Технология изготовления катанки.

 

Исходная заготовка: сечением 195х195 мм, длиной 6 - 7 м, массой 1,9 - 2,2 т, поступают в железнодорожных вагонах, разгружаются и складируются в штабели на складе.

Склад заготовок закрытого типа площадью 6480 м². Заготовки подвергают зачистке на двух станках фирмы "Генрих Pay" (ГДР) в соответствии с технологической инструкцией по зачистке ТИ 173-ПС-02-9-91.

Подготовленный к прокатке металл поплавочно и помарочно подается со склада пратцен-кранами на загрузочный шлеппер для поштучной передачи на подводящий рольганг. Дефектные заготовки сталкиваются с рольганга на специальный стеллаж, с которого они снимаются пратцен-краном и возвращаются на склад для зачистки или перевода в брак. Емкость шлеппера 70 т. Подводящим рольгангом (диаметр роликов 315 мм, длина бочки 630 мм) заготовки транспортируются от загрузочного шлеппера к наклонному подъемнику со скоростью 0,9 м/с. На подводящем рольганге установлен гидравли­ческий кантователь с целью лучшего перемещения заготовок по рольгангу, ход при кантовке 200 мм, усилие хода при кантовке 60 кН. Бракованные заготовки удаляют с подводящего рольганга в карман сталкивателем реечного типа с усилием подачи 45 кН.

Подъем заготовок с подводящего рольганга (нулевой отметки) на отметку +5000 мм, на которой расположено все основное оборудование прокатного стана, проводится наклонным подъемником со скоростью 0,31 м/с. С подъемника заготовки поступают на печной рольганг. Скорость движения по печному рольгангу 0,9 м/с. Торцевую посадку заготовок в нагревательную печь ведут с помощью толкателя реечного типа усилием 58 кН, со скоростью перемещения 0,4 м/с, ход рейки 2170 мм.

Нагревательная печь с шагающим подом, четырехзонная двухстадийного нагре­ва металла. Размеры пода печи: ширина в свету 7,65 м; длина габаритная 26,8 м. Площадь пода: габаритная 205 м², активная максимальная (при длине заготовок 7 м) 180 м². Под печи состоит из трех неподвижных и двух подвижных (с чередованием) балок. Горизонтальный ход подвижных балок 300; 400; 530 мм.

Топливо - природный газ теплотой сгорания 33,6 МДж/м³. Воздух подогревают до 340°С в металлическом петлевом шестисекционном трубчатом рекуператоре (по­верхность теплообмена 600 м²). Печь имеет 36 горелок, в том числе 12 боковых типа "труба в трубе" ДВБ 200/35 в подогревательной камере и 24 плоскопламенных горе­лок ГР 750-5/12 в своде нагревательной камеры, и четыре зоны регулирования темпе­ратуры. Максимальный расход на печь газа 5200 м³/ч, воздуха 52300 м³/ч, воды: для охлаждения элементов 350 м³/ч, для смыва окалины (периодически) 200 м /ч. Дав­ление газа перед печью 10,5 кПа; перед горелками ДВБ 200/35 - 5 кПа; перед горел­ками ГР 750-5/12-6 кПа; давление воздуха перед горелками ДВБ 200/35 - 2,5 кПа; перед горелками ГР 750-5/12-4,5 кПа. Минимальный цикл выдачи заготовок из печи 50 с. Максимальная масса садки металла 160 т. Максимальная производительность печи 100т/ч.

В торец нагретой заготовки штанговым выталкивателем, установленным у бокового окна печи по оси прокатки стана, выдвигается из печи. Толкающая штанга движется с помощью подающих вертикальных роликов и входит в специальный желоб, расположенный внутри печи вдоль торцевой стены. Диаметр ведущих роликов 360 мм. Прижимное усилие движущихся роликов 100 кН, усилие выталкивания 20 кН. Скорость выталкивания 1,1 м/с. Ход штанги 5 м. Цикл подачи заготовок 85 с.

Перед задачей в валки клетей 630 обжимной группы заготовки перемещаются по рольгангу со скоростью 1,1 м/с. Диаметр роликов 265 мм, длина бочки 500 мм, шаг 800 мм. По необходимости заготовки сечением 195х195мм кантуют пневматическим кантователем с выравнивателем (без удара по роликам) при помощи четырех пневмоцилиндров. Давление воздуха 0,4 - 0,6 МПа.

