Современное развитие одноклетьевых прокатных станов

Фирма «Ipsco Inc.» эксплуатирует стан Стеккеля в Регине с 1960 г. и производит поло­сы шириной до 1956 мм и толщиной 1,9-19,0 мм. Технологическая линия была усовершенст­вована и модернизирована в 1979 и 1991 гг. В США фирмы «Tuscaloosa Steel» первой исполь­зовала стан Стеккеля для производства широ­ких толстых полос в рулонах.

Три других производителя листовой ста­ли - «Lukens», «Oregon Steel» и «Ipsco Inc.» -используют новые станы Стеккеля, чтобы по­лучить аналогичные преимущества с точки зрения качества и себестоимости продукции.

В 1995 г. «Lukens» на заводе в Коншонхокене (Пенсильвания) начала использовать для чистовой прокатки при производстве полос в мерных длинах новый стан Стеккеля. На этом стане прокатали первые рулоны шириной 2794 мм. В 1996 г. «Oregon Steel» приступил к про­катке более широких полос на стане Стеккеля в Портланде.

«Tuscaloosa Steel» и «Lukens» могут про­катывать полосы в мерных длинах шириной до 2590 мм и полосы в рулонах шириной до 2440 мм. На стане фирмы «Ipsco Inc.» в Монпельере, построенном фирмой «Mannesmann Demag», прокатывают листы шириной до 3050 мм и по­лосы в рулонах шириной до 2440 мм. «Oregon Steel» на новом стане в Типпинсе намерена увеличить ширину полос до 3560 мм для лис­тов и 3050 мм для полос в рулонах.

Металлургические фирмы выбирают стан Стеккеля, главным образом, по трем причинам:

- низкие капитальные затраты на строи­тельство и более низкие издержки производст­ва для прокатки широких полос в рулонах или в мерных длинах;

- возможность производства полос более широкого сортамента по толщине и ширине;

- высокое качество поверхности полос по сравнению с традиционными реверсивными листопрокатными станами.

Стан Стеккеля фирмы «Ipsco Inc.» имеет производительность 1,25 млн. т/год. Фирма «Lukens» удваивает производительность по прокату на своем заводе в Коншохокене до 700 тыс. т/год посредством выполнения чисто­вой прокатки на новом стане Стеккеля вместо прежнего двухклетевого. Новый одноклетьевой стан Стеккеля заменит четырехклетевой ревер­сивный стан в Портланде, а также двухклетевой стан в Фонтане (Калифорния).

Важным и существенным в случае прокат­ки на станах Стеккеля является получение тон­колистового проката. Поскольку в течение про­катки на стане Стеккеля температура раската остается на уровне 982-1090 °С, качество по­верхности заметно лучше, чем в случае тради­ционных реверсивных станов.

Новые станы Стеккеля для регулирования толщины и плоскостности проката используют устройства изгиба и смещения рабочих валков, а также автоматическое регулирование толщины.

Фирмы «Tuscaloosa Steel», «Oregon Steel» и «Lukens» для улучшения металлургических свойств и повышения пределах текучести про­ката используют регулируемое охлаждение.

На фирме «Lukens» прокатываемый рулон прохо­дит через секцию охлаждения ламинарным по­током, что позволит охлаждать полосы с пред­варительно заданной скоростью в зависимости от толщины проката и химического состава. В настоящее время «Lukens» может производить листовой прокат, обладающий пределом теку­чести до 492 МПа. Секция охлаждения позво­лит повысить эту величину до 703 МПа. Варианты планировок с использованием стана Стеккеля поканы на рис.3.

Возможности использование стана Стеккеля

Использование более тонких слябов по­зволяет уменьшить число проходов, требуемых для достижения заданной толщины. Это со­кращает продолжительность прокатки, умень­шает износ валков и позволяет фирме «Tusca­loosa Steel» повысить годовую производитель­ность по готовому прокату с 500 до 800 тыс. т. Кроме того, меньшее число проходов приводит к улучшению качества поверхности.

