Обработка металлов прокаткой — завершающая операция металлургического производства. Продукцией прокатных цехов являются передельные и товарные заготовки, сортовой и листовой прокат.
Под передельной заготовкой понимают полуфабрикат, полученный методом обжатия стальных слитков на прокатных станах с целью подготовки их к дальнейшей обработке. Чтобы ответить на вопрос, что такое блюминг, следует разобраться, какие виды передельных заготовок производятся.
- Блюм.
Блюмы представляют собой стальной полуфабрикат, который применяется для производства сортового проката. Получают блюмы на блюминге. Блюминг – это обжимной стан с высокой производительностью, используемый для прокатки слитков 5-15 т в заготовки с квадратным сечением, сторона которого от 140 до 450 мм. Блюмы имеют длину 1-6 м. На блюмингах также прокатываются фасонные заготовки и различные профили (швеллера, крупные балки и другие). - Сляб.
Сляб – это заготовка в виде полосы, получаемая прокаткой слитков на слябинге. Слябинг – специализированный прокатный стан, который предназначен для обжатия слитков в полуфабрикат с сечением, имеющим прямоугольную форму. Слябы характеризуются такими размерами: толщина 100-250 мм, ширина 300-2000 мм, длина 1,3-5 м. Они используются для производства листового проката.
Технология работы и применение
Блюминг представляет собой систему двух станин, объединенных в клеть высотой 7-9 м. Станины — это массивные стальные или чугунные отливки, закрепленные на плитовине. В станинах установлены валки диаметром 800-1500 мм, длина бочек валков 2000-2800 мм. Валки изготавливаются из хромо-никелевой стали. Между валками, приводимыми в движение главными электродвигателями, происходит обжатие стального слитка. Верхний валок оснащен электрическими механизмами подъема и опускания, что позволяет прокатывать различные по толщине слитки. Блюминги оборудованы автоматизированными системами, системами охлаждения и подачи смазочных материалов, различными пневматическими и гидравлическими механизмами.
Блюминги классифицируются:
- По сортаменту блюмов, производительности, схеме прокатки.
- одноклетьевые реверсивные – наиболее распространены станы дуо (с двумя валками), редко применяются станы трио (с тремя валками);
- многоклетьевые (двухклетьевые реверсивные дуо и непрерывные).
- По диаметру рабочих валков блюмингов.
| Вид | Диаметр валков, мм |
| малый | 850-1000 |
| средний | 1050-1150 |
| большой | 1200-1500 |
Типовые блюминги российских прокатных цехов – блюминг-1150 и блюминг-1300 (конструкция завода Уралмаш). Они имеют надежные устройство, безотказны в эксплуатации, высокопроизводительны. Современные агрегаты производят до 6 млн. т заготовок в год.
Основные технологические достоинства блюмингов:
- возможность управления величиной обжатия в отельных пропусках;
- регулирование скорости процесса, которая определяется стадией прокатки, длиной прокатываемых полос и качеством стали;
- обжатие на одном наборе валков слитков разной массы в разные по сечению блюмы.
Оснастка блюмингов располагается обычно в пределах трех пролетов:
- В первом пролете установлено электрооборудование, обеспечивающее работу прокатного стана.
- Во втором пролете находится блюминг со всеми обслуживающими приборами и механизмами.
- В третьем пролете собирается окалина, обрезки и другие железосодержащие отходы цеха.
Слитки подаются в обжимозаготовочное отделение в виде:
- непрерывнолитой заготовки (после машины непрерывного литья МНЛЗ);
- слитков (при разливке стали в изложницы).
Технология прокатки включает несколько основных стадий.
- Нагрев для придания металлу пластичности.
Слитки после сталелитейного цеха доставляются в стрипперное отделение, где их извлекают из изложниц. Перед обжатием их необходимо нагреть до 1260-1300 °С. Нагрев осуществляется в специальных колодцах (регенеративных или рекуперативных). Слитки в них садятся мостовыми или клещевыми кранами. Как правило, это слитки одной плавки.Для обеспечения равномерного нагрева слитки располагают вертикально прибыльной частью вверх, вдоль боковых стен колодца. Если слитки поступают на нагрев в холодном состоянии, то продолжительность нагрева составляет 12-16 часов. Более эффективный, с точки зрения ресурсо- и энергосбережения, горячий посад, то есть слитки, не успевшие остыть после разливки, температурой 400-1000 °С. Их время нагрева составляет 4-8 ч. - Доставка к прокатному стану.