После обжимной группы раскат транспортируют со скоростью 0,5 - 1,0 м/с по рольгангу к маятниковым ножницам для порезки бракованного переднего конца движущегося раската или всего раската на короткие длины при снятии его с линии прокатки. Максимальное разрезаемое сечение 100х100 мм, ход ножа 220 мм, ширина 380 мм.

После маятниковых ножниц раскат транспортируют к роликовой печи по раздвоен­ному рольгангу с косорасположенными роликами (длиной 15,5 м) для распределения и независимой подачи раскатов с обжимной группы клетей по двум ниткам после­дующего оборудования. В начале рольганга есть стрелка, направляющая раскат в нужную нитку. Скорость транспортирования 0,5 - 1,0 м/с. Диаметр роликов рольганга 265 мм, шаг – 1200 мм.

Роликовая печь служит для подогрева прокатываемого металла, выравнивания температуры по длине раската. Под печи представляет собой двухниточный рольганг с независимым приводом. Печь отапливается природным газом через 17 боковых горелок ГНП-6 института "Теплопроект". Воздух для горения подается через металлический петлевой трубчатый рекуператор. Поверхность теплообмена 300 м². Темпе­ратура стенки рекуператора 700 °С. Температура подогрева воздуха 340 °С.

Расход природного газа на печь 1100 м³/ч, сжатого воздуха 770 м³/ч, пода 1000 кг/ч, воды на охлаждение элементов печи 500 м³/ч. Сечение заготовки 100х100 мм, длина ≤ 28 м.

Длина печи по осям крайних роликов 33,23 м, по кладке 32,48 м. Расстояние между нитками 370 мм, шаг роликов рольганга в печи 754 мм. Диаметр рабочей бочки роли­ка 200 мм. Температура металла в печи 1000 - 1100 °С, температура печи < 1200 °С. Производительность печи = s 100 т/ч. Скорость транспортирования заготовки при выходе из обжимной группы 0,5 - 1,0 м/с; на выходе из печи при подаче в черновую группу 0,06 - 0,15 м/с. Металл можно выдерживать на роликах печи в качающемся режиме при вынужденном простое стана ≤ 30 мин.

Между роликовой печью и черновой группой стана установлены разрывные ножни­цы кривошипного типа двухручьевые с усилием резания 1 МН для однократного разрезания раската, входящего в черновую группу клетей при возникновении аварий­ной ситуации. Максимальное разрезаемое сечение 100х100 мм. Ширина ножа 160 мм. Максимальная скорость движения проката 0,7 м/с.

Черновая группа - двухниточная непрерывная состоит из пяти горизонтальных клетей 450, предназначенных для обжатия раската от сечения 92х96 до 55х55 мм. Общая вытяжка металла 3,06. Привод валков каждой клети от отдельного 500-кВт электродвигателя через комбинированный редуктор, шестеренную клеть и зубчатые телескопические шпиндели.

На правой и левой нитках непосредственно за черновой группой клетей установ­лены кривошипно-рычажные ножницы усилием резания 0,4 МН для обрезки передних концов движущихся раскатов и аварийной порезки раската на короткие длины, в случае возникновения аварии в последующих группах клетей. Максимальное разре­заемое сечение 2800 мм², ширина ножа 80 мм. Скорость движения ножа 0,2-1,0 м/с, раската 0,2-0,8 м/с.

Первая промежуточная группа клетей - двухниточная непрерывная - состоит из шести горизонтальных клетей 380 для уменьшения площади сечения раската до 520 мм². Общая вытяжка металла в группе клетей 3,85. Привод каждой клети I и II промежуточных групп от отдельного 630-кВт электродвигателя (четные номера клетей с XII по XXII, на валках которых размещены плоские калибры - овальные) и 500-кВт двигателя (нечетные номера клетей с XIII по XXIII, на валках которых разме­щены ребровые овальные и круглые калибры), через комбинированный редуктор шестеренную клеть и зубчатые телескопические шпиндели. Расстояние между осями клетей в группе 2,8 м.

