Сортамент толстолистовой продукции и развитие толстолистового производства в России

По ГОСТ 5687 толстым называется лист толщиной от 4 до 160 мм, шириной от 600 до 4900 мм и длиной от 2 до 12 м (иногда — до 18—20 м). Лист толщиной выше 60 мм носит отдельное название — плита. Толстый лист поставляется в виде карточек, которые вырезаются по требованию заказчика. Лист обрезается по кромкам гильотинными ножницами или газовым резаком, и способ обрезки листа также оговаривается заказчиком. В последнее время используют также плазменную и лазерную резку. Толстый лист с катаными кромками называется универсальным, так как он производится на специализированных универсальных станах, имеющих вертикальные валки для формирования кромок. Универсальный лист имеет толщину 4—50 мм, ширину 200— 1050 мм и длину до 18 м.

Приведенные выше границы сортамента толстого листа условны и в значительной мере устарели. Большинство современных толстолистовых станов производят листы толщиной от 8 мм и выше. На широкополосном стане выгоднее, чем на толстолистовом, производить толстые листы толщиной от 4 до 8 мм (и даже до 16—20 мм), поэтому эта часть толстолистового сортамента постепенно перешла на станы, предназначенные для производства более тонкого горячекатаного листа. Точно так же верхний предел плит толщиной 160 мм вовсе не является предельным, современные толстолистовые станы типа стана 5000 ОАО “Северсталь” могут прокатывать плиты толщиной свыше 300 мм.

Требования по толщине листа и маркам стали, а также по качеству толстого листа закрепляются в соответствующих ГОСТах и ТУ и сильно зависят от потребителя этого листа. Основными потребителями являются судостроение, трубная промышленность, котло-, мосто- и автостроение. Особые свойства и повышенное качество листов требуют химическая промышленность и атомное энергомашиностроение.

Наибольшее количество толстого листа в мире производит Япония. В этой стране очень развит танкерный флот. Не имея собственного металлургического сырья, Япония танкерами завозит его из Индии, Бразилии и других стран. Собственные потребности в толстом листе, а также лидирующие позиции по качеству листа определили ведущее место этой страны по производству и сбыту толстолистовой продукции. Значительную долю на рынке составляет немецкий толстый лист. Быстро растет его производство в других странах.

Россия имеет большую внутреннюю потребность в толстом листе для судостроения, для прокладки крупных нефге- и газопроводов, а также для быстро развивающихся химического и атомного машиностроения. В 1985 г. по производству толстого листа СССР находился на втором месте в мире (16 млн. т) после Японии (18 млн. т), однако после развала Советского Союза большое количество толстолистовых станов осталось на Украине и перед Россией встал вопрос о наращивании мощностей по производству толстого листа.

Россия в составе СССР начала производить толстый лист в достаточном количестве лишь с 1950-х гг. после строительства ряда типовых толстолистовых станов 2800 (рис. 15.2). Такие станы позволяли быстро наращивать объем толстолистовой продукции для развивающегося машиностроения СССР. В 1955 г. стан 2800 был построен на Коммунарском металлургическом заводе, в 1960-м — на ОХМК и т. д. (в названии листовых станов указывается длина бочки прокатных валков, так как эта характеристика наилучшим образом отражает возможности стана).

