Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


ЗАДАЧИ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОГО ПРОКАТА НА УКРАИНЕ

Листовой прокат, а особенно холоднокатаный, является одним из наиболее экономичных видов металлопродукции При использовании, например, сварных конструкций из листового металла вместо стального литья их масса уменьшается в среднем на 30—50 %. Сварные трубы и многие профили, изготовленные из листового проката, как правило, удается делать с меньшей толщиной стали по сравнению с горячекатаными и поэтому их использование снижает расход металла на 10—15 %.

Крупнейшими потребителями листового проката являются машиностроение, автомобилестроение, электротехническая промышленность и другие отрасли народного хозяйства. Экономичность листового проката, а также прогрессирующее совершенствование процессов штамповки, профилирования и сварки листовых материалов определили опережающее развитие производства листового проката во всем мире. Достаточно сказать, что доля листа в общем объеме проката в промышленно развитых странах превышает 50% (во Франции, Германии, Швеции) и даже 60% (в Австрии, Японии, США). К сожалению, по этому показателю Украина пока заметно отстает.

Доля листа в общем выпуске проката Украины находится на уровне ~ 35 %. В объеме производства листового проката на Украине основную массу занимает толстый лист 50%, объем тонколистового проката составляет 28%, штрипсов 22%.

Металлургические комбинаты тонколистового профиля Украины пока не производят некоторых видов проката, крайне необходимых промышленности. Например, холоднокатаный лист I группы отделки поверхности для особо сложной вытяжки, используемый при изготовлении облицовочных деталей кузова автомобиля, высококачественная электротехническая листовая сталь, различная стальная лента, листы с электролитическими и полимерными покрытиями, электролуженая жесть и др. Основной причиной такого положения является техническая отсталость тонколистовых цехов горячей и холодной прокатки, действующих на комбинатах "Запорожсталь" и Мариупольском им.Ильича. Прогноз потребности в холоднокатаной конструкционной листовой стали свидетельствует о том, что дефицит этой продукции высокого качества к 2000—2010 гг. может возрасти на Украине до 1,5 млн.т/год. Из изложенного следует, что коренная реконструкция тонколистового производства металлургических комбинатов "Запорожсталь" и Мариупольского им.Ильича находится в числе первоочередных задач технического перевооружения металлургической промышленности Украины.

Наиболее важные конкретные задачи: строительство на металлургическом комбинате "Запорожсталь" кислородно конвертерного цеха (ККЦ) в комплексе с установками внепечной обработки стали (вакуумирование, обработка нейтральными газами), а также машин непрерывного литья заготовок; реконструкция действующего ККЦ на комбинате им.Ильича в тех же направлениях; реконструкция или строительство новых цехов горячей прокатки тонколистовой стали; реконструкция непрерывнотравильных агрегатов с переводом их на травление в растворах соляной кислоты в ваннах плоского типа; полная замена оборудования, сооружение устройства организованного петлевания, создание системы регенерации отработанных кислотных растворов, оснащение НТА изгибно растяжными машинами для правки полос, барабанными моталками, совершенными системами промывки; строительство новых или реконструкция действующих непрерывных станов 1700 холодной прокатки с оснащением рабочих клетей гидравлическими нажимными устройствами (ГНУ), автоматическими системами регулирования толщины, профиля и плоскостности полос, механизированной перевалки валков, технологической смазки; замена существующих колпаковых печей для отжига рулонов в азотной атмосфере новыми высококонвективными печами для отжига холоднокатаной стали в среде водорода (типа печей фирмы ЛОИ—ЭССЕН). Такая термообработка холоднокатаных полос коренным образом улучшает качество готовой продукции, обеспечивая повышение чистоты поверхности металла и значительное улучшение его пластичности; реконструкция дрессировочных станов с оснащением рабочих клетей ГНУ, системами регулирования плоскостности и стабилизации вытяжки; установка в цехах холодной прокатки новых одноклетьевых станов с осевым смещением валков (например, стана 1400 на МК "Запо рожсталь” и стане 1700 на МК им.Ильича). Такое решение обеспечивает возможность производства тонких полос, полос специального назначения (для полиграфической промышленности, изготовление теневых масок кинескопов), а также жести. Наличие реверсивных станов в цехах холодной прокатки освобождает непрерывные станы от производства трудоемкой продукции; строительство на МК "Запорожсталь" агрегата электролитического цинкования холоднокатаных полос, а на комбинате им.Ильича реконструкция одного из двух агрегатов горячего цинкования в агрегат алюминирования для получения продукции с алюминиевыми и цинкалюминиевыми покрытиями; модернизация действующего на МК "Запо рожст^ль" агрегата металлопласта для обеспечения одно и двухстороннего покрытия полосы пластизолем, органозолем, пленкой, лаками, а также производство двухслойного листа с полимерной прослойкой, обеспечивающей при использовании шумопоглощающий эффект.