На обеих нитках за первой промежуточной группой клетей установлены кривошип­ные ножницы усилием резания 97,5 кН для порезки передних концов движущихся раскатов и аварийной порезки раскатов на короткие длины, в случае возникновения аварии в последующих клетях. Максимальное разрезаемое сечение 500 мм² при = 200МПа.

Между первой и второй промежуточными группами клетей находится петлерегулятор, состоящий из двух желобов, обеспечивающих поддержание петли длиной до 3,5 м, высотой до 1,5 м Давление воздуха в двух пневмоцилиндрах 0,4 МПа.

Вторая промежуточная группа - двухниточная непрерывная - состоит из четырех или шести (в зависимости от диаметра готового профиля) горизонтальных клетей 320. Группа служит для выпуска подката круглого сечения для дальнейшей прокатки его в чистовых блоках. Диаметр подката 12 - 17 мм в зависимости от готового профиля. Привод валков каждой из первых трех клетей от отдельного электродвигателя через комбинированные редукторы, а каждой из последующих трех клетей - через шесте­ренные клети без редукторов. Вращение валкам передается зубчатыми шпинделями телескопической конструкции. Расстояние между осями рабочих клетей 2,5м.

Для отсечения задних концов раската предназначены барабанные ножницы, обо­рудованные стрелкой, которая при необходимости переводит раскат с линии прокатки в другую проводку. В этот момент происходит отсечение раската. Ножницы установлены на каждой нитке. Скорость прокатки до 12 м/с.

Максимальное разрезаемое сечение 250 мм². Скорость прокатки 4-12 м/с.

Перед каждым из двух чистовых блоков находится петлерегулятор, который состоит из роликового отгибателя и кармана. Механизм поддерживает постоянную петлю перед блоком путем регулирования скорости вра­щения привода блока. Максимальные размеры петли: длина 1,38 м, высота 1,1м.

Непосредственно перед каждым чистовым блоком установлены разрывные нож­ницы, которые служат для однократного разрезания раската при авариях в блоке и в последующих механизмах, а также для создания преград и в случае появления рас­ката со второй промежуточной группы клетей во время остановки и вскрытия чисто­вого блока.

Десятиклетевые блоки чистовых клетей - однониточные непрерывные с групповым приводом от двух 2000Вт электродвигателей каждый через цилиндрический и распре­делительный редукторы с передаточными отношениями 0,342 и 0,847 соответственно. Горизонтальные и вертикальные валковые кассеты устанавливаются с чередованием на единой фундаментной раме. Каждая клеть состоит из рабочей и редукторной кассет, которые крепятся в общем корпусе с торцевых сторон болтами. В корпусе рабочей кассеты по ходовой посадке установлены две эксцентриковые втулки, фикси­рованные в осевом направлении. Радиальная регулировка валков, осуществляется эксцентриковыми втулками. Пределы регулировки в клети 200 - до 32 мм, в клети 150 - до 24 мм. В расточках втулок в специальных подшипниках скольжения установ­лены главные валы. В качестве упорных подшипников применены подшипники ка­чения.

Валы в редукторной кассете вращаются в подшипниках качения. На приводном валу редукторной кассеты находится коническое колесо с круговыми зубьями, нахо­дящимися в зацеплении с колесом, расположенным на валу распределительного редуктора. Валы рабочей кассеты и валы редукторной кассеты соединены внутренним зацеплением с прямыми зубьями.

Калибровка валков: обжимной группы клетей - гладкая бочка (клеть №1) и ящичные калибры (клети №2 - №6); черновой группы - гладкая бочка (клеть №7), ящичные калибры (клети №8 и №9), шестиугольный калибр (клеть №10) и ребровой овальный (клеть №11); первая и вторая промежуточные группы - шестиугольный (клеть №12) и чередование ребрового овального (клети №13, №15, №17, №19) и плоского овального (клети №14, №16, №18, №20); далее два круглых калибра (клеть №21) диаметром 15 мм, предназначенных для катанки диаметром 5; 6; 7; 9 мм, и диаметром 16,5 мм -для катанки диаметром 6,5; 8 и 10 мм; в клети №22 два плоских овальных калибра, в клети №23 два круглых калибра, используемых при прокатке катанки 5 и 5,5 мм (клети №22 и №23 при прокатке катанки диаметром 6 - 10 мм не используются). Калибровка шайб чистового блока клетей №24 - №33 овал - круг, причем катанку диаметром 9 и 10 мм получают из клети №29, диаметром 7 и 8 мм - из клети №31, диаметром 5 - 6,5 мм - из клети №33.