На стане 2800 заготовка (сляб) поступает на загрузочные решетки /, где взвешивается и осматривается, затем с помощью толкателя загружается в одну из методических нагревательных печей 2. При проталкивании вся садка печи перемещается на один шаг, и последняя нагретая заготовка сбрасывается на приемный рольганг, ведущий к вертикальной клети 3 стана. В этой клети обжатие сляба происходит по боковым граням, и на основных широких гранях окалина разламывается и разрыхляется. Затем она смывается водой, подаваемой под высоким давлением (до 150 атм) из системы сопел гидросбива. В горизонтальной черновой клети 4 в реверсивном режиме происходит прокатка до некоторой промежуточной толщины. Окончательные размеры листа также реверсивной прокаткой формируются в универсальной чистовой клети 5, которая содержит горизонтальные и вертикальные валки. Последние снимают уши- рение (без дополнительного обжатия во избежание наплывов) и формируют ширину готового листа. На многих станах, построенных после 1965 г., чистовая клеть содержит только горизонтальные валки, так как идею использования вертикальных валков для получения катаных кромок и сокращения боковой обрези на листе не удалось до конца осуществить. Далее готовый лист толщиной 25—50 мм после правки на правильной машине 6 по шлепперу 7 поступает на первую линию I стана. Здесь с помощью системы гильотинных ножниц 8 и 9, расположенных в продольном и поперечном направлениях, осуществля-

Рис. 15.2. Схема расположения типового толстолистового стана 2800

ется обрезка боковых и концевых кромок, а также раскрой листа по заказу. Здесь же (как правило, от одного листа каждой плавки) вырезается полоска металла для металлографических и механических испытаний (проба). В виде готовой карточки лист поступает на холодильник 10. Окончательно листы охлаждаются в штабелях на территории склада цеха.

Листы толщиной 5—25 мм после правки на роликоправильной машине ?1 поступают по шлепперу 12 на вторую линию II, на которой перед порезкой подогреваются в печи 13. На продольных 14 и поперечных 15 ножницах обрезаются боковые и концевые кромки, а также вырезаются пробы. Готовый лист также поступает на холодильник 10 и далее охлаждается в штабелях, после чего направляется на отделочные операции.

Представленный стан очень прост. Он не содержит оборудования для контроля качества металла в процессе прокатки и, следовательно, не может гарантировать высокого качества листа. На современных станах заказчику необходимо выдавать гарантированные свойства листа, а также паспорт поверхностных и внутренних дефектов листа, если они допустимы. На листах, претендующих на высокое качество, поверхностные дефекты должны быть удалены. На стане 2800 такого оборудования в линии стана нет, контроль поверхностных дефектов осуществляется визуальным осмотром. Стан не имеет поворотного устройства, позволяющего перевернуть лист для осмотра его второй поверхности. Процедуры выявления и устранения дефектов сосредоточены на отдельном участке цеха (на адъюстаже), а не в линии стана. Это, во-первых, дорого, а во-вторых, на адъюстаже не удается организовать 100 %-ный контроль качества продукции. На современном стане в технологической линии должны быть установлены соответствующие датчики (дефектоскопы), например ультразвуковые, для контроля поверхностных и внутренних дефектов. Также в технологической линии должны находиться зачистные станки, осуществляющие сплошную или выборочную зачистку поверхностей листа на ответственных заказах. Должны быть разметочные устройства, клеймовочные машины и пр. Конечно, необходима автоматизированная система слежения за каждым листом на всех переделах на базе сети ЭВМ. На описываемых станах такие системы появились только в последнее время в результате реконструкции этих станов.

В линии стана 2800 нет термических печей. Так называемые сырые листы, которые получаются при естественной скорости охлаждения после прокатки без его термической обработки, не удовлетворяют подавляющее большинство заказчиков. В линии стана должно быть оборудование для закалки, нормализации, отжига, режимного охлаждения листа. Попытки пристроить к действующему стану 2800 дополнительный термический цех показали, что такой путь дорог, так как не дает возможности использовать тепло прокатного нагрева. Кроме того, организационные затраты на производство в дополнительном цехе всегда выше, чем на стане, даже при тех же технологических операциях. В отдельно стоящем цехе недостижимы те высокие свойства, которые можно получить при соответствующих режимах, использующих совместное влияние на структуру металла пластической деформации и термической обработки (термомеханическая и контролируемая обработка).

