Исходные материалы и нагрев их перед прокаткой

Исходным материалом при производстве горячекатаных листов на станах являются слябы, прокатываемые на слябингах и блюмингах, а также непрерывно-литые слябы, получаемые на МНЛЗ.

Листовые слитки применяются только при прокатке толстолистовой стали толщиной более 60 мм. Нагрев слитков для прокатки производится в нагревательных колодцах. Нагретые слитки вытаскиваются из колодцев клещевым краном, устанавливаются в стационарный опрокидыватель и укладываются на ролики приемного рольганга. По рольгангу слитки попадают в установку гидросбива печной окалины, где она удаляется под давлением до 200 МПа. Перед черновой клетью на рабочем рольганге при помощи конических роликов слиток поворачивается на 90° и прокатывается поперек своей оси с целью увеличения ширины слитка (до требуемой ширины толстой плиты).

Далее уширенный слиток снова поворачивается коническими роликами рольганга на 90°, центрируется линейками манипулятора, прокатывается до требуемого размера но толщине. В процессе прокатки окалина с поверхности плиты удаляется гидросбивом. После прокатки плиты при помощи сгалкивателя укладываются в пакет на штабелирующий подъемно-опускающийся стол, откуда передаточными тележками транспортируются в пролеты замедленного охлаждения, огневой резки и зачистки. При необходимости плиты подвергаются термической обработки в камерных печах с выдвижным подом.

Прокатка листов из слябов более рациональна, так как при этом повышается качество листовой стали и снижаются отходы. Размеры и массу слябов выбирают в зависимости от размеров листов. Длина слябов для прокатки ограничивается длиной бочки валков, так как слябы с длиной больше длины бочки валков не позволяют вести прокатку поперек для разбивки ширины листа. Если разбивку ширины не производят, длина сляба ограничивается допустимыми значениями температуры конца прокатки и разницей температур переднего и заднего концов полосы.

Нагрев слябов осуществляется в методических четырех- и пятизонных печах с торцевой посадкой и выдачей. Слябы, уложенные на тележках, подаются на загрузочные столы, сталкиваются по одному на печной рольганг, взвешиваются на весах и толкателями загружаются в методические печи. Температура нагрева слябов зависит от химического состава стали и составляет 1150... 1280 °С. Продолжительность нагрева зависит от толщины слябов, химического состава стали и начальной температуры при их посадке.

На рис. 4.1 показана четырехзонная рекуперативная печь с подогревом воздуха в керамических рекуператорах до 850 °С и газа в металлических рекуператорах до 350.. .450 °С.

Продольный разрез методической толкательной печи

Рис. 4.1. Продольный разрез методической толкательной печи

Наибольшие размеры таких печей: длина до 40 м и ширина до 10 м. Топливом является смесь доменного и коксового газов или природный газ, который в настоящее время из-за его большой стоимости применяется крайне редко. Такие печи на металлургических комбинатах работают на смеси доменного или коксового газа с природным газом.

Нагревательные печи оборудованы загрузочным рольгангом и реечными толкателями. В методической зоне металл нагревается до 600. ..700 °С, в первой сварочной зоне - до 1180... 1410 °С, а во второй сварочной зоне - до 1200... 1480 °С. Из томильной зоны печи металл выдается с температурой начала прокатки в черновой клети.

В печи слябы передвигаются по водоохлаждаемым глиссажным трубам. Наличие водоохлаждаемых подовых труб приводит к неравномерному по длине нагреву слябов (так называемые «глиссажные метки»), что вызывает колебания толщины и механических свойств по длине полосы, дополнительный расход энергии и нестабильность технологического процесса в чистовых клетях. Для устранения «глиссажных меток» в томильной зоне методических печах применяют монолитный под, выложенный из электрогшавкого корунда.

Особенность печи, показанной на рис. 4.1, является непараллельное стенкам печи расположение глиссажных груб перед монолитной подиной, что позволило значительно снизить неравномерность нагрева сляба но длине. Однако, как показала эксплуатация такой печи, для полного устранения перепада температуры по длине сляба этого недостаточно. Поэтому на подовые трубы печей толкательного типа устанавливаются рейтеры из жаропрочных сплавов, что позволяет значительно улучшить качество нагрева, уменьшить его время и увеличить производительность печей.

Кроме неравномерного нагрева слябов по длине, методическим печам толкательного типа присущи следующие недостатки: повреждение нижней грани слябов во время движения их по глиссажным трубам; необходимость установки мощного толкателя (он передвигает находящуюся в печи садку слябов массой до 500 т); трудность удаления слябов из печи перед ремонтом, если случается аварийная ситуация; применение физического груда при чистке подины от окалины; невозможность резкого изменения сортамента нагреваемых слябов по толщине и др.

