Балуев И. В.

Создание прокатных и литейно-прокатных комплексов, включающих стан с печными моталками, является одним из приоритетных направлений развития производства листов и полос и современного металлургического машиностроения.

Именно благодаря достижениям металлургического машиностроения, глубокой заинтересованности металлургических фирм были реализованы принципиально новые технические решения, которые ликвидировали основной недостаток станов с печными моталками, заключавшихся в существенной нестабильности размеров и свойств по длине готовой полосы из-за большого количества окалины при прокатке углеродистых сталей. Недавно разработанные системы для предварительной настройки и регулирования толщины, профиля и плоскостности полосы могут быть применены и на станах Стеккеля. В связи с этим появилась возможность обеспечить качество готовых полос на уровне качества, получаемого на широкополосных непрерывных и полунепрерывных станах. Сравнительно низкие капитальные затраты и эксплуатационные расходы сделали процесс производства полос и листов на станах с печными моталками существенно более рентабельным, чем на широкополосных станах.

За период с 1991 до 2000 г. в мире введено в эксплуатацию не менее 22-х новых или коренным образом обновленных станов с печными моталками. Общий объем производства на этих станах по минимальной оценке – 11 млн. т/г высококачественной стали различного назначения.

Общие тенденции мировой металлургии распространяются и на украинских производителей. Так принято решение строительства ЛПА на Енакиевском металлургическом заводе, который будет включать в себя толстослябовую МНЛЗ и стан Стеккеля. Схема стана представлена на рисунке 1.

Такая компоновка оборудования была выбрана из-за своей компактности и меньших капитальных затрат на строительство по сравнению с ЛПА, включающими в себя непрерывные широкополосные станы. Используются две реверсивные клети кварто для того, чтобы сократить время прокатки и тем самым уменьшить окалинообразование и падение температуры на концах полосы.

В качестве исходной заготовки выступают слябы толщиной 250 мм, шириной 900 – 1800 мм и длиной 5300 – 8900 мм, масса слябов 15 – 18 т. Слябы после разливки на МНЛЗ поступают в методическую печь для подогрева захоложенных кромок и выравнивания температуры по объему металла. Далее идет универсальная реверсивная клеть. Толщина слябов после прокатки в универсальной клети составляет 70 мм. Затем подкат передается для прокатки в непрерывной группе, состоящей из двух клетей кварто с длиной бочки валков 2000 мм. Режим обжатий выбирается таким, чтобы за два прохода уменьшить толщину подката до 25 мм, поскольку полосу такой толщины уже можно сматывать на моталке. После этого идет процесс реверсивной прокатки для получения полосы заданной толщины. После каждых двух проходов полосу сматывают на печных моталках. Полоса после прокатки охлаждается и сматывается в рулоны. Предполагается, что толщина прокатываемых на стане полос будет находиться в пределах от 0,8 до 10 мм, а ширина – от 900 до 1800 мм.

Построены графики зависимости энергосиловых параметров от скорости прокатки для первой клети непрерывной группы, которые показаны на рисунке 2. Для расчета усилия прокатки в горизонтальной клети использовалась методика М. Я. Бровмана, которая педусматривает возможность учета упругого сплющивания валков, натяжения полосы, влияния геометрического параметра m = l_Д/h_СР и угла захвата a _ЗАХ, а также коэффициента трения m на коэффициент напряженного состояния ns . Данная методика дает наименьшую погрешность при расчетах усилия реверсивных схем прокатки .

Расчеты носят оценочный характер, т.к. величины диаметра валков и температуры подката пока точно неизвестны. В качестве прокатываемого материала была выбрана сталь 65Г – наиболее труднодеформируемая сталь, которую предполагают прокатывать на стане. Диаметр рабочих валков 850 мм, относительное обжатие 50%, начальная толщина полосы 70 мм, ширина полосы 1800 мм, температура металла 1050 ⁰С, материал валков – чугун.