Прокатка широкополосовой стали (ширина Ь = = 1000-4-2500 мм) осуществляется на полунепрерывных и непрерывных станах горячей прокатки с длиной бочки 1700—2800 мм. Современным широкополосовым станом является стан 2000. Непрерывный широкополосовой стан 2000 является механизированным и автоматизированным агрегатом. В линии стана установлены три измерителя ширины, изотопный измеритель толщины. Разгон прокатного стана и моталок осуществляется системой автоматики. Стан оборудован системами автоматического регулирования толщины полосы и ее натяжения между клетями, автоматической системой охлаждения полосы на отводящем рольганге.
Исходной заготовкой для широкополосового стана являются литые слябы массой до 36 т, толщиной 230— 300 и шириной 900—1850 мм, полученные на УНРС или прокатанные на слябинге из слитков. В пролете склада стопы слябов краном загружаются на тележки, которыми транспортируются к загрузочному рольгангу печей, оборудованному подъемными столами, сталкивателями и печными толкателями. При подъеме стола на высоту сляба очередной сляб сталкивается на рольганг, устанавливается против окна загрузки и толкателем загружается в печь. Для нагрева слябов установлены три— четыре методические печи. Продвижение слябов в печах осуществляется шагающими балками. Нагретые до температуры прокатки слябы по одному выдаются на печной разгрузочный рольганг и транспортируются к черновой группе рабочих клетей.
Из черновой группы клетей подкат толщиной 30— 50 мм выходит на промежуточный рольганг. Перед чистовой группой рабочих клетей подкат выдерживается для выравнивания температуры, поступает для обрези переднего конца летучими барабанными ножницами и далее следует в чистовую группу клетей. Перед первой чистовой клетью установлен окалиноломатель. Непрерывная чистовая группа состоит из пяти—восьми рабочих клетёй. Количество рабочих клетей в чистовой группе зависит от толщины готовой полосы. При прокатке полос толщиной 1,8—2,2 мм — пять клетей; 1,5—1,8 мм— шесть клетей; 1,2—1,5 мм — семь клетей; 1,0—1,2 мм— восемь клетей. Чистовые четырехвалковые рабочие клети с горизонтальным расположением валков: диаметр рабочих валков 800 мм, опорных 1600 мм, длина бочки 2000 мм. Валки рабочих клетей чистовой группы имеют индивидуальный привод.
Из последней рабочей клети чистовой группы выходит полоса толщиной 1,2—16 и шириной 1000—1850 мм. На отводящем рольганге полоса охлаждается водой да 600—650 0C при движении и поступает для смотки в рулоны на роликовые барабанные моталки. Всего на широкополосовом стане 2000 установлено пять моталок. Первые три моталки рассчитаны на прием полосы толщиной 1,2—4 мм; полоса толщиной >4 мм принимается и сматывается в рулоны дальними двумя моталками. Полоса в рулонах снимается с моталок, передается на цепной транспортер, расположенный в подземном туннеле, которым транспортируется в цех холодной прокатки и на участок резки. Годовая производительность непрерывного стана 2000 равна 6 млн. т.
§ 16. Производство холоднокатаных листов и лент
Холоднокатаные листы получают штучным или рулонным способом. Рулонный способ является более прогрессивным, так как обеспечивает большую производительность прокатных станов и агрегатов подготовки и отделки листов. В дальнейшем из готового рулона вырезают листы требуемых размеров. Кроме того, при рулонном способе, производства листов все операции могут быть механизированы и снабжены локальными схемами автоматического управления. Технологический процесс холодной прокатки состоит из ряда операций: подготовки горячекатаного подката, полученного на широкополосовом стане в рулонах; холодной прокатки и промежуточной термической обработки для снятия деформационного упрочнения; термической обработки готового листа для получения требуемых механических и физических свойств; отделки готовых листов. Рассмотрим технологический процесс производства в цехе холодной прокатки с непрерывным пятиклетьевым станом 2000.
Исходным материалом для производства холоднокатаных листов является горячекатаная. полоса в рулонах толщиной 1,8—6, шириной 900—1850 «мм. Подкат поступает на склад рулонов цеха с широкополосового непрерывного стана 2000. Со склада рулоны мостовым краном транспортируют на приемный транспортер непрерывного травильного агрегата. Травление рулонного подката производят в непрерывных травильных агрегатах. Полоса в непрерывных травильных агрегатах бесконечной лентой проходит через ванны с кислотным раствором. Непрерывность процессов обеспечивается сваркой концов рулонов. Для увеличения скорости травления окалина разрушается перед операцией травления знакопеременным изгибом полосы в специальной гибочной машине. Промытая и просушенная полоса сматывается в рулон. Подготовленные к прокатке рулоны полосы поступают на склад стана 2000 холодной прокатки. Со склада рулоны поступают на шаговый транспортер — накопитель, расположенный с передней стороны пятиклетево – го непрерывного стана 2000. Очередной рулон устанавливается на разматыватель, конец рулона отгибается, проходит правильные ролики и задается в первую клеть прокатного стана. При скорости 1 м/с полоса проводится через все пять клетей и закрепляется на барабане моталки. Четырехвалковые рабочие клети с горизонтальным расположением валков установлены на расстоянии 4500 мм одна от другой. Диаметр рабочих валков 600 мм, диаметр опорных валков 1600 мм, длина бочки 2000 мм; каждая рабочая клеть имеет индивидуальный привод рабочих валков.
После заправки полосы в моталку прокатный стан разгоняется до рабочей скорости (наибольшая 26 м/с) и производится прокатка. В каждой рабочей клети предусмотрена система подачи в зону деформации эмульсии из воды с мылом и маслом. Подачей эмульсии добиваются как снижения коэффициента трения, так и охлаждения валков. Сильный разогрев валков недопустим, так как это приводит к тепловому изменению диаметра валка по длине бочки, снижению твердости материала валка. Для уменьшения давления металла на валки и обеспечения устойчивости полосы относительно середины бочки валков применяется натяжение. На входе в прокатный стан натяжение создается в результате торможения полосы разматывателем и специальным устройством, на выходе — моталкой, а между рабочими клетями—в результате различия частот вращения электродвигателей привода валков смежных рабочих клетей. Общее относительное обжатие, получаемое полосой после прокатки во всех клетях, составляет 70—80 %. Готовая полоса толщиной 0,4—2 и шириной до 1850 мм в рулонах массой до 50 т поступает на дальнейшую обработку. В дальнейшем технологический поток разделяется: одна часть рулонов поступает для отжига в колпа – ковых печах, другая подвергается электролитической очистке перед цинкованием и покрытием полимерами. После отжига полоса в рулонах поступает для прокатки с обжатием до 5 % (процесс дрессировки) на четырех- валковые станы. Прокатка с небольшим обжатием после отжига производится для улучшения штампуемости. Далее полоса поступает на агрегаты поперечной и продольной резки. Листы длиной до 6 м укладывают в пачки. Узкие полосы в рулонах обвязывают узкой стальной лентой. Годовая производительность цеха холодной прокатки с пятиклетьевым непрерывным станом 2000 составляет 1,7 млн. т.