Файл: Чижиков, Ю. М. Редуцирование и прокатка металла непрерывной разливки.pdf

ния, по своим размерам отвечающие обжатым слябам, блюмам и заготовке. Литые слябы отливают с соотно­ шением сторон сечения от 1 : 2 до 1 : 8 и более при наи­ большей толщине порядка 300—350 мм и ширине 2000— 2500 мм. Литые блюмы имеют максимальное сечение 350X350 мм, а литая заготовка минимальное сечение порядка 50X50.

При переходе на непрерывную разливку до послед­ него времени основывались на двух посылках: 1) вся прокатная продукция как сортовая, так и листовая, про­ катывается из литой заготовки, литых блюмов и литых слябов, поступающих непосредственно на отделочные (чистовые) сортовые и листовые станы; 2) блюминги и заготовочные станы в сортовом производстве и слябинги в листовом производстве из сталеплавильно-прокатных комплексов исключается.

Для изготовления нужного сортамента сортовой и листовой продукции требуется большое количество отли­ чающихся по размерам заготовок, блюмов и слябов. По современной технологии их получают из крупных слит­ ков одного или нескольких типов путем прокатки на блюмингах и слябингах. В связи с исключением блюмин­ гов и слябингов весь необходимый набор заготовок, блюмов и слябов должен производиться на установках непрерывной разливки. Именно это обстоятельство — отливка отличающихся по размерам и сечению загото­

невозможным и такой важный элемент современной тех­ нологии, как зачистка (для удаления поверхностных де­ фектов) заготовки, блюмов и слябов в обжатом состоя­ нии до поступления их в окончательную прокатку. По­ верхностные дефекты можно удалять только с исходных слитков в литом состоянии. Это обстоятельство является второй характерной особенностью, описываемой техно­ логии.

Кроме того, в связи с исключением обжимного пере­ дела, когда всю прокатную продукцию получают непо­ средственно из литых слитков (заготовок, блюмов, сля­ бов) малых сечений, неизбежно существенное уменьше­ ние суммарной деформации. Таким образом, для техно­ логии, предусматривающей переход на непрерывную

15

разливку стали, характерно следующее: 1) непрерывная разливка весьма широкого сортамента исходных слит­ ков различных сечений и размеров; 2) прокатка всего сортамента продукции из большого количества различ­ ных непрерывнолитых слитков малых сечений с неболь­ шой массой; 3) малые степени суммарной деформации для большинства профилей проката; 4) зачистка метал­ ла в литом состоянии.

Сравнивая особенности этой технологии с особен­ ностями современной технологии производства прокат­ ной продукции, изложенной выше, нетрудно убедиться в том, что они принципиально различаются.

Как это сейчас становится ясным, все эти изменения технологии, связанные с переходом на непрерывную разливку, неизбежно должны привести к ухудшению ка­ чества металла, сужению сортамента, прокатной про­ дукции и ограничению параметров оборудования (сни­ жению единичных мощностей агрегатов, производитель­ ности и т. д.). В целом же рассмотренная технология может затруднить дальнейший прогресс черной метал­ лургии.

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Автором предложена новая технология производства прокатной продукции из непрерывнолитого металла. Принципиальными особенностями этой технологии явля­ ются:

1. Непрерывная разливка унифицированных слябов крупных сечений, с большой массой 1 м.

2. Прокатка всего сортамента сортовой и листовой продукции из обжатых заготовок, блюмов и слябов, по­ лученных путем редуцирования из непрерывнолитых слябов крупных сечений.

3.Высокие степени суммарной деформации при про­ катке всего сортамента сортовых профилей и листов. Увеличение суммарной деформации с ростом степени ре­ дуцирования.

4.Зачистка поверхностных дефектов металла в обжа­ том состоянии.

Чтобы получить необходимые для производства об­ жатые блюмы, заготовки и слябы из литых слябов плос­ ких сечений с большим отношением сторон сечения, ко­ торое в практических условиях может доходить до 1:8 и

16

более, их необходимо подвергать редуцированию — весь­ ма значительной (до 80% и более) односторонней дефор­ мации по большей стороне. Такой процесс в практике прокатного производства отсутствовал.

Новый процесс может быть широко применен как на новых, так и на действующих заводах. На действующих заводах можно использовать блюминги, на которых должна быть организована прокатка исходных литых слябов больших сечений вместо обычных слитков. Для этой цели, очевидно, следует внедрить непрерывную раз­ ливку стали.

Как показал опыт, при специальных калибровках вал­ ков па действующих блюмингах возможно одновременно прокатывать и обычные слитки, и непрерывнолитые сля­ бы. Это дает возможность получать сортовую продукцию из заготовки, прокатанной как из обычных слитков, так и из непрерывнолитых слябов.

На новых металлургических заводах, где предусмат­ ривается непрерывная разливка стали, надобность в блюмингах и слябингах отпадает. На этих заводах для получения всей гаммы заготовок и обжатых слябов, не­ обходимых для производства всего сортамента сортовых профилей и листовой продукции, в линии непрерывных заготовочных и непрерывных листовых станов должны ус­ танавливаться специальные редуцирующие агрегаты, на которых уменьшается ширина исходных слитков — сля­ бов непрерывной разливки (производится редуцирова­ ние). На некоторых заводах с очень большой производи­ тельностью возможна также установка отдельных реду­ цирующих агрегатов вне заготовочных и листовых ста­ нов.

Новая технология — получение гаммы слябов в листо­ вом производстве и сортовой заготовки в сортовом про­ изводстве из слябов одного-двух типов путем их редуци­ рования в процессе прокатки — имеет следующие преи­ мущества перед получением их непосредственно отлив­ кой.