Длина бочки валков 2800 дает возможность прокатывать лист не шире 2400 мм, а для судостроения, атомного и химического машиностроения гребуются более широкие листы. Чем шире лист, тем меньше сварочных и монтажных работ в машиностроении. Для магистральных газо- и нефтепроводов требуются трубы диаметром до 1420 мм, которые можно сформовать из листа шириной около 4600 мм или из двух листов меньшей ширины. Для прокатки широких листов необходимы станы с длиной бочки валков 3600—5500 мм, имеющие в своем составе термические средства и оборудование для контроля качества металла, а также разнообразные отделочные средства.

Значительным этапом в развитии производства толстого листа в СССР стало строительство в 1973 г. стана 3600 на заводе “Азовсталь” (г. Мариуполь, Украина), имеющего современное и по ряду позиций уникальное оборудование, которое обеспечивает высокое качество продукции, удовлетворяющее современным требованиям (рис. 15.3). Стан производит из углеродистых, конструкционных и легированных марок стали листы толщиной от 5 до 50 мм и плиты до 200 мм шириной 2000—3200 мм и длиной до 28 м. Прокатку ведут из катаных слябов толщиной 130-250 мм, шириной 1100—1900 мм и массой от 2,2 до 16,0 т, которые получают на слябингах заводов им. Ильича (Мариуполь) и “Запорожсталь” (Запорожье). Основную часть заготовки составляют литые слябы, получаемые на УНРС конвертерного цеха Азовстали. На стане предусмотрена также прокатка слитков весом от 10 до 30 т размерами 450—940x1300— 2000x2400—3000 мм. Для нагрева слитков на стане имеются нагревательные колодцы 1, а для нагрева слябов — четыре методические печи 16, оборудованные автоматическими весами 15, показания которых сразу попадают в сетевую автоматизированную систему слежения и учета металла по всей технологической линии. Слябы со склада транспортируются тележкой 13 к подъемно-опускаю- шимуся столу, с помощью которого они поступают на печной рольганг 14 и оттуда толкателями загружаются в методические печи. При перемещении толкателя на один шаг одна нагретая до температуры 1180—1280 °С заготовка выпадает на транспортный рольганг. Нагретые в колодцах слитки краном передаются на стационарный опрокидыватель 2, который укладывает слиток на рольганг, ведущий к линии стана.

В деформационной части стана имеется типовой набор оборудования — вертикальная клеть дуо 4, черновая 6 и чистовая 17 клети кварго (без вертикальных валков), за каждой из которых установлены гидросбивы. Одной из особенностей стана является установка поворотных рольгангов не только за черновой, но и перед и за вертикальной клетью. Это позволяет применять технологические схемы прокатки, не применяемые ранее, и активно управлять формой раската. Набор оборудования стана очень многообразен и позволяет получать лист повышенной точности, с заданной структурой металла и высоким уровнем механических свойств. Предусмотрено несколько технологических потоков металла.

Технологический поток для отделки плит включает следующие технологические операции. Прокатанные в черновой клети кварто плиты и толстые листы передаточной тележкой 9 по одному или в виде штабеля, формируемого на штабелирующем столе, направляются в пролет замедленного охлаждения. Здесь они могут быть направлены в садочные печи 72 для термообработки.

Печи снабжены закалочными ваннами. Готовые листы, не требующие закалки, подвергаются огневой резке 10 и зачистке 11, затем направляются на

Рис. 15.3. План расположения оборудования стана 3600 завода “Азовсталь”: оборудование для производства плит: /— нагревателные колодцы; 2 — опрокидыватель слитков; 3 — поворотное устройство с весами; 4— вертикальная клеть; 5— горизонтальный окалиноломатель; 6 — черновая горизонтальная клеть кварто 3600; 7— линейки манипуляторов; 8— подъемно-опускающийся стол; 9 — передаточная тележка; 10— стенд огневой резки; 11— стенд огневой зачистки;

12— камерные печи с выдвижным подом;

оборудование для производства листов; 13 — тележка для слябов; 14— загрузочный рольганг; 15— весы; 16— методические печи; 17 — чистовая горизонтальная клеть кварто 3600; 18— роликозакалочная машина; 19— кантователь листов № 1; 20 (1—5)— ножницы поперечной резки; 21— передаточный шлеппер; 22— роликовая правильная машина РИМ № 1; 23— холодильник; 24— РПМ № 2; 25— охлаждающее устройство; 26— роликовые нормализационные печи; 27 — возвратный шлеппер; 28— РПМ № 3; 29— инспекционный стеллаж № 1; 30— ультразвуковой дефектоскоп; 31 — разметочная машина; 32— грансиортер для проб; 33— инспекционный шлепперный стеллаж № 2; 34— дисковые ножницы; 35— кромкообрезные ножницы № 2 и 3; 36— клеймитель и маркировщик; 37— печи для термообработки; 38 — шлепперы с кантователями; 39— рольганг-весы; 40— карманы; 41— стеллаж огневой зачистки; 42— РПМ № 4; 43— ножницы № 5 с “гусиным” полем; 44— РПМ № 5; 45— РПМ № 6; 46— ножницы поперечной резки № 6; 47— мостовой кран (на плане показаны не все краны); 48— дымовые трубы; 49 — тележка участок осмотра, контроля и отделки. Толстые плиты правятся на прессе. Переносными ультразвуковыми датчиками проверяется качество поверхности, а при необходимости выявляются внутренние дефекты листов.

Более тонкие листы (до 50 мм) прокатываются в чистовой клети кварто 17. Далее они могут быть подвергнуты закалке на роликозакалочной машине (имеющей ванну с водой) 18, которая в случае ненадобности утапливается под рольганг. После прокатки лист может пройти по одному из четырех технологических потоков:

• 1) листы с повышенной неплоскостностью поверхности подвергаются горячей правке при температуре около 500 °С на роликовой правильной машине 22 и далее по рольгангу направляются на дальнейшую отделку;
• 2) листы толщиной 20—50 мм частично охлаждаются на дисковом холодильнике 23 и правятся в горячем состоянии на правильной машине 24, затем на холодильнике охлаждаются до 100—200 °С и далее до комнатной температуры с помощью охлаждающего устройства 25;
• 3) листы толщиной 5—20 мм по шлегшеру 21 поступают в нормализацион- ные печи 26, затем по шлепперу 27 подаются к правильной машине 28 и после охлаждения на холодильнике 23 выходят на основной рольганг линии стана;
• 4) закаленные на роликовой закалочной машине /21 поступают в карманы и затем тележкой передаются в пролет отделки.

Далее по первым трем технологическим потокам установлены инспекционные стеллажи 29 для визуального контроля поверхности листа, которые оборудованы поворотным устройством для переворачивания листа с нижней плоскости на верхнюю. Для автоматического контроля имеются дефектоскопы 30, работающие на феррозондных датчиках, расположенных по всей ширине листа. Они чертят диаграмму дефектов по одной, а после переворота и по второй поверхности листа с указанием глубины залегания дефекта. Эти дефекгограм- мы затем используются при зачистке дефектов на инспекционном столе 33. Имеется дополнительная возможность проконтролировать поверхность металла уже вне линии стана с помощью дополнительных ручных дефектоскопов. Наиболее ответственные заказчики получают дефектограмму как паспорт листа вместе с другой выходной документацией. На стане имеется автоматизированное устройство 31 для разметки и раскроя листа. Координатная система устройства получает информацию от ЭВМ, находящейся в системе слежения за металлом и содержащей сведения о выполняемых заказах. По разметке лист разрезается на карточки на ножницах 20 (листы толщиной 5—20 мм) и 35 (листы толщиной 20—50 мм). На этих ножницах осуществляют также обрезку кромок и отбор проб для исследования структуры, механических свойств и химического состава металла. Далее карточки маркируются на маркировочных машинах 36. В технологическом потоке имеется несколько правильных машин и ножниц различного назначения. Вне потока расположено также много уникального оборудования, такого как пресса для правки, установки газовой резки, станки для зачистки и ремонта поверхности металла, установки для контроля дефектов и др.