 

Для каждой марки стали выбираются свои температурно-скоростные параметры прокатки и охлаждения, а также выбирается режим калибровки валков.

Температурно-скоростные параметры прокатки и охлаждения катанки из стали марки 80:

Диаметр катанки 8мм

Кол-во прокатываемых ниток 2

Скорость прокатки 34 м/с

Температура металла по линии стана, ⁰С;

после 2-ой клети 1060-1080

перед блоками 940-960

на виткоукладчике 930-950

Скорость транспортера 0,35 м/с

Участок интенсивного охлаждения;

частота привода вентиляторов, Гц;

№1 40

№2 40

№3 40

Участок ускоренного охлаждения;

положение крышек блоков - откр.

вентиляторы №4,5,6,7,8 на 100%

Участок окончательного охлаждения;

№ включенных вентиляторов – 9,10,11

 

Для стали марки 80 режим прокатки круга 8 мм, будет следующий:

 

№ кл.	Форма калибра	Размеры калибра	Размеры железа	Площадь сечения	коэф. вытяжки	скорость прокатки	Дополн. сведения
	глуб.	шир.	зазор	высота*ширина
мм	мм	мм	мм*мм	мм2		м/с
Обжимная группа 630
	гл.бочка	*	*	*	142*215		1,15	0,31	заготовка 180*200
	гл.бочка	*	*	*	145*164		1,28	0,39
	гл.бочка	*	*	*	112*167		1,27	0,5
	гл.бочка	*	*	*	115*129		1,26	0,63
	гл.бочка	*	*	*	85*132		1,35	0,85
	гл.бочка	*	*	*	92*98		1,24	1,05
Черновая группа 480
	гл.бочка	*	*	*	61*110		1,32	0,27	Средняя вытяжка по стану 1,25   Допуск на размеры катанки   Высокой точности +0,1 -0,2   Повышен. точности +0,2 -0,5   Обычной точности +0,3 -0,5
	ящичный	22,5			55*85		1,46	0,39
	ящичный				58*65		1,3	0,5
	6-ти угол				36*80		1,27	0,64
	круг				d 49		1,43	9,2
1-я пром. группа 380
	6-ти угол				28*58		1,23	1,13
	ребр.овал				43*35		1,29	1,45
	овал				21*51		1,34	1,9
	ребр.овал	14,5			34*27		1,21	2,4
	овал			7,5	17,5*39		1,29
	ребр.овал			4,5	26,5*22		1,2	3,6
2-я пром. группа 320
	овал			4,5	14,5*35		1,18	4,3
	ребр.овал		18,5		22*18		1,29	5,5
	овал			4,4	12,4*26		1,24	6,9
	круг	6,75	17,5	2,8	16,3*16,2		1,22	8,4
Чистовые блоки 5*215/5*170
	овал	4,2	21,6	2,6	11*19,3	172,5	1,2	10,1
	круг	5,7	14,4	2,2	13,6*13,2	146,8	1,177	11,9
	овал	3,2	18,4	2,6	9*16,4	121,3	1,211	14,4
	круг	4,4	12,3	2,5	11,3*11		1,178	16,9
	овал		16,25	1,5	7,5*13,8		1,198	20,3
	круг	3,9	10,3	1,8	9,6*9,1	73,1	1,176	23,9
	овал	2,4	13,7	1,7	6,5*11,4	60,7	1,204	28,7
	круг	3,1	8,3	1,8	8*8	51,4	1,181

 

Точность поперечных размеров готового профиля катанки контролируется измери­телем толщины - оптическим прибором, фиксирующим диаметр катанки, выходящей из блока через каждые 15° сечения профиля.

Качество поверхности (наличие трещин, рисок, плен, волосовин), степени шерохо­ватости поверхности, движущейся катанки предусмотрено определять с помощью дефектоскопа.

