В состав завода входят два основных цеха: электросталеплавильный (ЭСПЦ) и сортопрокатный (СПЦ), и вспомогательные: цех водоснабжения (ЦВС), теплосиловой цех (ТСЦ), ремонтно-механический цех (РМЦ), цех подготовки производства (ЦПП), электроцех, автотранспортный (АТЦ) и железнодорожный (ЖДЦ) цехи, центральная контрольная лаборатория (ЦКЛ), управление автоматизации информационных технологий связи (УАИТиС) и управление по ремонтам (УР).
По проекту в состав ЭСПЦ входили две дуговые печи ДСП 100И6 и две МНЛЗ общей производительностью 700 тыс. тонн стали в год.
С 1985 года проводится непрерывная реконструкция ЭСПЦ, наиболее значительным этапом которой явилась совместная работа с участием инофирм по реконструкции технологической линии ДСП-2 →УКП → МНЛЗ-2.
С 1998 году цех перешел на работу только одной технологической линией ДСП-2 → "ковш-печь" - вакууматор → МНЛЗ-2, с возможностью годового объема производства до 1 млн.т. стали.
ЭСПЦ
В главном корпусе цеха установлена мощная электросталеплавильная печь емкостью 120 тонн (ДСП-2).
ДСП-2 имеет следующие технические характеристики:
• Средний вес выпускаемой стали - 123 т.
• Максимальная емкость по жидкой стали - 140 т.
• Номинальная мощность печного трансформатора - 95МВА (в резерве тр-р 80 МВА).
• Максимальное вторичное напряжение - 951 В.
Электропечь оборудована:
- системой эксцентричного донного выпуска;
- регулятором мощности фирмы Siemens;
- системой бункеров для хранения, взвешивания и присадки необходимых материалов в рабочее пространство печи;
- 6-тью стеновыми газокислородными горелками мощностью 3.6 МВт каждая;
- дверным манипулятором собственной конструкции с мощной газокислородной горелкой мощностью 7.5 МВт и кислородной фурмой;
- стеновым манипулятором «Palmur» с угольной и кислородной фурмами.
Печь оборудована компьютерной системой ведения процесса плавки, позволяющей решать следующие задачи:
• определять энергетический и материальный балансы;
• управлять технологическим процессом плавки;
• выполнять расчет фактического химического состава и температуры стали.
Установка "ковш-печь"
Предназначена для выполнения следующих операций:
• окончательная точная доводка стали по химическому составу и температуре;
• десульфурация стали;
• удаление неметаллических включений;
• гомогенизация;
• модифицирование и микролегирование.
Установка "ковш-печь" выполняет буферные операции между ДСП и МНЛЗ при организации разливки большими сериями.
Установка оборудована системой бункеров для хранения, взвешивания и присадки ферросплавов, трайбаппаратами для ввода в металл проволоки с различным порошкообразным наполнителем, установка «Штайн» для вдувания порошкообразных материалов (коксик, известь) в металл и на шлак.
•Расход аргона на продувку - до 40 м3/час.
•Расход электроэнергии - 38 кВт.ч/т.
•Расход электродов - 0.39 кг/т.нлз.
•Номинальная мощность трансформатора - 18 МВА.
•Максимальная скорость нагрева - до 3.5 град.С/мин.
Аргон для перемешивания подается через 2 щелевые продувочные пробки, установленные в днище сталеразливочного ковша.
Установка по вакуумированию стали (камерного типа)
Вакуумная обработка жидкой стали применяется для:
- дегазации (водород, азот, кислород), вакуумного раскисления,
вакуумкислородного обезуглероживания;
- удаления неметаллических включений;
- корректировки металла по химическому составу;
- частичной десульфурации.
Сталеразливочные ковши
Номинальная емкость ковша – 125 тонн, максимальная - до 140 т.
Парк ковшей состоит из 8 шт., для разогрева и сушки используется 4 вертикальных и 2 горизонтальных стенда.
Промежуточные ковши
Парк промковшей состоит из ковшей с емкостью 18 т и 27 т по жидкой стали.
Футеровка промежуточных ковшей имеет две разновидности:
• кислая - на базе кварцита Овручского месторождения (она применяется при разливке сталей рядового назначения);
• основная - магнезиальные тиксотропные массы фирмы "Файч-Радекс-Дидиер" (для качественных сталей - пружинных, канатной катанки, высокодеформирующейся катанки).
