Проектирование технологических операция станов холодной прокатки

Холоднокатаные листы и полосы (ленты) толщиной от 5 до 0,001 мм широко применяют в разных отраслях промышленности благодаря широкому сортаменту и высокому качеству. Эта продукция характеризуется высокой степенью точности размеров, плоскостностью, чистотой поверхности, повышенными механическими и технологическими свойствами металла.

На современных участках для производства холоднокатаной листовой стали применяется прогрессивный рулонный способ, который обеспечивает:

- высокую производительность как собственно прокатных станов, так и многочисленных технологических агрегатов (травления, отжига, дрессировки, нанесения покрытий, резки и т.д.), устанавливаемых на этих участках;

- непрерывность технологического потока в составе каждого агрегата и возможность автоматизации производства;

- высокое качество продукции по геометрии и механическим свойствам;

высокие технико-экономические показатели производства.

Технологические операции на участках производства холоднокатаного металла объединяются в две основные группы: 1) производства холоднокатаной листовой стали без покрытий и подката для последующего нанесения покрытий; 2) нанесения антикоррозионных покрытий. Схема технологических операций первой группы включает очистку горячекатаных полос от окалины, их холодную прокатку, термическую обработку, дрессировку с обжатием 0,5—5 %, продольную и поперечную резку холоднокатаных рулонов, инспекцию и упаковку готовой продукции. Схема технологических операций нанесения антикоррозионных и декоративных покрытий зависит от сортамента продукции, вида и способа нанесения покрытия.

Горячекатаные полосы очищают от окалины комбинированным (механическим и химическим) способом в непрерывных травильных агрегатах. Механически окалину разрушают изгибом вокруг роликов небольшого диаметра в сочетании с натяжением полосы усилием 30—50 % σт стали. После травления в растворе соляной кислоты с каскадным движением раствора по секциям ванн навстречу движению полосы ее промывают в холодной и горячей воде, сушат и промасливают.

Скорость движения полосы через технологическую часть агрегата < 6 м/с. В потоке агрегата полосы для холодной прокатки подвергаются после травления обрезке боковых кромок.

Холодную прокатку полос производят на четырехклетьевых непрерывных станах с суммарным обжатием в пределах 40—95 %, а полос для весьма глубокой вытяжки — в пределах 55— 65 %. Жесть и листовую сталь толщиной 0,18— 0,36 мм на современных станах прокатывают из горячекатаной полосы толщиной 2,0 мм, более тонкую жесть — из полосы толщиной 1,8 мм.

Полосы тоньше 0,4—0,5 мм, а также предназначенные для последующего нанесения покрытия электролитическим способом и отжигаемые в скоростных непрерывных агрегатах с вертикальными петлевыми устройствами и печами проходят химическую щеточно-моечную обработку, электролитическое обезжиривание, промывку и сушку. Скорость прохождения полосы через ванны электролитической обработки < 10 м/с.

В зависимости от размеров и требуемых свойств металла осуществляют термическую обработку двух типов: рекристаллизационный отжиг рулонов в колпаковых (садочных) печах для основной части холоднокатаной продукции; отжиг полосы, разматываемой из рулона и сматываемой в рулон после обработки, в агрегатах непрерывного отжига для жести повышенной жесткости и холоднокатаной тонколистовой стали с двухфазной структурой, обладающей повышенным пределом прочности при пределе текучести 320—350 МПа. Скорость прохождения полосы в средней технологической части агрегата непрерывного светлого отжига < 10 м/с.

Величина обжатия при дрессировке (от 0,5 до 5,0 %) зависит от режима термической обработки, требуемых свойств и назначения готовой продукции. Дрессировку жести ведут в два пропуска (один — с обжатием, второй — прогладочный) на двух-клетевом дрессировочном стане, продукцию остальных видов — в один пропуск на одно-клетевом дрессировочном стане. При производстве нагартованной жести (толщиной 0,14-0,26 мм) вместо дрессировки производят вторую прокатку с обжатием 30—50 % в два пропуска на двух-клетевом прокатно-дрессировочном стане. Скорость прокатки на современных прокатно-дрессировочных станах < 25 м/с, скорость дрессировки < 40 м/с.

Продольную и поперечную резку холоднокатаных рулонов, инспекцию и упаковку готовой продукции проводят на специализированных или комбинированных агрегатах. Эти операции являются заключительными на участках производства листового проката без покрытий.

Основной агрегат на участках производства холоднокатаного листа, определяющий его сортамент и производительность, — стан холодной прокатки. В современных цехах холодной прокатки устанавливаются непрерывные четырех-, пяти- и шести-клетевые четырех-валковые и реверсивные, чаще всего одноклетьевые, четырех-, шести- или двадцати-валковые станы. Реверсивные станы используются в основном для прокатки листов широкого сортамента из малоуглеродистых, легированных и электротехнических сталей, а также тонкой и тончайшей полосы из труднодеформируемых сталей и сплавов. Непрерывные станы устанавливаются в цехах с высокой производительностью.

Единичная мощность современных непрерывных станов и отделочных агрегатов цехов холодной прокатки колеблется от 0,5 до 2,5 млн. т/год в зависимости от сортамента продукции.

ЛИТЕРАТУРА

1 Машины и агрегаты металлургических заводов Т. 3 Целиков А. И., Полухин П. И., Гребеник В. М. и др. М.: «Металлургия», 1988. – 680 с.

2 В.А. Авдеев, В.М. Друян, Б.И. Кудрин Основы проектирования металлургических заводов: Справочное издание. - М.: Интернет Инжиниринг, 2002. – 464.