащие для поддержания непрерывной работы агрегата при не согласовании скоростей соседних клетей.

Рисунок 4 — Чистовая клеть с вертикальными валками стана 250

На рисунки 4 представлена чистовая клеть с вертикальными валками стана 250. Она состоит из вертикальных валков 2, установленных в подушках 1. В калибрах 3 валков формируется катанка. На выходе из последней чистовой клети катанка сматывается в бунты на одной из двух моталок. Затем сформированный бунт толкателем сталкивается на транспортер и перемещается для связки к пакетировщику, а затем на склад готовой продукции.