1. Она позволяет унифицировать литые слябы, ис­ пользуемые на заводах черной металлургии. Например, в качестве исходных могут быть приняты слябы непре­ рывной разливки сечением 315ХЮ50 или 350X1 Ю0 мм для получения всей гаммы сортовых заготовок и сечени­

ем 315X2200 или 350X2200 мм длр-нолучения всей гам­ мы слябов для производства листор. В принципе вся про™

v 2—938 Г‘- ■ 17

катная продукция может быть изготовлена и из непре­ рывнолитых слябов одного сечения, например 350Х Х2500 мм, из которых путем редуцирования будут полу­ чаться обжатые слябы для листов любой ширины и сля­ бы, например, сечением 315ХЮ50 мм, для дальнейшей прокатки на заготовку и сортовые профиля всех разме­ ров.

2.Применение слябов одинаковых сечений в качестве исходных позволяет создавать однотипные установки не­ прерывной разливки для разных заводов черной метал­ лургии, что обеспечивает высокую мобильность отрасли

всмысле поставки слитков с одного завода на другой.

3.Унификация УНРС, стандартизация их изготовле­ ния, производство серии однотипных установок на ряде заводов, очевидно, существенно снизит их стоимость. Осо­ бенно большой экономический эффект в связи со стан­ дартизацией УНРС сможет быть достигнут из-за умень­ шения типов и количества кристаллизаторов, запасных частей и сменного оборудования. Очень важным являет­

ся и то, что изготовление вспомогательного и сменного оборудования может быть централизовано, что также снизит его стоимость.

4. С увеличением сечения отливаемых слябов увели­ чивается и их относительная масса, т. е. масса 1 ног. м, в результате чего уменьшается количество необходимых для разливки ручьев-кристаллизаторов в каждой маши­ не, поэтому не только упрощается конструкция УНРС, но и уменьшается и число УНРС, необходимых для разлив­ ки определенного количества стали.

5. Расчеты показывают, что чем меньше отливаемое сечение, тем меньше должна быть и масса разливаемой плавки и, наоборот, чем больше относительная масса от­ ливаемых слябов, тем большая по массе плавка может быть отлита на УНРС. Следовательно, с увеличением размеров сечения непрерывнолитых слябов увеличивает­ ся и единичная мощность сталеплавильных агрегатов, ко­ торые могут быть использованы в сталеплавильном про­ изводстве.

6. Отливка на УНРС слябов одного-двух типов созда­ ет предпосылки для создания полностью автоматизиро­ ванного процесса разливки. В свою очередь стандартные условия разливки обеспечивают возможность наиболее тщательного выполнения требований технологических ин­ струкций. В таких условиях качество непрерывнолитых

18

слябов, очевидно, будет получаться наиболее высоким.

7.Производство прокатной продукции из стандарт­ ных слябов создает наилучшие условия для планирования производства, фабрикации продукции, выполнение зака­ зов и для наиболее полного удовлетворения требований по сортаменту.

8.Более высокие степени суммарной деформации, возможность зачистки металла в промежуточном обжа­ том состоянии, осуществляемом, как правило, в процессе прокатки, создают предпосылки для существенного улуч­ шения качества прокатной продукции по всем показате­ лям.

9.Новая технология благодаря применению унифи­ цированных непрерывнолитых слябов дает возможность также достигать паилучших результатов по таким важ­ ным показателям производства, как относительная масса рулонов (отношение массы рулона к ширине листов) на листовых станах, длина раскатов и т. д.

10.Создание сталеплавильно-прокатных комплексов

сиспользованием процесса редуцирования при оптималь­ ных решениях обеспечивает возможность достигнуть на­ илучших показателей по производительности труда, что наряду с обеспечением высокого качества продукции яв­ ляется главным.

11.Наконец, при использовании новой технологии открываются возможности для широкого внедрения не­ прерывной разливки практически на всех действующих современных металлургических заводах с сохранением существующих технологических потоков и для достиже­ ния при этом высоких экономических показателей.

Г л а в а 2

НАПРЯЖЕННО ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ РЕДУЦИРОВАНИИ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ ПО ВЫСОТЕ СЕЧЕНИЯ

Деформированное состояние по высоте (при редуци­ ровании по большей стороне сечения) определяли по разным методикам. Путем замеров изменения коорди­ натной сетки, нанесенной на боковые поверхности де­ формируемого металла и по поведению каналов, про­ сверленных в торцах образцов. Каналы в части образ-

цов (из алюминия) заливали свинцом. С исходных образцов и после каждого прохода снимали рентгено­ граммы, по которым на инструментальном микроскопе

Рис. 1. Деформация слоев металла нсл ^ по высоте сечении

замеряли необходимые величины для определения де­ формированного состояния [12]. От образцов с полыми каналами после каждого прохода отрезали поперечные темплеты. Прокатке подвергали образцы, поперечное се­

20

чение которых характеризовалось отношением Н/В до 9,1. Полученные эспериментальные данные [13, 14] поз­ волили оценить распределение деформации по высоте се­

чения в установившемся процессе прокатки. Кривые, при­ веденные на рис. 1, показывают изменение суммарной деформации различных слоев металла по высоте сечения в зависимости от суммарного обжатия всего сечения. Су­ дя по этим кривым, в обоих случаях (для Н/В— 5,1 и Н/В= 9,1) деформация отдельных слоев отличается от деформации сечения в целом. Это указывает на то, что и при редуцировании деформация в установившемся про­ цессе по высоте сечения является неравномерной.

Истинный характер деформированного состояния при редуцировании иллюстрируют кривые рис. 2. Они пока­ зывают степени деформации, фактически достигнутые в отдельных слоях металла по высоте сечения в первом проходе при редуцировании полос с различным отноше­ нием Н/В.

Все кривые, показывающие зависимость деформации слоев от суммарной степени деформации, имеют три эк­

21