Слитки вынимаются из колодцев с помощью крана. Если нагрев осуществлялся в колодцах ближних групп, то слитки перемещаются к неподвижному опрокидывателю краном, затем на приёмный рольганг стана. Из дальних колодцев слитки к приемному рольгангу доставляются по железнодорожному пути слитковозом. - Взвешивание и кантовка.
Взвешивание слитка происходит в автоматическом режиме на приёмном рольганге. Если осуществляется обжатие слитков из спокойной стали, то их кантуют на 180 градусов и подают в клеть донной частью. Это снижает количество образующейся обрези и повышает эффективность захвата слитков валками. - Обжатие.
Слитки обжимаются по установленному заранее режиму обжатия, количеству пропусков, порядку кантовок и скорости вращения валков. За один пропуск слиток обжимается на 40-120 мм. Обжатие может осуществляться в 9-17 пропусков. Их количество определяется начальными размерами слитка и конечными размерами получаемого блюма. Общая продолжительность цикла прокатки от 40 до 70 сек. Скорость прокатки не более 7,2 м/с. После прокатки блюм имеет температуру 1100-1150 °С.При прокатке, от пропуска к пропуску, уменьшают межвалковый зазор рабочей клети блюминга за счет опускания верхнего валка, а нижний не меняет своего положения. На валках находятся ручьи, которые представляют собой кольцевые проточки. Ручьи верхнего и нижнего валков составляют калибр. На первом этапе слитки прокатываются на цилиндрической гладкой части валка (бочке). На последующей стадии докатываются в ячеистых калибрах. Для поперечного перемещения раската, направления его в валки и правки искривленного раската служат манипуляторные линейки. С левой части перед клетью устанавливается кантователь, который кантует заголовку на 90 градусов. Каждый из рабочих валков приводится во вращение отдельным двигателем. Кантовку раската, задачу металла, пуск и реверс стана, поднятие и опускание верхнего валка производят операторы на посту управления. - Обработка блюма.
Удаление дефектов с поверхности блюма – завершающая стадия процесса. С этой целью применяются машины огневой зачистки (МОЗ). В рабочем пространстве МОЗ находятся горелки, с помощью которых оплавляется поверхность профиля. Раскат движется со скоростью 0,30-0,80 м/с.После зачистки блюмы отправляются на резку. С помощью передвижных салазковых пил или ножниц отрезаются некондиционные концы и блюм режется на мерные длины.Отрезки сбрасываются на конвейер уборки отходов сталкивателем. Крупный скрап убирается специальным механизмом с коробами на тележках, который обычно предусматривается под рабочим рольгангом. - Клеймение и штабелерование.
На торец каждой порезанной заготовки наносится клеймо: номер плавки, марка стали, номер смены. Затем блюмы конвейером транспортируются к штабелеровщику на склад заготовок.
Выход блюмов составляет не более 90 % от массы слитков.
Отличие от слябинга
Блюминг и слябинг имеют различное устройство и функциональное назначение. Слябинги менее распространены, имеют более высокую стоимость. Они производят до 2,5 млн. т заготовки в год. Скорость прокатки — до 6 м/с.
Слябинг служит для получения заготовки, используемой в листопрокатном производстве, а блюминг – для производства заготовок для производства сортового и листового проката.
Таким образом, блюминг – более универсальный агрегат, чем слябинг. На блюминге можно получать и блюмы, и слябы. Размер слябинга определяется длиной рабочей части валков, а размер блюминга — диаметром валков.
Конструктивно отличие блюминга от слябинга состоит в следующем. Слябинг имеет две пары валков. Одна пара расположена горизонтально, вторая – вертикально. Благодаря валкам, установленным вертикально, слиток, не кантуясь, обжимается по бокам. В остальном эти два прокатных стана аналогичны.
Несмотря на все достоинства, блюминги – прокатные станы, которые в настоящее время считаются устаревшими и на передовых предприятиях выведены из эксплуатации. Это обусловлено значительными потерями металла с обрезью и окалиной. Они используются на некоторых металлургических предприятиях России и Украины, где еще применяется неэкономичная технология разливки стали в изложницы.
Источник: