НЛМК-Глава 3

Производство горячекатаного проката

Пост управления чистовой группой

электронно-автоматического стана 2000

Производство горячекатаного проката на комбинате осуществляется на непрерывном широкополосном стане (НШС) 2000. Это одно из крупнейших сооружений НЛМК. Площадь, занимаемая агрегатами стана, составляет более 120 тыс. квадратных метров. Длина технологической линии производства стального горячекатаного листа – 1,2 километра. Стан оснащен новейшими системами управления приводами всех основных механизмов, а также системами жирования и управления технологическим процессом.

Непрерывный широкополосный стан 2000 предназначен для горячей прокатки полос, толщиной от 1,45 до 16,00 мм, шириной от 900 до 1850 мм и дальнейшей смотки их в рулоны массой до 36 т. На стане производят:

товарный прокат на внутренний рынок и на экспорт из углеродистой и низколегированной стали;
прокат для дальнейшей холодной прокатки в ПХПП и ПДС (подкат) из углеродистой и низкоуглеродистой стали;
подкат из электротехнических марок стали (динамной и трансформаторной) для дальнейшей холодной прокатки в ПТС и ПДС.

Горячая прокатка начинается с предварительного разогрева слябов в методических нагревательных печах стана до температуры 1150-1250°С в течение 3-4 часов. Печи отапливаются смешенным природно-коксо-доменным газом. Затем разогретые слябы выдаются на рольганг стана и транспортируются к черновой группе клетей.

транспортировка сляба от методической печи к черновой группе клетей

Черновая группа клетей состоит из:

чернового вертикального окалиноломателя, который при помощи двух вертикально расположенных валков разрушает окалину с поверхности сляба;

универсальной реверсивной двухвалковой клети №1;

• четырех последовательно расположенных универсальных четырехвалковых клетей №№2-5.

В черновой группе сляб проходит так называемую «черновую» – начальную обработку прокатываясь последовательно в каждой клети до толщины 32-44 мм, в зависимости от конечной толщины проката.

Д ля удаления окалины в линии стана установлены специальные приспособления (гид-росбивы), которые струей воды (давлением 12,0- 1б,0 МПа) очищают поверхность металла. Из черновой группы клетей прокат (раскат) транспортируется по промежуточному рольгангу к чистовой группе клетей.

Универсальная четырехвалковая клеть черновой группы

Чистовая группа клетей стана 2000

истовая группа стана состоит из:

летучих ножниц, предназначенных для обрезки переднего заднего концов раската;
чистового двухвалкового окалиноломателя, предназначенного для разрушения окалины, которая образуется при окислении металла на воздухе во время транспортировки раската по промежуточному рольгангу;
семи непрерывно-расположенных четырехвалковых клетей,

Первая группа моталок

В чистовой группе клетей производят «чистовую» или другими словами окончательную прокатку до конечной (заданной) толщины полосы. После выхода из последней клети стана полоса транспортируется по отводящему рольгангу, где для обеспечения необходимых механических свойств металла и соблюдения температурного режима смотки охлаждается водой из установки ускоренного охлаждения (душирования) полосы, и далее сматывается в рулоны на моталках.

Смотка полос производится:

на моталки №№ 1 + 3 (первая группа моталок) проката толщиной до 6,0 мм;
на моталки №№ 4 + 5 (вторая группа моталок) проката толщиной от 4,0 мм до 16,0 мм.

Товарный горячекатаный прокат НЛМК

Смотанные рулоны, в зависимости от назначения, по конвейеру направляют: в отделочное отделение для обработки или порезки на листы (полосы) на агрегатах резки с последующей отгрузкой потребителям - товарный прокат;

в отделочное отделение для последующей отгрузки в ПТС и ПДС -подкат для дальнейшей холодной прокатки;

в ПХПП - подкат для дальнейшей холодной прокатки.

Непрерывный широкополосный стан 2000 горячей прокатки был пущен в строй 31 июля 1969 года. Проектная мощность стана составляла 5 миллионов 780 тысяч тонн стального листа в год. Рекордная годовая производительность стана, достигнутая в 1979 году, была равна 6,1 миллионов тонн (что на 320 тысяч тонн превышает проектную мощность).

Производство холоднокатаного проката

Помимо горячекатаного проката НЛМК производит товарную продукцию, получаемую при помощи холодной прокатки. Основными видами такой продукции являются:

холоднокатаный прокат без покрытия;
холоднокатаный прокат оцинкованный;
холоднокатаный прокат с полимерным покрытием;
холоднокатаная электротехническая анизотропная (трансформаторная) сталь;
холоднокатаная электротехническая изотропная (динамная) сталь.

Весь холоднокатаный прокат углеродистых марок стали (оцинкованный, с полимерным покрытием и без покрытия) производится в ПХПП ОАО «НЛМК».

Исходной заготовкой для этой продукции служит горячекатаный подкат толщиной 2,0-4,5 мм, шириной 1060-1830 мм поступающий из ПГП.

Непрерывно-травильные агрегаты №№ 1,2 ПХПП

ля того чтобы очистить поверхность перед дальнейшей обработкой, прокат задается в агрегаты непрерывного травления (НТА), где с поверхности металла в растворе соляной кислоты удаляется окисная пленка, а при необходимости вырезаются дефектные участки, и подрезается кромка.

Стан бесконечной холодной прокатки 2030 ПХПП

ледующий, после травления технологический передел – холодная прокатка (до толщины 0,4-2,5 мм), которая осуществляется на 5-ти клетевом стане 2030 бесконечной холодной прокатки. Особенностью технологии бесконечной прокатки (как и травления металла в НТА) является непрерывность этого процесса, что достигается с помощью последовательного сваривания отдельных рулонов в одну длинную полосу. В процессе холодной прокатки полоса подвергается деформации прокатными валками на 70-80%. А после прокатывания полоса снова режется и сматывается в рулоны.