Техническое перевооружение тонколистового производства Украины должно осуществляться поэтапно. На первом этапе для выпуска небольшого количества автолиста высшего качества (для удовлетворения потребностей автомобильной промышленности Украины в кузовном металле) необходимо на МК "Запо рожсталь” реконструировать НТА № 1 и 2 с переводом их на соляную кислоту, заменить часть существующих колпаковых печей печами для отжига холоднокатаной стали в среде водорода и модернизировать несколько агрегатов резки. Оснащение цехов холодной прокатки высококонвективными водородными печами (типа печей фирмы ЛОИЭССЕН) является первоочередной* задачей, во многом определяющей успех первого этапа технического перевооружения. В результате этого Украина сможет обеспечить свою потребность в высококачественном автомобильном листе.

Проведение остальных мероприятий необходимо реализовать с учетом экономических и технических возможностей комбинатов.

Отдельного рассмотрения потребует вопрос о перепрофилировании некоторых предприятий Украины на выпуск тонколистового проката (металлургического завода им.Петровского, Макеевского металлургического комбината и др.). За счет этого мероприятия представляется возможность ликвидировать дефицит в тонколистовом прокате, полностью удовлетворить потребность хозяйства Украины, иметь резервы производства этой продукции для обеспечения экспортных возможностей. Для названных предприятий весьма перспективным направлением развития производства горячекатаных полос является создание литейнопрокатных модулей сравнительно небольшой мощности (1 млн.т/год). Производство непрерывной разливки тонких (толщиной 30—60 мм) слябов позволит коренным образом изменить схему и состав оборудования широкополосных станов горячей прокатки полос, сократить капитальные затраты на строительство, повысить экономичность производства.

Деятельность научноисследовательских организаций Украины направлена на дальнейшее совершенствование листопрокатного производства, создание новых эффективных технологий и процессов. На базе выполненных теоретических и экспериментальных исследований только за последнее время разработано несколько оригинальных решений. Так, Институтом технической механики АН Украины создана технология гидроабразивнохимической очистки полос от окалины. Сущность этого способа удаления окалины состоит в подаче пульпы, содержащей абразив, под высоким давлением (150—200 атм) на поверхность обрабатываемой полосы и создание на поверхности режима кавитации. После такого предварительного разрушения окалины производят дотравливание. Последние эксперименты показали, что в качестве абразива может быть использована окалина, а также отходы агломерационного производства. Это создает предпосылки для построения безотходной, экологически чистой технологии. Гидроабра зивнохимическая технология очистки проката от окалины позволит снизить затраты ориентировочно в 1,3—1,5 раза.

Институт черной металлургии совместно с другими организациями ведет разработки технологии травления горячекатаных полос в турбулентном потоке. По предварительным расчетам применение этой технологии позволит снизить продолжительность травления на 35%, расход электроэнергии — на 20%, объем кислотных выделений (отсасываемых ia зов) — на 40 %. Загрязненность полосы снижается в несколько раз.

Основными направлениями совершенствования технологии и оборудования горячей прокатки являются внедрение и освоение прогрессивных конструкций и технологических операций, например редуцирование слябов по ширине, беспрограммная прокатка, шестивалковые клети, энерго и ресурсосбережение, ускоренное охлаждение горячекатаных рулонов и др.

Институт черной металлургии разработал и опробовал принципиально новую конструкцию листопрокатной клети. Она использует схему шестивалкового узла, в котором опоры рабочих валков выполнены в виде отдельных узких жестких роликов, расположенных в шахматном порядке. Клеть новой конструкции предназначается для прокатки тонких и особо тонких лент и полос любой ширины из высокопрочных сталей и сплавов.

К числу преимуществ предложенной клети по сравнению с клетями кварто относятся: повышение на 20—30 % жесткости; снижение усилия прокатки; сокращение количества проходов при прокатке полос и снижение энергозатрат на прокатку, повышение точности и плоскостности прокатываемых полос. Актуальными являются разработка теории прокатки в' режиме полужидкостного трения, теории асимметричной прокатки, вероятностной теории процесса прокатки, что позволит вывести область знаний о процессе листовой прокатки на качественно новый научно технический уровень. Первые результаты, достигнутые в этой области, освещены в работах [1—3].

Важной проблемой является освоение новых, не выпускавшихся ранее на предприятиях Украины, видов металлопроката. К числу таких видов металлопродукции могут быть отнесены высокопрочный холоднокатаный лист из сталей 08ГСЮТ, 08ГСЮФ, горячекатаный и холоднокатаный листовой прокат из стали марки 65Г, тонкая (толщиной 0,5 мм) лента из среднеуглеродистых сталей, листовой прокат из инструментальных сталей и др. Ученые Украины обладают значительными знаниями и опытом в области математического моделирования и разработки программного обеспечения технологических процессов листопрокатного производства. Во многих случаях по уровню интеллекта и разрешающим возможностям разработанные математические модели и программные комплексы превосходят зарубежные аналоги, а в ряде случаев являются уникальными. Основной задачей в настоящее время является реализация этого научнотехнического потенциала в промышленности.

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м 3, Москва 1994

Экспертиза

на главную