Разливочный пролет
В разливочном пролете установлена машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). В настоящее время в связи с работой одной технологической линией весь металл разливается на МНЛЗ-2. Технические характеристики участка разливки стали см. таб. 1.
Технические характеристики участки разливки стали
Таблица 1
| Параметр | Ед. измерения | |
| Сечение заготовки | мм | 125х125 |
| Длина заготовки | мм | 6000-12000 |
| Устройства порезки заготовок | МИР | |
| Промежуточный ковш: | ||
| Емкость | т | 18 и 27 |
| высота металла | мм | |
| Серийность разливки: | ||
| Средняя | пл. | 8.0 |
| Максимальная | пл | |
| Время разливки 1 плавки | мин | |
| Среднечасовая производительность МНЛЗ | т/час | |
Непрерывный мелкосортно-проволочный двухниточный стан 320/150 спроектирован Укргипромезом, изготовитель оборудования и монтаж - фирма SKET (Магдебург, Восточная Германия).
Проектная мощность - 500 000 т/год.
Сортамент
В настоящее время предприятие производит:
1. Низкоуглеродистые для холодного волочения и сварочные низкоуглеродистые марки стали (ГОСТ 30136, ГОСТ 380-94, ГОСТ 2246-70, ТУ У 14-4-495-2001, DIN 17100, ASTM A510M, EN 10016, JIS G 3505).
2. Арматурные марки стали (ГОСТ 10884-94, ГОСТ Р 52544-2006 ТУ У 14-4-490-2000, ГОСТ 5781-82, ДСТУ 3760-98, ASTM A 706/A706M-96, ASTM A615/A615M-96а, СAN/CSA-G.30.18.-M92, SFS 1215-96, EU 80-85/82-79, LNEC E449-98, LNEC E450-98, ISO 6935-2).
3. Средне и высокоуглеродистые для производства катанки, перерабатываемой в канатно-пружинную проволоку, проволоку для предварительного напряжения железобетонных конструкций и проволоку сорбитизированную для металлокорда марки стали (ГОСТ 14959-79, ДСТУ 3683-98, ГОСТ 1050-88, ТУ У 27.1-4-519-2002, ТУ У 27.1-4-521-2002, ASTM A510-82/96, ТУ У 14-4-470-2000, EN 10016, JIS G 3506).
4. Стали с контрактным химическим составом.
Завод осваивает производство нового качественного сортамента: сварочные, канатно-пружинные стали и др. Для обеспечения заданных качественных параметров и улучшения структурообразования катанки в октябре 1999 г. завершен один из этапов реконструкции стана - удлинение линии Стелмор с обеспечением управляемого охлаждения, обеспечивающего требуемый уровень микроструктуры металла. В результате длина линии увеличилась до 147 м, в том числе 120 м – под крышками.
Регулированное охлаждение катанки позволяет получать новые виды проката для метизной промышленности, например, "мягкую" катанку для тонкого волочения, низколегированную катанку для сварочной проволоки, катанку пружинных сталей. Эти виды продукции имеют более высокие цены на мировом рынке по сравнению с обычным сортаментом ММЗ. Кроме этого, у завода появляется большая маневренность на мировом рынке проката и стабилизация сбыта. Капитальные затраты по этому этапу составили около 5 млн. долларов. Линия позволяет получать уникальные свойства катанки.
В 2002 г. закончилась реконструкция по замене проволочного блока – новый высокоскоростной проволочный блок фирмы SMS. Скорость металла при прокатке увеличилась до 120 м/с. Новый проволочный блок позволяет довести годовое производство проката до 930000 т/год.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
технологического процесса производства проката
На сортовой линии производят арматурный прокат гладкого и периодического профиля в мерных длинах номинальным диаметром 8…32 мм (40 мм); фасонный угловой прокат с шириной полки 25…50 мм и швеллер № 5, сортамент см. в схеме калибровки стана 320/150. Технологию производства в цехе подробно см. в ТИ 518-2012-ПС-01. Схема мелкосортно-проволочного стана 320/150 изображена на рис. 2.
