В современных условиях перед металлургами стоит задача получения прежде всего качественной продукции, при этом не снижая объёма производства. Они сталкиваются с такими проблемами:

• крайне устаревшее оборудование;
• низкая производительность прокатных станов Украины, по сравнению со станами других более развитых стран;
• низкое качество продукции;
• отсутствие средств на реконструкцию;

Основными направлениями развития прокатного производства стали переход на унифицированную беспрерывно литую заготовку и реконструкция действующих станов с целью повышения их технического уровня, который обеспечивает минимальные материальные, энергетические и трудовые затраты при высоком качестве продукции. Анализ технической литературы показал, что основным путем снижения материальних и энергетических затрат при производстве проката - есть переход на непрерывнолитую заготовку увеличенного сечения и массы.

На ОАО "ЄМЗ" есть современный способ производства стали (конвертор) и ее розливки (две современные МБЛЗ), но прокатное производство устаревшее (три технически изношенных сортовых стана и запущенный в начале 60-х лет проволочный стан, который требует реконструкции).

Сейчас на ОАО "ЄМЗ" работают две сортовые МНЛЗ, которые отливают заготовки сечением 150*150 мм, 125*125 мм и 100*100 мм. Для использования на состоянии 250 заготовки сечением 150*150 мм его надо реконструировать. Но на это нет средств. Поэтому нами предлагается рассмотреть варианты объединения в единый комплекс МБЛЗ и стана 250.

Такое сочетание позволит выйти на более высокий уровень качества готовой продукции и повысить её конкурентноспособность.

РАЗВИТИЕ СОРТОВЫХ СТАНОВ И НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ

В настоящее время в развитых странах широкое применение получила разливка стали на МНЛЗ. Так в Европе около 90% всей выплавляемой стали разливается на МНЛЗ, однако в Украине лишь около 20% стали разливают таким способом.

На ОАО ЕМЗ введены в эксплуатацию две совремённые сортовые МНЛЗ.В своём составе завод имеет мелкосортный стан 250, который выпускает конкурентноспособную продукцию.Но стан имеет такие недостатки:

• низкая скорость прокатки
• малая масса бунта
• наличие двух нагревательных печей
• исходная заготовко малого сечения

Существующая схема производства морально и технически устарела, а это делает продукцию завода менее конкурентноспособной. Как показанно выше, в данное время на стане 250 используют заготовку сечением 80*80 мм. На введенных в эксплуатацию МНЛЗ минимальное сечение отливаемой заготовки 100*100 ии. То есть без реконструкции стана 250 перевести его на непрерывнолитую заготовку невозможно. ГИПРОСТАЛЮ и фирмой "СКЕТ" разработанные варианты реконструкции. При этом оба варианта предусматривают установку группы клетей перед уже существующей черновой групой ( в первом варианте 6 клетей, во втором 5 клетей). Такая реконструкция требует больших затрат ( установка только группы клетей 10-15 млн USD). Возможные варианты редуцирования непрерывнолитой заготовки непосредственно за МНЛЗ. Мы предлагаем рассмотреть два варианта. Первый вариант - это использования для редуцирования RER-процесс (прокатка простых профилей на гладких валках). Второй вариант - редуцирование заготовки с применением клетей существующего НЗС 850/610/550. Дале ми предлагаем рассмотреть оба варианта.

Первый вариант это использование бескалибровой проакатки. В последние годы за рубежом получил широкое распространение способ прокатки простых профилей на гладких валках (RER-процесс) с помощью обжатия прямкосинця или в чередующихся вертикальном и горизонтальном гладким валках, или в гладких горизонтальных валках с кантовкой на 90° после каждого пропуска. Однако несмотря на известные преимущества, технология бескалиберной прокатки не нашла широкого применения из-за необходимости частых кантовок и меньшей вытяжки за пропуск в сравнении с прокаткой в калибрах. Несмотря на достоинства и отработанность технологии прокатки в калиброванных валках, были установленные недостатки, которые существенным образом снижают эффективность производства сортового проката. К этим недостаткам можно отнести:

• сложность подготовки валков - для нарезки струек на валках необходимые черчения шаблонов, собственное шаблоны, контршаблоны и специальний мерительный инструмент; нарезку струек осуществляют несколькими рез-цами сложной формы, собственное нарезка струек - процесс с низкой производительностью и большой потерей материала с стружкой (до 15 % от массы валка);
• сложность настройки валков - необходимая точная установка валков в осевом направлении, соосно вступительной, выводной арматуры и калибра; эти операции требуют довольно больших затрат времени и высокой квалификации персонала, так как наименьшая неточность настраивания способствует образованию на полосе разных дефектов;
• неравномерность деформации металла в калибрах - причина появления дефектов на полосе и повышенного износа валков;
• маленький срок службы валков из-за повышенного износа калибров и низкого коэффициента использования длины бочки валков.
• относительно небольшой зазор между валками (2-3 % от диаметра) в сочетании с колебаниями температуры вызовет появление таких дефектов,как незаполиение и переполнение калибров, образование морщин и т.д. ;

Исследования показывают, что в черновых клетях заготовочных и сортовых станов бурта на валках занимают 10-60 % длины бочки валков;длинна вреза струек на валках составляет в среднем 17-28 % от диаметра бочки что значительно снижает прочность валков и срок их службы; поэтому на этих станах на каждую рабочую клеть имеют 2-4-кратный запас валков при полном отсутствии взаимозаменяемости валков разных клетей. Указанные недостатки являются причиной высоких затрат при традиционном способе прокатки. Альтернативным способом прокатки сортовых профилей можно считать способ бескалибровой прокатки (БКП), который состоит в том , что в черновых и промежуточных клетях сортовых и заготовочных состояний используют валки с гладкой бочкой и только в чистовых клетях калиброванные валки для формирования готового профиля. Этот способ прокатки широко применяют за рубежом при производстве заготовок, сортовых профилей простой формы, катанки, арматуры. Спосо-бом БКП производят прокат с углеродистых, легированных, бытсрорежущих, автоматных, пружинных, высоколегированных сталей и сплавов с меди, алюминия и их сплавов, которые разлитые непрерывным способом и в изложницы. Технологию бескалибровой прокатки в обжимной группе клетей вводили поэтапно с 1991 г. На стане 150 Белорецкого металлургического комбината и в данное время применяют во всех шести клетях группы. Внедрение способа БКП ускладнено повышенным расширением металла при прокатки в валках с гладкой бочкой в сравнении с прокаткой в калибрах, а также низкой стойкостью раската. На основе аналитически экспериментальных исследований были разработанные принципы расчета режимов обжатий, которые обеспечивают максимальную вытяжку при минимальном расширении. Кроме того, проведенный анализ стойкости прямоугольного розката в валках с гладкой бочкой разрешил установит силовые влияния на привалковую вступительную арматуру и разработать методику ее расчета и проектирования. В результате этого были разработаны рациональные режимы бескалибровой прокатки, а также конструкция вводной арматуры, которая разрешает целиком исключить сваливания раската. В результате проведенных работ данную технологию прокатки успешно применяют на стане, раскаты имели правильную форму поперечного перереза, бочкообразность сторон, которые необжимаются, минимальная. При прокате целиком исключенные такие дефекты как "подрез", "морщины" и т.п.

За время работы стана были выявленны такие приемущества:

• значительно повышенна стойкость валков и как следствие снизилась их затрата, для сохранения угла наклона шпинделей в допустимых границах диаметр валков в данное время составил 530 мм, при этом уменьшение массы валка составило 580 кг(15 %) с соответствующим снижением его стоимости;
• существенным образом сокращенные затраты времени и затраты на подготовку валков с гладкой бочкой к работе, на ремонт в сравнении с калиброванными в частности, затраты времени на токарную обработку - в 4,4 раза, ремонт - в 1,61 раза; стоимость токарной обработки - в 4 раза; стоимость ремонта - в 1,88 раза; економия электроэнергии на токарную обработку составила 600 квт*ч, на ремонт (наплавление + обтачивание) - 3000 квт*ч;
• появилась возможность взаимозаменяемости валков однотипных клетей и сокращение парка валков;
• раскаты получены в гладких валках, имеют правильную геометрическую форму сечения с разностью диагоналей 2-3 мм;

На ряду с вариантом бескалибровой прокатки в данной работе нами предлагается рассмотреть детальное использование клетей НЗС 850/610/550 ОАО "ЕМЗ". Прокатка в калибрах является хорошо изученным и стабильным процессом. На сегодняшний день существует большое количество методик расчета режимов обжатий, калибровки и энергосиловых параметров данного процесса. Все это позволяет с большой точностью рассчи-тать получения заготовки необходимого пе-ретину. Преимущества данного варианта состоят:

• процесс хорошо изучен и есть методики, которые дают отличные результати расчетов обжатий, размеров калибров, энергосиловых параметров;
• на заводе имеется необходимое технологическое оснащение для реализации этого процесса;
• этот вариант не требует больших капитальных затрат.

Нами был прозведён расчет условий захвата, энергосиловых параметров, уширения. Эти расчёты показали что возможно использование четырёх клетей для НЗС 850/610/550 для уменьшения сечения заготовки со 150*150 мм до сечения 80*80 мм. Сечение отливаемой заготовки 150*150 мм выбранно не случайно. Это позволит иметь минимальный парк дорогостоящих кристаллизаторов. Предварительные расчеты покозали что при разливке из 6-и ручьёв будет использоваться только 4-е, а стальная заготовка будет реализовываться как товарная.

В своей работе я провожу исследование возможности использование обжатия на гладкой бочке и ибжатия в калибрах. Эксперимент мы проводим на лабораторном стане 100. Для моделирования металла в горячем состоянии нами был взят пластилин и свинец. За основу была взята заготовка 150*150 мм и диаметр валков стана 150 Белорецкого металлургического комбината. В данный момент эксперимент продолжается и говорить о его результатах рано.

ВЫВОДЫ

После анализа всей информации нами будет предложена схема участка для редуцирования заготовки.

Главная задача моей работы-показать возможность повышения производительности стана, снижения себестоимости продукции, повышение её конкурентоспособности без существенных затрат. Возможно нашим заводам для приодоления кризисного положения и нужны такие мини реконструкции.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

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