Резервы производства сложных профилей проката

Сапрыгин Х.М. и др.

Металлургия, 1984 г.

Глава IX. ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОКАТКИ СЛОЖНЫХ ПРОФИЛЕЙ

1. РАСШИРЕНИЕ СОРТАМЕНТА

Отечественное прокатное производство характеризуется высоким техническим уровнем, большим, разнообразием типов прокатных станов и сортамента прокатной продукции. За последние годы технический уровень сортопрокатного производства СССР значительно повысился: введены в эксплуатацию новые высокопроизводительные станы, реконструирован ряд действующих станов, усовершенствована технология прокатки. За последние 15 лет было введено 25 сортовых станов. На современных высокопроизводительных сортовых станах производится более 80 % проката. По производительности агрегатов и по некоторым другим показателям новые станы превосходят зарубежные.

Развитие сортопрокатного производства в современных условиях характеризуется рядом усовершенствований. Расширение сортамента и рационализация калибровок, применение роликовой арматуры обеспечивают экономию металла, повышение точности размеров, улучшение качества поверхности, увеличение стойкости прокатных валков.

Для нагрева заготовок на сортовых станах кроме методических пeчей с монолитным подом применяют печи с шагающим подом. На станах применяют предварительно напряженные клети, в которых напряжение создается гидроцилиндрами, установленными между подушками.

Успешно решается проблема контроля межклетьевого натяжения автоматическим регулированием скорости приводов клетей. Прокатка на высокой скорости обеспечивает не только большую производительность, но и оптимальную температуру деформации металла. Дальнейшее развитие сортопрокатного производства будет осуществляться в следующих направлениях; строительстве новых станов, рассчитанных на эффективное производство сортовых профилей в широком сортаменте и малотоннажных партиях; увеличении размера слитков и заготовок, расширении применения заготовок с машин непрерывного литья; разработке более эффективных нагревательных печей, обеспечивающих высокую производительность и качество нагрева; дальнейшем повышением скорости прокатки; расширении и усложнении сортамента профилей, в том числе выпуск проката малотоннажными партиями; совершенствовании калибровок, унификации и увеличении стойкости калибров валков;

улучшении технических характеристик рабочих клетей и другого прокатного оборудования станов; повышении производительности и усовершенствовании отделочного оборудования; механизации и автоматизации основных технологических процессов прокатки и отделки; сокращении капиталовложений и эксплуатационных расходов, улучшении удельных технико-экономических показателей работы станов; улучшении гигиены труда, осуществлении мероприятий по технике безопасности и охране окружающей среды [ 35].

К основным направлениям развития прокатного производства за рубежом относятся: повышение качества готового проката путем улучшения его механических свойств и структуры, повышение точности размеров, улучшение отделки, ввод в действие новых высокопроизводительных станов и увеличение производительности действующих станов, расширение сортамента проката на большинстве станов.

С целью получения заданных механических свойств и структуры металла применяют процесс контролируемой прокатки, ускоренное охлаждение проката. Для повышения точности размеров профиля устанавливают клети жесткой конструкции, более часто производят перевалку валков и в связи с этим разрабатывают устройства для ускоренной перевалки.

Капитальные вложения в черную металлургию направляются в основном на реконструкцию и расширение действующих металлургических заводов (36).

В числе основных направлений совершенствования технологии прокатки профилей представляется целесообразным выделить: расширение и усложнение сортамента прокатываемых экономичных профилей, увеличение производительности станов, дальнейшее повышение качества, в том числе точности размеров профилей, внедрение весьма прогрессивной контролируемой прокатки.

Производство сложных экономичных профилей — важная народно-хозяйственная задача. Ежегодно на металлопотребляющих предприятиях нашей страны создается около 4000 новых типов машин, оборудования, сооружений, для которых требуются разнообразные профили. Массовому выпуску новой продукции с широким применением экономичных профилей обычно предшествует стадия создания головных образцов машин и конструкций, для изготовления которых требуется фасонный прокат в небольшом количестве. Производство такого проката на действующих высокопроизводительных станах обычно приводит к дополнительным потерям и увеличению расходов по переделу продукции. Освоение только одного сложного экономичного профиля на прокатном стане приводит к потерям производства от 800 до 4000 т, а затраты на изготовление одного комплекта валков рельсобалочного стана составляют около 100 тыс.руб. Следует учесть также, что производство особо эффективных фасонных профилей с тонкими элементами на ряде действующих станов весьма затруднено из-за несовершенного оборудования и недостаточной жесткости клетей.

Расширение сортамента проката может быть достигнуто в результате создания новых высокоманевренных станов небольшой (100—200 тыс.т) и средней (500—600 тыс.т) производительности, позволяющих выпускать технологически неоднородный прокат широкого сортамента при достаточно высоких технико-экономических показателях работы станов [37]. В этой связи радикальным решением следует считать строительство специализированных и реконструкцию действующих сортовых станов для производства небольшими партиями наиболее экономичных сложных профилей. В УкрНИИмете разработаны специальная технология и конструкции таких станов. Выполнены технологические задания на их проектирование и реконструкцию применительно к металлургическим предприятиям. Экономический эффект от организации производства сложных профилей малотоннажными партиями только на одном стане составит около 5 млн.руб.

Часть такого проката может быть освоена на действующих линейных станах и в этом смысле следует рекомендовать опыт Гурьевского металлургического завода. Использование нескольких дублирующих чистовых, предчистовых и черновых калибров, прокатка круглых и квадратных профилей в первой и второй клетях линии 500 во время перевалок валков на фасонные профили в третьей и четвертой клетях той же линии, независимая работа самостоятельных линий 500 и 400 и т.п. позволяют осваивать сложные профили без существенного снижения производительности стана при оптимальных затратах на их освоение и прокатку.

Кроме того, УкрНИИметом разработан в качестве типового комбинированный мини-стан 550/450/300 для производства широкого сортамента профилей любой конфигурации (рис. 58) с массой 1 м длины от 1 до 50 кг из углеродистых и легированных сталей в партиях поставки от 2—5 до 1—3 тыс.т. На стане может быть ежегодно освоено промышленное производство 50—100 новых экономичных профилей по различным технологическим схемам.

Основными преимуществами нового способа производства фасонных профилей являются: возможность изготовления сложных профилей с тонкими (менее 5—10 мм) элементами и кромками сечения; производство профилей высокой точности по толщине и ширине элементов; производство профилей с качественной поверхностью; возможность производства замкнутых фасонных профилей с последующей продольной сваркой места сопряжения'; производство профилей с более острыми углами в местах сопряжения граней; возможность экономичного производства рро-ката сложных сечений малотоннажными партиями; большая гибкость производства фасонного проката при высокой загрузке стана и возможность быстрого перехода с одного профиля на другой; значительное сокращение объемов вальцетокарных работ по сравнению с работой на обычных станах, выпускающих прокат аналогичного сортамента малотоннажными партиями; высокая температура конца прокатки, позволяющая прорабатывать тонкие элементы сечения профиля; большие возможности организации контролируемой или терморегулируемой прокатки.