Рис.2
Расположение технологического оборудования стана 320/150:
1 – загрузочная решётка ПШП 1;
2 – кантователь;
3 – загрузочный рольганг ПШП 1;
4 – передаточное устройство ПШП 1;
5 – подводящий рольганг ПШП 1;
6 – нагревательная печь № 1 (ПШП 1);
7 – загрузочная решётка ПШП 2;
8 – загрузочный рольганг ПШП 2;
9 – рольганг-весы;
10 – загрузочный рольганг ПШП 2;
11 – передаточное устройство ПШП 2;
12 – нагревательная печь 2 (ПШП 2);
13 – двухниточный рольганг;
14 – передаточное устройство;
15 – рольганг выдачи из ПШП 1; 16 – термостат;
17 – трайбер;
18 – разрывные ножницы;
19 – 10 горизонтальных клетей черновой группы (А, В, 1…8);
20, 21 – кривошипно-эксцентриковые ножницы 51 и 51А;
22 – петлевой жёлоб;
23 – 6 горизонтальных клетей дуо промежуточной группы (9…14);
24 – межклетьевые столы промежуточной группы;
25 – стол-стрелка;
26 – ножницы 52;
27 – горизонтальные клети дуо чистовой группы (15, 17, 19);
28 – межклетьевые столы чистовой группы;
29 – вертикальные клети чистовой группы (16, 18);
30 – секция термического упрочнения сортового проката;
31 – кривошипно-эксцентриковые ножницы 53;
32 – кривошипно-эксцентриковые ножницы 53А;
33 – реечный холодильник;
34 – правильная машина;
35 – линия сборки пакетов;
36 – ножницы холодной резки;
37 – линия отделки сортового проката;
38 – горизонтальная клеть консольного типа (С);
39 – барабанные ножницы 52А;
40 – вертикальная клеть консольного типа (D);
41 – секция выравнивания температур;
42, 43 – барабанные ножницы 54, 55;
44 – обрывные ножницы;
45 – 10-и клетевой проволочный блок ''SMS'';
46 – линия водяного охлаждения катанки;
47 – трайберы;
48 – установка RDMS;
49 – виткоукладчик;
50, 52 – роликовый транспортёр;
51 – линия “Стелмор”;
53 – виткосборник;
54 – роликовый транспортёр палетт;
55 – поворотные столы;
56- съемники бунтов
57- пластинчатый транспортер
58- установки уплотнения и обвязки бунтов
59- рольганг
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ПРОКАТА В МЕРНЫХ ДЛИНАХ
Со склада ЭСПЦ в соответствии со сменным заданием на прокатку годные, назначенные контролерами ОТК, заготовки подаются поплавочно на загрузочные решетки нагревательных печей № 2 или № 1 СПЦ. С загрузочных решеток нагревательных печей заготовки поштучно передаются на загрузочный рольганг, далее - на передающие устройства (двухтактного действия) для подъема на уровень подводящих рольгангов печей и поштучно задаются в ПШП.
В ПШП №№ 1 и 2 с боковой загрузкой и выдачей осуществляется нагрев заготовок под прокатку в соответствии с технологической картой. О печах читай в ТИ 518-2012-ПС-09.
Управление загрузкой стана и нагревом заготовок осуществляется с поста контрольно-измерительных приборов нагревательных печей в ручном или автоматическом режимах. Нагретая заготовка при помощи печного рольганга выдается на левую секцию транспортного рольганга загрузки, подающего заготовки к трайберу, который задает заготовку в прокатный стан. Для уменьшения тепловых потерь заготовки перед трайбером установлен термостат.
Заготовка поочередно прокатывается в клетях черновой, промежуточной и чистовой группе клетей стана. В чистовой группе прокатка осуществляется поочередно в клетях дуо с горизонтальной и вертикальной осью вращения валков с автоматическим регулированием минимального натяжения полосы в межклетевых промежутках. Размер вертикальных петель поддерживается автоматически петлерегуляторами по изменению сигнала от фотоэлектрических датчиков (головок).
Управление процессом прокатки осуществляется на ПУ-2 и ПУ-3.
Рис. 3. Линия рабочей клети, в данном случае клети “В”
В зависимости от профилеразмера прокатка на сортовой линии стана ведется с полным или неполным количеством клетей. При этом на месте отсутствующих клетей устанавливают проходные желоба.
На стане применяется калибровка в черновой группе: овал – ребровой овал, с 9 клети по проволочной линии: овал – круг, с 9 клети по сортовой линии: овал – круг или см. соответствующие профилю таблицы калибровок, находящиеся на ПУ-2 и ПУ-3.
