У сучасних умовах перед металургами коштує задача одержання насамперед якісної продукції, при цьому не знижуючи обсягу виробництва. Вони зіштовхуються з такими проблемами:

• дуже засторіле обладнання;
• низька продуктивність прокатних станів України, у порівнянні зі станами інших більш розвитих країн;
• низька якість продукції;
• відсутність коштів на реконструкцію;

Основними напрямками розвитку прокатного виробництва стали перехід на уніфіковану безперервно литу заготівлю і реконструкція діючих станів з метою підвищення їхнього технічного рівня, що забезпечує мінімальні матеріальні, енергетичні і трудові витрати при високій якості продукції. Аналіз технічної літератури показав, що основним шляхом зниження материальних і енергетичних витрат при виробництві прокату - є перехід на непрерывнолитую заготівлю збільшеного перетину і маси.

На ВАВ "ЄМЗ" є сучасний спосіб виробництва стали (конвертор) і її розливки (дві сучасні МБЛЗ), але прокатне виробництво застаріле (три технічно зношених сортових стани і запущений на початку 60-х років дротовий стан, що вимагає реконструкції).

Зараз на ОАО "ЄМЗ" працюють дві сортові МНЛЗ, що відливають заготівлі перетином 150*150 мм, 125*125 мм і 100*100 мм. Для використання на стані 250 заготівлі перетином 150*150 мм його треба реконструювати. Але на це немає засобів. Тому нами пропонується розглянути варіанти об'єднання в єдиний комплекс МБЛЗ і стану 250.

Таке сполучення дозволить вийти на більш високий рівень якості готової продукції і підвищити її конкурентноспособность.

РЗВИТОК ДРОТОВИХ СТАНІВ І БЕЗПЕРЕРВНОЇ РОЗЛИВКИ

В даний час у розвитих країнах широке застосування одержало розливання сталі на МНЛЗ. Так у Європі близько 90% усієї виплавлюваної сталі розливається на МНЛЗ, однак в Україні лише близько 20% сталі розливають таким способом.

На ВАТ ЕМЗ введені в експлуатацію дві сучасні сортові МНЛЗ.У своєму складі завод має мелкосортный стан 250, що випускає конкурентноспособную продукцію.Але стан має такі недоліки:

• низька швидкість прокатки
• маленька маса бунта
• наявність двух нагрівальних пічей
• вихідна заготовка малого перетину

Існуюча схема виробництва морально і технічно застаріла, а це робить продукцію заводу менш конкурентко здатної. Як показано вище, в данний час на стані 250 використовують заготівку перетином 80?80 мм. На введених в експлуатацію МБЛЗ мінімальний перетин відлеваємої заготівки 100?100 мм. Тобто без реконструкції стану 250 перевести його на безперервнолиту заготівлю неможливо. ГИПРОСТАЛЮ і фірмою „СКЕТ” розроблені варіанти реконструкції. При цьому обидва варіанти передбачають установку групи клітей перед вже існуючей черновой групой ( у першому варіанті 6 клітей, у другому 5 клі-тей. Така реконструкція вимагає великих коштів ( установка тільки групи клітей 10-15 млн USD). Можливі варіанти редукування безперервнолитої заготівки безпосере-дньо за МБЛЗ. Ми пропонуємо розглянути два варіанти. Перший варіант – це використання для редукування так званий RER-процес (прокатка простих профілей на гладеньких валках). Другий варіант – редукування заготівки із застосуванням клітей існу-ючого БЗС 850/610/550. Далі ми пропонуємо розглянути обидва варіанти.