Оборудование компании «Danieli» включа­ет одноручьевую МНЛЗ, камеру для закалки слябов, нагревательную печь с шагающим ба­лочным подом, стан Стеккеля с высокой степе­нью автоматизации, систему ламинарного охла­ждения и подпольную многороликовую моталку, а также установленное в линию оборудование для отделки проката (холодильник, ножницы, машины для правки в горячем и холодном со­стоянии). Использование МНЛЗ тонких слябов позволяет производить как лист в рулонах, так и отдельные листы, и имеет несомненные пре­имущества по сравнению с традиционной тех­нологией:

- получаемые слябы имеют мелкозерни­стую структуру, которую при обычном процес­се прокатки на толстолистовом стане можно получить только после нескольких черновых пропусков;

- в нагревательную печь заготовка посту­пает с более высокой температурой, обеспечи­вая тем самым «непрерывный процесс», вдвое-втрое уменьшая длину печи, время нагрева и расход топлива;

- число черновых пропусков уменьшается в два раза, исключается необходимость в установке черновой клети, что позволяет на 30 % и более сократить удельный расход энергии при прокатке;

- заправка подката в первую печь стана Стеккеля производится при температуре на 50-75 °С выше, чем при прокатке на обычном тол­столистовом стане, что позволяет получать бо­лее тонкий лист, а также улучшает механиче­ские и геометрические характеристики готово­го проката.

Процесс «динамического слабого обжатия» позволяет уменьшить размеры зерна при любом режиме литья благодаря большему объему кри­сталлизатора. Площадь, занимаемая толстолис­товым станом, уменьшается вследствие разме­щения печей для нагрева рулонов впереди и сза­ди клети с горизонтальными валками.

Стан Стеккеля показан на рис. 4.

Стан Стеккеля

Рис. 4.: 1 - печь; 2 - протяжные ролики; 3 - рентгеновский толщиномер;

4 - эджер; 5 - реверсивная клеть кварто; 6 - измеритель ширины полосы;

7 – протяжные ролики; 8 – печь.

В качестве исходной заготовки используются слябы толщиной 101-152 мм и шириной 1524-3200 мм, а также рулоны толщиной 2,3-19,0 мм и шириной 1524-2515 мм. Готовые листы имеют толщину 4,8-51 мм и ширину 1524-3124 мм.

Двухклетевые реверсивные станы наиболее приемлемы для средних объемов производства проката широкого сортамента. По качеству продукции они соответствуют требованиям, предъявляемым к современным станам холодной прокатки (табл. 7).

Размещение коллекторов и контрольно-измерительной аппаратуры (КИП) на двухклетевой реверсивном стане холодной прокатки показано на рис. 5. На рис. 7 показана конструкция клети кварто с установкой устройств для регулирования положения валков.

Прокатные станы типа RS (Redes-Sendzimir) предназначены для производства тонкой высокоточной полосы из различных сталей, меди, латуни, бериллиевых сплавов, фосфористой бронзы, алюминия, полудрагоценных сплавов, применяемых в электронике и электротехнике. Они могут быть использованы как реверсивные или как клети непрерывных станов.

Таблица 7

Основные характеристики двухклетевых реверсивных станов

Продукция	Белая жесть	Черная жесть
Годовая производительность, тыс. т
Капиталовложения по сравнению с непрерывным станом,%
Тип клетей	Кварто, в т.ч. со смещением рабочего валка в го­ризонтальной плоскости; шестивалковые
Типы приводов валков	Индивидуальный, групповой. Приводные опорные или рабочие валки
Система подачи смазочно-охлаждающей жидкости	Многокамерные коллекторы для выборочного ох­лаждения валков
Сушка полосы	Регулируемое устройство для обтирки и обдувки полосы
Перевалка валков	Тележки с боковым перемещением и системой вталкивания комплекта валков

Размещение коллекторов и контрольно-измерительной аппаратуры

Рис.5.

На рис. 6 показан прокатный стан типа B400-ZR64/18 предназначенный для холодной прокатки листов в рулонах .

Линия стана B400-ZR64/8

Рис. 6

Рабочая клеть кварто

Рис. 7.1 - цилиндры смещения рабочего валка в горизонталь­ной плоскости; 2 - зажимный цилиндр; 3 - Е-блоки для смещения рабочего валка в горизонтальной плоско­сти; 4 - подушки рабочего валка; 5 - станина; 6 - опорный валок; 7 - рабочий валок; 8 - гидравли­ческая система автоматического контроля толщины; 9 - подушка верхнего опорного валка; 10 - подушка верхнего рабочего валка; 11 - цилиндр уравновеши­вания опорного валка; 12 - подушка нижнего рабоче­го валка; 13 - цилиндр прогиба рабочего валка; 14 - подушка нижнего опорного валка; 15 - электро­механические клинья.

Техническая характеристика:

Диаметр рабочих валков, мм 50

Диаметр промежуточных валков, мм 110

Диаметр опорных валков, мм 400

Мощность двигателя, кВт 380

Скорость прокатки, м/мин 0/150/400

Минимальная толщина полосы, мм 0,03

Максимальная ширина полосы, мм 450

Вес рулонов, кгс 5000

Мощность двигателя, кВт 380