На стане применяются чугунные валки (СПХН-60 и СШХН-60) и твердосплавные на стальных осях (бандаж – карбид вольфрама, ось – 40Х). По сортовой линии клетей и чистовой клети блока связующее вещество для карбида вольфрама – кобальт, для клетей проволочной линии – никель, кобальт, хром.
 | |
Рис. 4. Типовой вид арматуры по DIN 488
Рис. 5. Типовой вид арматуры по ГОСТ 5781
Поперечное сечение прокатываемых профилей на мелкосортно-проволочном стане 320/150 ОАО “ММЗ”
Рис. 6. Круглый профиль Рис. 7. Поперечное сечение Рис.8. Поперечное сечение
по ГОСТ 5781 по ГОСТ Р52544,
BS 4449, DIN 488
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ технологического процесса производства проката в бунтах
СОРТАМЕНТ ПРОВОЛОЧНОЙ ЛИНИИ СТАНА
На проволочной линии стана производится прокат в бунтах.
1. Катанка диаметром от 5,5 до 14 мм из:
- низкоуглеродистых сталей марок типа 1005…1022;
- высокоуглеродистых сталей марок типа 40…90, 70КРД…85КРД;
- низкоуглеродистых легированных сталей марок типа СВ08Г2С, СВ08Г1С,SG-2;
2. Арматура периодического и гладкого профиля номинальным диаметром 6…12 мм.
ТЕХПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ПРОКАТА В БУНТАХ
Начало процесса аналогично производству сорта, нагрев заготовок осуществляется в ПШП-1. Заготовка поочередно прокатывается в черновой и промежуточной группе клетей стана. Далее производится отвод правой нитки на ось проволочного блока после 12 клети. Перед проволочным блоком установлено две клети, которые формируют определенный диаметр подката для проволочного блока.
В V–образном 10-ти клетьевом проволочном блоке осуществляется непрерывная однониточная прокатка без кантовки с небольшим натяжением в чередующихся клетях (кассеты расположены под углом 90º друг к другу, однако по отношению к рабочей площадке блока (горизонтальной плоскости) они расположены под углом 45º). Все нечетные (условно горизонтальные) клети-кассеты имеют овальные калибры, все четные (условно вертикальные) - круглые калибры. Три рабочие клети на входной стороне V-образного чистового блока исполнены в виде клетей CL 200, а остальные 7 клетей в направлении выходной стороны представляют собой клети CL 160. Клети-кассеты - консольного типа.
В зависимости от конечного профилеразмера прокат в бунтах прокатывается в 2...10 клетях проволочного блока, имеющего общий привод для всех клетей с жестким редуктором. Калибровка валков блока выполнена по системе овал-круг. В зависимости от группы диаметров и конечного размера проката изменяются задаваемые в блок сечение и количество работающих кассет.
Рис. 9. Пример калибровки блока, первые четыре клети при прокатке круга Ø5,5
Прокат при выходе из последней клети блока при помощи подводящей проводки попадает в устройство водяного охлаждения (первая стадия охлаждения проката после проволочного блока, управление которой осуществляется с ПУ-3 и непосредственно на секциях), состоящее из желобов, труб, форсунок и воронок. Через передаточные устройства (трайберы) раскат передаётся к виткоукладчику.
На участке между трайберами установлена лазерная система RDMS, предназначенная для контроля геометрических параметров готового профиля. Сигнал от RDMS поступает на ПУ-3, где установлен монитор для наблюдения за размерами проката. В случае поступления сигнала о несоответствии размеров проката, нормируемых в НТД и заказах, оператор ПУ-3 обязан передать эту информацию вальцовщику блока для принятия мер по коррекции режима обжатий. По проволочной линии прокатывается прокат гладкого круглого сечения в бунтах, редко периодического сечения (стальная арматура), весь прокат подвергается контролю.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВАЛЬЦЕТОКАРНОГО ОТДЕЛЕНИЯ
1. Задачи ВТО.
Обеспечить прокатный стан валковым инструментом для выполнения графика производства.
Прокатный стан – две линии. Сортовая линия для выпуска периодического профиля №8-40(арматуры). Проволочная линия для выпуска катанки Ø5,5-16, а также периодического профиля в бунтах №6-12.
Валковый инструмент (валки) для сортовой линии обрабатываются на специальных вальцетокарных станках фирмы-изготовителя HERKULES P300/400 CNC×3000F оснащённые дополнительно приспособлениями для нарезки канавок на прокатных валках. Данные станки управляются ЧПУ SINUMERIK 840D, оснащены электроприводами SIMODRIVE 611D и программируемыми контроллерами SIMATIC S7-300 производства SIEMENS AG. На данной группе станков механически обрабатываются в основном валки для чистовой группы клетей с точностью от 0,01мм÷0,05мм. Данное оборудование занимает одно из ведущих мест на мировом рынке. Требования к выпускаемой продукции, поставленные перед прокатным цехом, заставили обратиться к лучшим станкостроительным фирмам на постройку данных станков.