На печах, построенных в 1960-е годы, выдача слябов из печи производилась по «склизу», что приводило к большим динамическим нагрузкам, действующим на демпферы-упоры, которые ограничивают передвижение слябов относительно продольной оси рольганга. Поэтому около печей стали устанавливать механизмы безударной выдачи слябов.

После нагрева слябы с торца печей выгружаются специальным приемным устройством (рис. 4.2), имеющим привод перемещения штанг 1 зубчатой рейкой 2 и привод подъема стола 3 при помощи гидроцилиндра 4. Очередной нагретый сляб толкателем на загрузочной стороне нечи подается к окну выдачи. Концы штанг, расположенные между роликами рольганга 5, входят под сляб в проемы в поде печи; затем штанги со слябом поднимаются на 150 мм, выдвигаются из окна печи и, опускаясь плавно (без удара), укладывают сляб на ролики рольганга, после чего он транспортируется к прокатному стану.

Приемное устройство методической печи с шагающими балками

Рис. 4.2. Приемное устройство методической печи с шагающими балками

В настоящее время на современных станах для нагрева слябов до 1250 °С устанавливают методические печи с шагающими балками (рис. 4.3). Под этих печей состоит из десяти продольных балок: четырех подвижных 1 и шести неподвижных 2. Все балки представляют собой пространственные продольные рамы из толстостенных водоохлаждаемых труб. Чтобы не допустить образование холодных (темных) пятен на нижней поверхности слябов, на балках установлены накладки (рейгоры) 3 из жаропрочной стали с шагом 250 мм.

Подвижные балки при помощи расположенного внизу гидропривода 4 поднимаются вверх на 200 мм и перемещаются по горизонтали на 480 мм, г.е. эти балки «шагают» вдоль печи, перекладывая слябы на один шаг на неподвижные балки. Цикл перемещения подвижных балок 60 с. Печи отапливаются природным газом при помощи верхних 5 и боковых нижних 6 горелок; ширина иода печи 11,5 м, длина 50 м; производительность печи при холодном посаде 300 г/ч.

Поперечный разрез нагревательной методической печи с шагающими балками

Рис. 4.3. Поперечный разрез нагревательной методической печи с шагающими балками

После нагрева слябы с торца печей выгружаются безударным приемным устройством на транспортный рольганг, по которому сляб направляется к черновой группе клетей стана.

В табл. 4.1 приведены режимы нагрева слябов в методических печах указанного типа.

Печи с шагающими балками имеют целый ряд преимуществ по сравнению с печами толкательного типа. Практически при такой же полезной длине они имеют большую производительность (320 против 250 т/ч). Такую печь можно одновременно загружать слябами различной толщины, быстро разгружать в случае ремонта или простоя. В составе ее оборудования нет толкателя. К основным недостаткам данного типа печей надо отнести малую стойкость рейтеров, которые установлены на шагающих балках, приводящую к сокращению межремонтного срока работы печей, и наличие подсосов в печное пространство, ведущих к более интенсивному окислению металла. Производительность этой печи можно увеличить на 25...40% применением теплого (300...500 °С) посада. Однако осуществление теплого, а тем более горячего посада в настоящее время весьма проблематично. При его реализации приходится решать комплекс сложных организационных и технических мероприятий.

Таблица 4.1

Режим нагрева слябов в методических печах непрерывного широкополосного стана

Марки

стали

Температура по зонам, °С

Толщи- на сляба, мм

Время нагрева, мин, не менее

методическая

I сварочная

II сварочная

томильная

Ст1кп, Ст2кп, С'т2пс, СтЗкп, 08 пс

600...700

  • 1280.. .1400
  • 1250.. . 1350
  • 1350.. .1480
  • 1280.. . 1340

1250...1300

  • 165
  • 200
  • 240
  • 259
  • 120
  • 140
  • 170
  • 180

СтО,

Ст1сп,

СтЗсп,

10, 15, 20

600... 700

  • 1280.. .1410
  • 1250.. . 1350
  • 1350.. .1480
  • 1280.. . 1340

1250...1300

  • 240
  • 250
  • 140
  • 150

17 ГК, 17Г2СФ

600... 700

  • 1180.. .1250
  • 1180.. .1250
  • 1360.. .1460
  • 1200.. .1400

1250...1300

  • 240
  • 250
  • 200
  • 210

Примечание. Числитель - температура верхней зоны; знаменатель - нижней.

К эксплуатационным преимуществам таких нагревательных печей следует также отнести ликвидацию проблемы уборки окалины из печи, гибкое регулирование скорости перемещения металла через печь, снижение угара металла за счет за счет повышения скорости нагрева и др.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >