Технология производства листовой холоднокатаной стали

Часто толстолистовую сталь прокатывают на станах линейного типа из слябов, ширина которых меньше ширины листов. В таких случаях процесс прокатки состоит из трех стадий. В первой стадии (протяжка), а) слябы прокатывают вдоль для улучшения формы раскатов. Во второй стадии, б) слябы прокатывают поперек для получения требуемой ширины листа. Эту стадию процесса прокатки обычно называют разбивкой ширины листа. Сляб после первых 2--4 проходов поворачивают на 90° и прокатывают поперек его длины. После получения необходимой ширины начинается третья стадия прокатки -- получение необходимой толщины (при этом условие получения необходимой длины определено фабрикацией). Для этого раскат снова поворачивают на 90° и прокатывают его вдоль.

При прокатке толстых листов из слябов с шириной меньше ширины листа разбивка ширины листа может и не производиться, если ширина его будет получаться из длины сляба, а длина -- из ширины сляба. Это достигается прокаткой сляба в поперечном направлении.

Прокатку таким способом широко не применяют. В этом случае длина сляба ограничивается длиной бочки валка, что ведет к значительному снижению массы сляба и, следовательно, производительности стана.

На старых станах линейного типа, производящих толстый лист из слитков, для получения необходимой ширины листа прокатку часто ведут на угол. В этом случае в первых проходах слиток прокатывают вдоль для снятия конусности и обеспечения одинаковой толщины по длине, после чего проводят прокатку на угол. Для получения раската прямоугольной формы при прокатке на угол его задают в валки то одним углом, то другим. При задаче на угол усилие прокатки металла на валки нарастает постепенно, что для старых станов с нерегулируемой скоростью валков важно, так как иначе могут возникать сильные удары. На современных станах, на которых захват металла можно осуществлять при небольших скоростях, это обстоятельство не является определяющим.

На двуклетевых листовых станах линейного типа около 80% обжатия осуществляется в черновой клети и лишь около 20% --в чистовой, что обеспечивает одинаковую загрузку этих клетей по времени. В зависимости от конечной толщины листа и сляба толщина подката, поступающего в чистовую клеть, различна. Например, при прокатке на этих станах листов толщиной 4--25 мм толщина подката составляет 15--50 мм.

Режим обжатия на толстолистовых станах рассчитывают из условия максимальных обжатий, которые не превышают допустимых усилий прокатки металла на валки, момента прокатки и углов захвата.

Температуру прокатки контролируют фотоэлектрическими пирометрами, данные измерений записываются на ленте.

Для получения удовлетворительной структуры металла после прокатки листы охлаждают на рольгангах холодильника с ребристыми роликами, установленными за чистовой клетью стана. Над роликами и внизу между ними находятся коллекторы с форсунками, присоединенными к цеховым магистралям воды и воздуха. Горячие листы, находящиеся на рольганге, могут охлаждаться водяной пылью из форсунки до 600--700° С.

Профиль валков выбирается таким, чтобы в результате прокатки получить готовый лист с минимальной разнотолщинностью. На рабочих клетях, оборудованных устройством для противоизгиба валков, имеется возможность регламентировать профиль зазора между рабочими валками, при этом листы получаются более ровными с минимальной разнотолщинностью.

Для правильной эксплуатации валков необходимо при остановках стана отключать охлаждающую жидкость, после перевалки валки необходимо укладывать на прокладки, разогрев новых, заваленных в стан валков производится по заданному инструкцией режиму.

Настройка клетей толстолистовых станов или черновых клетей полунепрерывных комбинированных станов (станов, имеющих в качестве черновой клети двух- или четырехвалковую клеть и в качестве чистовой -- непрерывную группу клетей) заключается в установке уровня верхней образующей нижнего рабочего валка по отношению к уровню рольгангов; выверке и установке стрелки циферблата, показывающей раствор валков с учетом «пружины» клети.

Уровень верхней образующей нижнего рабочего валка должна - на 30--35 мм превышать уровень рольгангов. Это достигается установкой прокладок соответствующей толщины под подушки нижнего валка.

Горизонтальность нижнего валка проверяют по уровню и устанавливают также с помощью прокладки.

Параллельность валков на черновых клетях толстолистовых станов определяют обычно с помощью нутромера, для чего валки сближают на расстояние примерно 50 мм. Раствор валков замеряют нутромером на расстоянии 100 мм от краев бочки. Перекос валков устраняют включением правого или левого нажимного винта. В зависимости от толщины прокатываемых листов допускается перекос 0,1--1 мм.

На чистовых клетях толстолистовых станов параллельность валков определяют обжатием прутков из низкоуглеродистой стали диаметром 10--15 мм на 4--5 мм. Прутки закладывают на расстоянии 100 мм от краев бочки. По толщине прутков в месте обжатия судят о параллельности валков. Если перекос больше допускаемой величины (в зависимости от толщины прокатываемых листов может составлять 0,05--0,10 мм), его исправляют с помощью включения одного нажимного винта.

Стрелку циферблата устанавливают в нужное положение при соприкосновении валков, а затем ее положение корректируется на величину «пружины» клети после прохода первого сляба (замеряют толщину прокатанного сляба и сопоставляют ее с показанием стрелки циферблата) или положение стрелки заранее устанавливают на 3--5 мм больше раствора валков, а потом проводят корректировку после прокатки пробного сляба.

Обычно регламентируется разность уровней рольганга и проводок или проводок и уровня валка. Так, для стана 2300 Челябинского завода дают разность 10 мм между уровнями рольгангов и проводок и 40 мм между уровнями валков и проводок.

Регламентируется также зазор между проводками и валками. Как правило, он больше для черновой клети стана и меньше для чистовой.

При переходе на прокатку листов нового размера или при изменении марки стали проводят контроль и при необходимости корректируют показания стрелки циферблата.

Чтобы облегчить работу станинных роликов (ролики, расположенные на станинах с задней и передней стороны станов и являющиеся промежуточными между валками и роликами рольгангов), на черновых клетях применяют так называемое нижнее давление. В этом случае диаметр нижнего валка на 4--10 мм больше верхнего. Прокатываемый сляб как бы изгибается вверх и станинные ролики и первые ролики рабочих рольгангов не испытывают значительных ударных воздействий.

На чистовых клетях также применяется нижнее давление, равное 1--3 мм. Однако в некоторых случаях при прокатке средних листов применяют верхнее давление. В этом случае диаметр верхнего валка больше диаметра нижнего валка на 1--2 мм.

Заключение

Ни одна область машиностроения или другой промышленности не обходится без использования листового металла. По способу обработки черного металла выделяют холоднокатаный и горячекатаный способы. С первого взгляда большой разницы между этими методами нет, но все-таки в некоторых случаях эта разница чрезвычайно видна.

В первую очередь разница между этими видами проката -- в способе его изготовления. Каждый из них придает металлу характеристики, которые определяют дальнейшую сферу использования материала.

Листовой металл пропускают через катки, которые уменьшают толщину изделия, а также вытягивают его в длину и в ширину. Такая прокатка может осуществляться как на холодном, так и на горячем металле.

В горячекатаном методе проката есть свои минусы. Сталь имеет неоднородную структуру, поэтому такие свойства, как прочность, пластичность и упругость, не всегда равномерно распределяются по одной заготовке. В результате могут возникнуть довольно большие перепады в толщине или длине заготовки. Также горячекатаный способ проката влияет на внешний вид листа, так как нагретый металл окисляется при взаимодействии с воздухом, отчего на поверхности листа образуются окалины.

Одна из основных особенностей горячего проката в том, что лист не может быть изготовлен тоньше, чем 0,5 мм. При этом холодный металл редко имеет большую толщину, так как такие изделия слишком маленький спрос.

При горячекатаном прокате лист получается менее ровным, а на поверхности образуются вредные окалины. На холоднокатаном листе таких недостатков не будет.

Для того, чтобы сделать правильный выбор -- следует исходить от сферы использования листового металлопроката. Если такие недостатки, как окалины или неидеальная поверхность листа не сильно влияют на свойства будущего изделия, то тогда следует выбрать горячекатаный листовой прокат, по долговечности и надежности он не ступает холоднокатаному.

Список литературы

1. Бровман М.Я., Зеличенок В.Ю. Усовершенствование технологии прокатки толстых листов. - М.: Металлургия, 2011.

2. ГОСТ 19903 - 74 Сталь листовая горячекатаная. Сортамент.

3. Прокатное производство. 3-е изд. П.И. Полухин, Н.М. Федосов, А.А. Королев. М., "Металлургия", 2013 г. 696с.

4. Технология прокатного производства в 2-х книгах. Книга 2. Справочник. М.А. Беняковский, К.Н. Богоявленский, А.Н.Виткин.- М: Металлургия 2010 г. 423с.

5. Целиков А.И. Основы теории прокатки. - М.: Металлургия, 2010.

Размещено на Allbest.ru