После прокатки в блоке катанку подвергают регулируемому охлаждению в две стадии: многоступенчатому охлаждению водой с выравниванием температуры по сечению катанки в пропускных трубах, охлаждению вентиляторным воздухом.

Температура охлаждения-катанки выбирается в зависимости от ее диаметра, марки стали, и устанавливается в соответствии с изменением расхо­да воды на первой стадии и количеством работающих вентиляторов на второй стадии.

Водяное охлаждение катанки между блоками и образователями витков входит в двухстадийный процесс сорбитизации катанки (стелмор). На каждой нитке водя­ное охлаждение состоит из трех ступеней (по две секции охлаждения на каждую ступень). Общая длина участка 47 м. Давление воды в трубах до 0,8 МПа. Объем­ный расход воды на одну нитку 240 м³/ч.

В устройство образователя витков вмонтирован трайб-аппарат, который слу­жит для принудительного транспортирования катанки во избежание застревания раскатов в трубах. Трайб-аппарат состоит из двух калиброванных роликов, просвет между которыми регулируется специальным нажимным устройством. Диаметр калиброванных роликов 310 мм. Материал роликов - инструментальная сталь с твердостью HRC 55-58, ГОСТ 9012-59. Привод роликов от 44-кВт электродвига­теля. Диаметр направляющей проводки, мм: наружный - 45; внутренний - 8; 10; 12; 15.

Образователь витков работает синхронно с блоком чистовых клетей. Ось вра­щения витка формирующей трубы наклонна к горизонту на 10°. Диаметр витка ка­танки ≤ 1100 мм.

Для перемещения растянутых витков катанки над шахтами воздушного охлажде­ния служит роликовый транспортер, а затем ннаклонный сетчатый транспортер. Это охлаждение является завершающей стадией сорбитизации катанки. Проем каждой из 11 шахт перекрыт клапанами, позволяющим регулировать поток воздуха. Воздушное давление в шахтах создается десятью мощными вентиляторами. Объемный расход воздуха до 3,5÷10⁵ м³/ч. Длина транспортера каждой нитки 53,5 м.

Сборник витков - 5-м шахта диаметром 125 см из металлоконструкции которую по специальному транспортеру проходят поддоны для формирования бунта - установлен на конце сетчатого транспортера.

Транспортеры поддонов с буртами предназначены для перемещения бунтов от механизма с одной технологической линии на другую, а также для возврата поддонов к сборнику витков. Транспортеры располагаются параллельно и перпендикулярно оси пролета. В местах стыков взаимно перпендикулярных транспортеров установлены поворотные столы. Общая длина транспортеров 125 м.

Для взвешивания готовой продукции с суммированием по партиям и плавкам на каждой нитке установлены весы. За весами на каждой технологической линии уста­новлены прессы для осадки распущенного бунта перед его увязкой. Усилие прессо­вания 160 кН.

Вокруг пресса бунтов на каждой линии расположено по четыре вязальные машины. Увязка осуществляется катанкой с четырёх сторон. Допускается меньшее количество вязок, но не менее двух диаметрально расположенных, при гарантии сохранения товарного вида мотка.

Опрокидыватель служит для отделения бунтов катанки от поддонов. Механизм установлен в конце пролета за транспортером поддонов. Тележка для съема бутов переносит бунт, отделенный or поддона, на штангу поворотного устройства, сос­тоящего из перемещающейся штанги, подъемного и поворотного механизмов и служащего для переноса бунтов с одного транспортера на другой; по одному такому устройству установлено в начале цепного транспортера и у каждого пластинчатого транспортера.

Цепной пролет служит для транспортировки бунтов на склад готовой продукции. Длина транспортера 67,5 м.

Три пластинчатых 12-м транспортера размещены на складе готовой продукции перпендикулярно цепному транспортеру и предназначены для сбора готовых бунтов катанки в пакеты.

Пролет склада заготовок, готовой продукции обслуживают электромостовые краны: два 16-т с подхватами, два 5/5-т с гибким подвесом траверсы, один 10-т.

Становый пролет обслуживают четыре электромостовых крана 50/10-т, 30/5-т, 10-т и магнитно-грейферный 10/10-т.