По ходу технологического потока предусмотрен также отжиг металла, закалка и отпуск в печах 37, режимное охлаждение на установке ускоренного охлаждения в целях получения определенной структуры металла. Как видно, стан имеет полный набор термических средств для получения высококачественного листа по механическим свойствам и структуре металла.

Стан 3600 оборудован мессдозами для автоматического измерения усилия прокатки, автоматическими измерителями ширины и толщины проката. Уникальный привод валков стана позволяет передавать момент в 255 тм на 1 м длины бочки валков, что в 1,5 раза больше, чем на подобных зарубежных станах. Жесткие клети позволяют прокатывать лист толщиной выше 5 мм с допуском ±0,25—0,4 мм, что значительно меньше, чем на других станах подобного типа. На стане установлены технологические счетно-решающие машины, из которых одна управляет технологией нагрева металла под прокатку, вторая — технологией прокатки на стане и третья — режимами термообработки в термических печах. Кроме того, имеется АСУП (автоматизированная система управления производством), осуществляющая слежение за ходом выполнения заказов и планирующая производство на месяц, сутки и смену, а также автоматизированная система слежения за металлом в процессе прокатки. Подобный стан 3600 спроектирован (но не построен) также для Западно-Сибирского металлургического комбината.

Как видно, стан дорогой, сложный в управлении, но по техническим характеристикам находится на уровне современных зарубежных станов, а по многим параметрам превосходит их.

Следующим этапом в развитии толстолистового производства в России должен был стать стан 5000 Ижорского завода, позволяющий производить листы шириной от 2500 до 4600 мм, толщиной от 10 до 450 мм из разнообразных марок стали, включая новые сложные марки, используемые в атомном машиностроении, а также титановые сплавы, применяемые в судостроении и химическом машиностроении. Предусмотрено производство биметаллических листов из конструкционных марок стали с плакирующим слоем толщиной 5—7 мм из нержавеющих, кислотостойких и специальных сталей и сплавов титана. Биметаллические листы применяются для изготовления емкостей, корпусов, труб, работающих в сильноагрессивных средах (например, в целлюлозно-бумажной промышленности). Морская вода является также очень агрессивной средой. Оборудование стана по проекту должно было производить продукцию по восьми различным технологическим потокам, включающим различные режимы деформации металла, огневую зачистку черновых раскатов, закалку и ускоренное охлаждение с прокатного нагрева, горячую и холодную правку и резку, термообработку, зачистку и разветвленный контроль качества металла. В проекте предусмотрена также антифлокенная обработка металла в отапливаемых печах и ямах.

Рассмотрим проектную схему расположения оборудования стана 5000 (не в масштабе, поэтому схему — рис. 15.4). Хотя эта схема не реализована, изучение ее полезно в свете тех задач, которые должны решаться в современном толстолистовом производстве. Для нагрева исходной заготовки проектом было предусмотрено пять типов печей: методические печи с шагающими балками для слябов, колодцы для слитков и брамов (кованых слябов из крупных слитков после отделения головной и донной частей), камерные печи для тяжелых слитков и брамов, электрические печи для легированных марок стали и индукционные вакуумные печи для титановых слитков. После нагрева заготовка

Рис. 15.4. Схема расположения оборудования стана 5000 (по проекту на полное развитие стана):

1— загрузочный стол; 2 — методические печи с шагающими балками; 3— нагревательные колодцы; 4 — нагревательные камерные печи с выкатным подом; 5— электрические вакуумные печи; 6 — вакуумные индукционные печи; 7— горизонтальная клеть дуо; 8— вертикальная клеть; 9 — машина огневой зачистки; 10— рабочая клеть кварто; 11 — установка регламентированного охлаждения; 12— установка термоупрочнения листов; 13— клеймитель; 14— маркировщик листов; 15— тележка; 16— листоправильная машина ЛПМ № 2; 17— сдвоенные кромкообрезные ножницы (СКОН) № 1; 18— ЛПМ № 3; 19— ЛПМ № 4; 20— установка ультразвукового контроля; 21 — установка контроля механических свойств; 22— инспекционный стол; 23— электрическая печь; 24— установка ускоренного охлаждения; 25— холодильник; 26— СКОН № 2; 27— ножницы продольной резки; 28— листоукладчик; 29— машина выборочной зачистки листов; 30— установка дробеметной зачистки; 31— закалочные печи № 1—2; 32— холодильник; 33— отпускные печи № 3—6; 34— неотапливаемые колодцы; 35 — термические печи с выкатным подом; 36 — машина огневой резки плит; 37— две установки газовой резки листов; 38— кантователь; 39— машина для зачистки листов и плит; 40— термические печи с выкатным подом; 41 — установка для мойки и сушки

слябов слитков; 42— водяной закалочный механизированный бак поступает в камеру гидросбива окалины и затем на прокатку. Горизонтальная клеть дуо имеет размеры бочки валков 0 1600x4000 мм, вертикальная клеть 8—0 1000x1100 мм и горизонтальная клеть кварто 10—0 2360x4800 мм. Между вертикальной и клетью кварто установлена машина огневой зачистки (МОЗ) 9 с кантователем, которая используется в случае необходимости. На рольганге перед клетью кварто предусмотрена возможность покачивания раската “вперед-назад” для подстуживания перед чистовыми проходами и реализации режимов контролируемой прокатки.

После прокатки в чистовой клети кварто раскат должен был проходить по одному из грех потоков:

• 1) на установку для закалки с прокатного нагрева 12 (для проката толщиной 10—160 мм), откуда прокат толщиной 10—50 мм поступает на рольганг к листоправильным машинам 18 и 19 и далее — по технологической линии, а прокат толщиной 51—160 мм — на тележку 15 для передачи на промежуточный склад плит;
• 2) на тележку 75 для передачи на резку и предварительную термообработку толстых листов и плит (толщиной 51—450 мм); весь прокат этой группы подвергается резке, зачистке, предварительной термообработке в здании цеха стана 5000 и окончательной термообработке в отдельном термическом цехе;
• 3) листы толщиной 10—50 мм после холодильника 32— на участок отделки и термообработки; сюда же поступают по некоторым заказам холодные раскаты после закалки в установке 72; на этом участке осуществляется закалка, отпуск, нормализация, аустенизация и другие операции. Прокат, нуждающийся в противофлокенной обработке, шлеппером передается в неотапливаемые печи 34. В случае необходимости перед термическими печами прокат подвергается дробемегной зачистке на установке 30 на машинах абразивной зачистки 39.

В проекте было учтено также то, что стан находится на территории Ижор- ского завода, имеющего уникальное сталеплавильное оборудование для производства высококачественного металла и самых крупных в Европе слитков (до 325 т). На заводе размещаются самые крупные в России ковочные пресса усилием 6000 и 12000 т, которые позволяют ковать слитки в брамы весом до 85 т, используемые в качестве заготовки для прокатки крупных листов и плит на стане 5000. По многим параметрам стан не имел аналогов в мире.

Однако стан получился очень дорогим и должен был строиться в три этапа. Был завершен только первый этап, и то не в полном объеме. По проекту было предусмотрено пять типов нагревательных средств, но работают только садочные печи с выкатным подом (очень старые). Стан должен был содержать три прокатные клети — черновую и чистовую горизонтальные и между ними вертикальную клети, но сейчас имеет только одну чистовую клеть кварто. Немецкий опыт, где имеется несколько толстолистовых станов, содержащих только одну чистовую клеть кварто, а также уже накопленный Ижорским заводом опыт показали, что в одной клети трудно прокатывать лист с высоким качеством поверхности из-за быстрого износа валков этой клети и вдавливания окалины в поверхность листа. Кроме того, при прокатке в одной клеги резко заужены возможности управлять формой листа в плане, отчего велика обрезь металла по боковым и концевым кромкам.