После холодной прокатки полосы, смотанные в рулоны, для приобретения пластичности и получения необходимых механических свойств, подвергаются термообработке:

рекристализационный отжиг в колпаковых печах при температуре 660-700°С;
рекристализационныи отжиг в агрегате непрерывного отжига (АНО) при температуре 700-870°С.

Во время отжига кристаллическая структура металла перестраивается, или другими словами рекристаллизуется. Для защиты металла отжиг производится в среде азотно-водородного газа или чистого водорода.

Схема устройства колпаковой печи

ехнология отжига в колпаковых печах заключается в следующем. После загрузки стенда рулонами, между которыми для лучшего теплообмена укладываются конвекторные кольца, устанавливается защитный колпак – муфель. Затем на стенд устанавливают нагревательный колпак. Нагрев в колпаковых печах осуществляется за счет сжигания природно-доменной газовой смеси. Во время нагрева производится продувка подмуфельного пространства защитным газом. Продукты горения нагревают муфель, который в свою очередь нагревает защитный газ. Циркуляция защитного газа осуществляется на протяжении всего цикла отжига. В зависимости от типа печи и требовании заказов длительность нагрева в колпаковои печи может составить от 16 до 48 часов. Охлаждение после снятия нагревательного колпака происходит либо естественно (в колпаковых печах «Стальпроект»), либо с использованием охлаждающего колпака (в колпаковых печах «Эбнер»), что значительно сокращает общий технологический цикл отжига.

Отжиг в АНО происходит по непрерывной технологии за счет прохождения стальной полосы через печь состоящую из нескольких секций, в каждой из которых поддерживаются определенные тепловые режимы, обеспечивающие рекристаллизацию металла. Агрегаты непрерывного отжига в отличие от колпаковых печей, позволяют получить более равномерные механические свойства по длине полосы и однородную микроструктуру. При этом после непрерывного отжига в АНО качество поверхности полосы несколько лучше, так как полоса проходит промывку и травление в линии агрегата. Длительность отжига в линии АНО составляет 10-15 минут, поэтому процесс происходит при более высоких температурах.

После отжига полоса подвергается дрессировке, которая представляет собой холодную прокатку с малыми деформациями (около 1,5%) и предназначена для улучшения потребительских свойств готового проката. Во время дрессировки с помощью специальных валков с насечкой прокат может приобретать поверхность с различной текстурой (матовая, глянцевая, шероховатая и т.д.). После отжига в колпаковых печах металл проходит обработку на специальных дрессировочных станах, а технология непрерывного отжига в АНО предусматривает дрессировку металла непосредственно в самом агрегате.

Для защиты проката от коррозии, и придания декоративных свойств на поверхность полосы могут наноситься различные покрытия.

АНО (слева) и АНГЦ (справа) ПХПП

анесение цинкового покрытия на холоднокатаный прокат производится в агрегате непрерывного горячего цинкования (АНГЦ). В процессе цинкования, предварительно отожженная в печной части АНГЦ, стальная полоса проходит через ванну с расплавом цинка (температура расплава - 440-480°С), огибает погружной ролик и выходит вертикально вверх. Излишки цинка сдуваются с полосы струей азота или воздуха, подаваемого на полосу через щелевые сопла. Толщина наносимого покрытия регулируется интенсивностью струи подачи воздуха на полосу. Охлаждение полосы, выходящей из ванны цинкования, осуществляется в предварительном воздушном охладителе и далее в двух зонах охладителя «водяным туманом». На последнем этапе оцинкованная полоса охлаждается водой в баке закаливания и высушивается.

После охлаждения полоса проходит через дрессировочную клеть, затем производится противокоррозионная обработка оцинкованной полосы и её смотка в рулоны.

Полимерные покрытия на прокат наносятся на агрегате полимерных покрытий (АПП). Предварительно отожженная на АНО или оцинкованная на АНГЦ полоса в рулонах поступает на сварочную машину агрегата. Затем производится химическая очистка полосы.

Химическая очистка поверхности полосы перед окрашиванием служит для очистки ее от коррозии и загрязнений и предусматривает щелочное обезжиривание, промывку, сушку горячим воздухом, нанесение химического покрытия, сушку и охлаждение.

Затем полоса поступает на участок нанесения лакокрасочных материалов АПП, где изготовление проката с полимерным покрытием осуществляется в следующей последовательности:

Агрегат полимерных покрытий № 1 ПХПП
нанесение грунтовочного слоя на лицевую сторону проката и обратную сторону проката (если прокат с двухсторонним покрытием) на валковой машине № 1;
сушка грунтового слоя в сушильной печи № 1;
охлаждение полосы с грунтовым слоем после сушки;
нанесение лако-красочного материала на валковой машине №2: на лицевую сторону наносится слой отделочной эмали, на обратную сторону - слой защитной эмали или отделочной эмали при двухстороннем покрытии;
сушка лако-красочного материала, нанесенного на валковой машине №2, в сушильной печи №2;
охлаждение полосы с полимерным покрытием после сушки в печи №2.

На полимерное покрытие с лицевой полосы может наноситься прозрачная защитная пленка с клеевым слоем.

Затем производится обрезка полосы на заданную длину и вырезка сварного шва с помощью ножниц барабанного типа, полоса подается на моталку для смотки в рулон.

Смотанные рулоны перегружаются с барабана моталки на места укладки, затем взвешиваются и обвязываются.

Готовая продукция отгружается потребителям не только в рулонах, но и в листах. Для этого рулоны направляются на агрегаты продольной и поперечной резки, где проходят обработку в соответствии с заказами потребителей. Затем продукция упаковывается и отгружается потребителю.

Содержание