Перший варіант це бескаліберна прокатка. В останні роки за рубежем одержав широке поширення спосіб прока-тки простих профілів на гладких валках (RER-процес) за допомогою обтис-нення прям-косинця або в чередующихся вертикальному і горизонтальному гладкому валках, або в гладких горизонтальних валках з кантуванням на 90° послу кожного пропуску. Однак незважаючи на відомі переваги, технологія бескалиберной прокатки не знайшла широкого застосування через необхідність частих кантувань і меншої витяжкі за пропуск у порівнянні з прокаткою в калібрах. Для усунення перерахованих недоліків було запропоноване нове технологічне рішення, що полягає у використанні резервних сил тертя вог-нища деформа-ции для додаткової формозміни в неприводних валках, встановлених у безпосередній близькості від робочої клети. Касета з непривод-ними валками кріпиться до проводкоюму бруса, виконуючи одночасно і функції привалковой арматуры. Неприводні валки вертикальні, що дозволяє обжимати смугу за прохід у двох взаємно перпендикулярних напрямках, тим самим, забезпечуючи кантування і збільшуючи загальну витяжку за допомогою деформації в неприводних валках. Незважаючи на достоїнства й отработанность технології прокатки в каліброваних валках, були встановлені недоліки, що істотно знижують ефе-ктивність виробництва сортового прокату. До цих недоліків можна віднес-ти:

• складність підготовки валків для нарізки струмків на валках необхідні креслення шаблонів, власне шаблони, контршаблоны і спеціальний міряльний інструмент; нарізку струмків здійснюють декількома резцами складної форми, власне нарізка струмків - процес з низкою производительностью і великою втратою матеріалу зі стружкою (до 15 % від маси валка);
• складність настроювання валків - необхідна точна установка ва-лків в осевому напрямку, соосно вступної, вивідної арматури і калібру; ці операції вимагають досить великих витрат часу і високої квалификации персоналу, тому що найменша неточність настроювання спричиняє образование на смузі різних дефектів;
• нерівномірність деформації металу в калібрах - причина утворення дефектів на смузі і підвищеному зносі валків;
• малий термін служби валків через підвищений знос калібрів і низкого коефіцієнта використання довжини бочки валків.
• щодо невеликий зазор між валками (2-3 % від діаметра) у соче-та-нии з коливаннями температури викликає поява таких дефектів, як не-заполиение і переповнення калібрів, утворення заходів, зморщок і т.д.

Дослідження показують, що в чорнових клетях заготовочних і сорто-вих станів бурти на валках займають 10-60 % довжини бочки валків; глибина вреза струмків на валках складає в середньому 17-28 % від діаметра бочки що значно знижує прочність валків і термін їхньої служби; тому на цих станах на кожну робочу клеть мають 2-4-кратний запас валків при повній відсутності взаємозамінності валків різних клетей. Зазначені недоліки є причиною високих витрат при традиційному способі прокатки. Альтернативним способом прокатки сортових профілів можна вважати спосіб бескалибровой прокатки (БКП), що полягає в тім , що в чорнових і проміжних клетях сортових і заготовочних станів використовують валки з гладкою бочкою і тільки в чистових клетях калібровані валки для формування готового профілю. Цей спосіб прокатки широко застосовують за рубежем при виробництві заготівок, сортових профілів простої форми, катанки, арматури. Спосо-бом БКП производят прокат з углеродистых, легованих, що швидко ріжуть, автоматних, пружинных, високолегованих сталей і сплавів з міді, алюмінію і їхніх сплавів, що розлиті безупинним способом і в изложницы. Технологію бескалибровой прокатки в обтискній групі клетей упроваджували поетапно з 1991 р. На стані 150 Белорецкого металургійного комбінату і в даний час застосовують у всіх шести клетях групи. Упровадження способу БКП ускладнено підвищеним розширенням металу при проковзанці у валках із гладкою бочкою в порівнянні з прокат-кою в калібрах, а також низькою стійкістю розкату. На основі аналітично експериментальних исследо-ваний були розроблені принципи розрахунку режимів обтиснень, забезпечують максимальную витяжку при мінімально-му розширенні. Крім того, проведений анализ стійкості прямокутного роз-кату у валках із гладкою бочкою дозволив установить силові впливи на привалковую вступну арматуру і розробити методику її розрахунку і проекту-вання. У результаті цього були розроблені ра-циональные режими бескали-бровой прокатки, а також конструкція вступної арматури, що дозволяє ціл-ком виключити звалювання розкату. У результаті проведених робіт дану технологію прокатки успішно применяют на стані, розкати мали правильну форму поперечного переріза, бочкообразність сторін, що необжимаються, мінімальна. Захоплення мета-лу здійснюється стабільно, пробуксовок валянням не спостерігається. На прокаті цілком виключені такі дефекти як "захід", "підріз", "зморшки" і т.п.

Під час роботи стану були виявленні такі переваги:

• значно підвищена стійкість валків і як наслідок знизилася їхня витрата, для збереження кута нахилу шпинделів у припустимих межах діа-метр валків у даний час склав 530 мм, при цьому зменшення маси валка склало 580 кг(15 %) з відповідним зниженням його вартості;
• істотно скорочені витрати часу і витрати на підготовку валків із гладкою бочкою до роботи і на ремонт у порівнянні з каліброваними в част-ності, витрати часу на токарську обробку - у 4,4 рази, ремонт - у 1,61 рази; вартість токарської обробки - у 4 рази; вартість ремонту - у 1,88 рази; еко-ном електроенергії на токарську обробку склала 600 квт•ч, на ремонт (на-плавлення + обточування) - 3000 квт•ч;
• з'явилася можливість взаємозамінності валків однотипних кле-тей і скорочення парку валків;
• розкати отримані в гладких валках, мають правильну геометри-чну форму перетину з різницею діагоналей 2-3 мм;

На ряді з варіантом бескалибровой прокатки в даному курсовому про-екті нами предлагае-тся розглянути детальне використання клетей НЗС 850/610/550 ОАО "ЕМЗ". Прокатка в калібрах є добре вивченим і стабільним процесом. На сегодняшний день існує велика кількість методик розрахунку режимів обтиснень, калібрувань і енергосилових параметрів даного процесу. Усе це доз-воляє з великою точністю рассчи-тать одержання заготівлі необхідного перетину. Переваги даного варіанта полягають:

• процес добре вивчений і є методики, що дають відмінні резуль-тати розрахунків обтиснень, розмірів калібрів, енергосилових параметрів;
• на заводі є необхідне технологічне обладнання для реалізації цього процесу;
• цей варіант не вимагає великих капітальних витрат.

Нами був прозведен розрахунок умов захоплення, енергосилових параметрів, розширення. Ці розрахунки показали що можливо використання чотирьох клетей для НЗС 850/610/550 для зменшення перетину заготівлі з 150*150 мм до перетину 80*80 мм. Перетин заготівлі, що відливається, 150*150 мм выбранно не випадково. Це дозволить мати мінімальний парк дорогих кристаллизаторов. Попередні розрахунки покозали що при розливанні з 6-и струмків буде використовуватися тільки 4-і, а сталева заготівля буде реалізовуватися як товарна.

У своїй роботі я проводжу дослідження можливості використання обтиснення на гладкій бочці і ибжатия в калібрах. Експеримент ми проводимо на лабораторному стані 100. Для моделювання металу в гарячому стані нами був узятий пластилін і свинець. За основу була узята заготівля 150*150 мм і діаметр валків стану 150 Белорецкого металургійного комбінату. У даний момент експеримент продовжується і говорити про його результати рано.

ВИСНОВКИ

Після аналізу всієї інформації нами буде запропонована схема ділянки для редукування заготівлі.

Головна задача моєї робот-показати можливість підвищення продуктивності стану, зниження собівартості продукції, підвищення її конкурентноздатності без істотних витрат. Можливо нашим заводам для приодоления кризового положення і потрібні такі мини реконструкції.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1.Чекмарев А.П., Мутьев М.С., Машковец Р.А. Калибровка прокатных валков. - М.: Металлургия, 1971.- 509с..

2.Бахтинов Б.П., Штернов М.М. Калибровка прокатных валков.- М.: Металлургия, 1953. - 783с.

3.Бахтинов Ю.Б. О путях усовершенствования произвотства сортових заготовок// Произвотство проката.–2000.-№2–С.14-19

4.Прокатные станы. Справочник. В трех томах. М.: Металлургия, 1992.

5. Кандауров Л.Е.Развитие теории и практики бескалибровой прокатки заготовок прямоугольного сечения// Магнитогорск: металлургия, 2002