В настоящее время стан 5000 входит в состав Череповецкого комбината ОАО “Северсталь” (как цех ЛПЦ-3) и ориентируется на прокатку широких листов в качестве заготовки (штрипса) для сварных груб большого диаметра 1420 мм из рядовых и низколегированных марок стали. В сортамент стана входят также широкие листы из конструкционных и легированных марок стали для нужд судостроения, атомного машиностроения и других отраслей промышленности, развивается возможность прокатки толстого листа из биметалла. Рядом с цехом построен новый Ижорский трубный завод (ИТЗ, также собственность ОАО “Северсталь”), который будет производить из получаемого штрипса трубы диаметром 1420 мм с одним сварным швом для магистральных газо- и нефтепроводов, предназначенных для работы в северных районах России и на дне Балтийского моря.

В связи с новыми задачами стан 5000 реконструируется и достраивается. Производительность его увеличивается до 800 тыс. т листа в год, в перспективе — до 1,5 млн. В качестве заготовки используются в основном литые слябы, производимые в сталеплавильных цехах комбината ОАО “Северсталь” (шириной до 1500 и толщиной до 250 мм). Планируется поставка более крупных литых слябов (шириной до 2700 и толщиной до 320 мм) с Нижне-Тагильского металлургического комбината.

Существующий стан 5000 (рис. 15.5, план цеха) пока не имеет полного набора оборудования для решения поставленных задач по обеспечению, прежде всего, трубного производства. В ближайшей перспективе будет построена черновая горизонтальная клеть дуо. Не будет строиться вертикальная клеть (без нее удается решить все задачи). Таким образом, стан будет иметь две горизонтальные реверсивные клети. Для нагрева пока используются только старые садочные печи с выкагным подом. Введена в строй и осваивается уникальная методическая печь с проходными тележками, аналогов которой в России нет. На стане достраиваются новые правильные машины для горячей правки листа, новые термические печи, средства контроля качества металла и пр. Сдвоенные кромкообрезные ножницы СКОН и правильная машина временно установлены в южном пролете цеха, что ограничивает возможности складирования и отделки листа. В дальнейшем это и другое оборудование будет размещено в строящихся восточных пролетах цеха.

Однако и в существующем виде стан 5000 позволяет прокатывать металл с высокими свойствами. На нем освоены режимы контролируемой прокатки, обеспечивающие высокие прочностные характеристики при высокой пластичности металла. Используется установка термоупрочнения для повышения прочностных свойств листов. Новая уникальная установка контролируемого охлаждения (УКО), снабженная счетно-решающей машиной, способна для каждого листа рассчитать и реализовать такой режим подачи воды на лист, который обеспечивает требуемую скорость охлаждения для получения высоких механических свойств металла и равномерность охлаждения по всей поверхности для повышения качества листа и предотвращения его коробления в процессе охлаждения.

Задача развития собственного производства толстого листа в России с каждым годом становится все острее. Возрождается судостроение, атомное машиностроение, трубная промышленность, тяжелое машиностроение — главные

Рис. 15.5. Схема расположения оборудования стана 5000 на начало 2005 г.:

/— печи с выкатным подом; 2— загрузочная тележка и загрузочный стол; 3 — весы; 4— толкатель; 5— нагревательная методическая печь с проходными тележками; 6— устройство выдачи слябов; 7— рольганг; 8 — манипулятор перед клетью дуо; 9 — камера гидросбива окалины; 10 — манипулятор за клетью дуо; 11— рольганг с кантователем; 12— раскатной рольганг; 13— манипулятор; 14— устройство сканирования формы раската; 15— клеть кварто; 16— толщиномер; 17— установка контролируемого охлаждения (УКО); 18— установка термоупрочнения; 19— клеймитель; 20— сталкиватель плит; 21 — передаточная тележка для плит; 22— листоправильная машина (ЛПМ № 1); 23— установка ультразвуковая (УЗК) “Север-6-5000”; 24— шлеппер-холодильник; 25— стеллаж инспекторский; 26— кантователь; 27— маркировщик; 28— рольганг перед СКОН; 29— сдвоенные кромкообрезные ножницы СКОН; 30— ножницы поперечной резки; 31 — клеймитель и маркировщик; 32— машина сплошной зачистки; 33— термическая печь с выкатным подом; 34— стенд термической резки; 35— кантователь листов и плит; 36— машина листоправильная 7x500x3600; 37 — установка ультразвуковая “Север-10-5000”; 38— участок ручного УЗК; 39— тележка; 40— мостовой кран потребители толстого листа. Много толстого листа Россия покупает за рубежом. В связи с резким увеличением потребности в трубах большого диаметра (до 1420 мм) для магистральных газо- и нефтепроводов построено и строится несколько специализированных трубных цехов. Для их снабжения заготовкой (штрипсом) намечено строительство новых станов 5000 на НТМК и ММК. На этих комбинатах строятся новые МНЛЗ для крупногабаритных литых слябов. Реанимируется проект строительства стана 3600 на Западно-Сибирском металлургическом заводе (по типу стана 3600 завода “Азовсталь”, но с учетом его недостатков). Реконструированы орско-халиловский стан 2800 и череповецкий стан 2800/1700.

О последнем стане необходимо сказать отдельно. Этот стан, помимо типовой толстолистовой линии клетей стана 2800, содержит непрерывную группу клетей 1700, характерную для станов, производящих тонкий горячекатаный лист. В момент строительства предполагалось, что стан будет производить толстый и тонкий горячекатаный лист одновременно. Однако при массовом производстве листа такая идея оказалась неудачной, так как стан не смог развить нужную производительность по каждому из направлений. Толстолистовой и тонколистовой станы, как сиамские близнецы, мешали друг другу развиваться. Были проекты реконструкции стана под какой-нибудь один вид листа, например толстый. Однако развал советской экономики неожиданно высветил положительные возможности такого стана. В условиях невысокой потребности в листе он вполне справляется с производством и того, и другого видов листа, а широта сортамента стала его преимуществом. После реконструкции стан производит высококачественный термообработанный толстый лист и высококачественный тонкий лист, предназначенный для последующей холодной прокатки.

В зарубежных странах производство толстого листа развивалось сразу со строительства станов с повышенной длиной бочки валков и средствами для формирования высокого качества продукции. Начиная с 1960-х гг. наблюдается быстрый рост толстолистового производства в США, ФРГ, Японии, Франции, Англии и даже в таких странах, как Турция, Финляндия, Португалия и др. В основном строились станы с длиной бочки более 4000 мм. Только в Японии в 1966—1968 гг. было построено пять таких станов. Самые крупные из них — в г. Мицусима (стан 5500 фирмы “Кавасаки стил”) и в г. Оита (стан 5500 фирмы “Ниппон сгил”) — позволяют производить листы и плиты толщиной 50-300 мм и шириной 3900—4400 мм из слябов массой 50-80 т. В 1970-е гг. в Японии построено еще несколько самых современных станов, насыщенных автоматизированными системами управления технологией и производством. Последние толстолистовые станы отличаются высокой жесткостью рабочих клетей и рассчитаны на усилия прокатки 5000—8000 т (стан 5000 ОАО “Северсталь” проектировался на усилия до 9000 т, а стан 5590 в США позволяет развивать усилия до 16000 т). Для зарубежных станов, особенно японских, характерно широкое применение ЭВМ в управлении технологическим процессом и качеством листа, станы имеют широкие возможности по термической и термомеханической обработке по самым сложным режимам, по отделке листа и контролю его качества в потоке стана. Имеется система автоматизированного управления произвдством.