Гибкая система программирования позволяет выполнять любые профилеразмеры на прокатных валках. Очень удобные в эксплуатации и надёжная механическая часть.
Валковый инструмент (твёрдосплавные шайбы) для проволочной линии обрабатываются на специальных шлифовальных станках DIATOS фирмы WENDT. Станки фирмы WENDT также занимают ведущее место в мире шлифовальной группы. Точность обрабатываемых шайб колеблется в диапазоне 0,005мм-0,025мм. Львиная доля качества по геометрии прокатанной катанки зависит от точности калибра на шлифованной прокатной шайбе, т.е. к валковому инструменту применяются довольно высокие требования, как к геометрии так и к материалу.
2. Цели.
Постоянно повышать свой технический потенциал и профессиональный уровень персонала.
Постоянно работать над статистикой по износостойкости материала валкового инструмента и внедрять новые материалы, исходя из новейших разработок мировой практики.
Постоянно работать над снижением постоянно расходных коэффициентов валкового инструмента.
данные ПО ПРОКАТНЫМ ВАЛКАМ И ШАЙБАМ ПРОВОЛОЧНОГО БЛОКА
Прокатные валки – основной рабочий инструмент клети. Прокатные валки выполняют основную операцию процесса прокатки – деформацию металла. Основной элемент валка – его бочка, на которой “нарезаны” калибры. По бокам бочки расположены шейки валка, опирающиеся на подшипники (ПЖТ и качения-роликовые). У валков так же имеется приводная часть, на нашем предприятии она имеет форму лопасти. Материал валков: отбеленный чугун с твердостью по Шору 32-45 ед.
Материал валков СПХН – чистовая группа клетей, СШХН – черновая и промежуточная группа. Диаметры max: 600 (580), 640, 580, 480,430,390,330. В производстве применяются бандажированные составные твердосплавные валки двух конструкций. Материал бандажей – твердый сплав на основе карбида вольфрама. Ось валка – сталь (40Х). Диаметры max: 390,330. Прокатные шайбы выполняют основную операцию процесса прокатки – деформацию металла. Основной элемент шайбы – ее бочка, на которой “нарезаны” калибры. При производстве катанки применяются твердосплавные шайбы. Материал прокатных шайб – твердый сплав на основе карбида вольфрама. Диаметры max: 210, 208, 159 мм.
Форма калибров
На ММЗ используются калибры следующей формы: гладкая бочка, овал, ребровой овал, круг, арматурный чистовой калибр, ромб, квадрат, спец. калибры для прокатки уголков и швеллеров, спец. калибры для продольного деления проката на две и три нитки.
Таблицы калибровок – один из основных документов цеха. В таблице описываются основные технологические параметры:
- константа калибровки (условие постоянства объемов);
- номер и расположение клети;
- параметры калибра;
- геометрические размеры раската;
- коэффициент вытяжки, обжатие, уширение, угол захвата;
- диаметры валков максимальный и минимальный;
- скорость вращения валков;
- передаточное отношение редукторов;
- скорость прокатки и длинна раската;
- основной экономический показатель – производительность.
ТК рассчитывается для каждого профиля и сочетания профилей.
Основные факторы, влияющие на точность прокатки в условиях стана 320/150:
- квалификация вальцовщиков,
- квалификация операторов ПУ-2 и ПУ-3,
- техническое состояние механического оборудования стана,
- прогиб валков (в основном чистовой клети),
- температурные параметры прокатки,
- марка прокатываемого профиля.
Типы привалковой арматуры, применяемой на стане 320/150: вводная – выводная статическая проводка скольжения (трубы, пропуска), вводная роликовая проводка, выводные кантующие коробки, устройства охлаждения. (См. схемы установки привалковой арматуры ОКБЭ.СХ.056 А и ОКБЭ.СХ.057 А на ПУ-2 или ПУ-3).
Привалковая арматура нужна для направления раската в очаг деформации и для вывода его. Бывает качения – роликовые и кантующие коробки и скольжения – пропуска, проводки, вставки, направляющие.
Калибр – просвет, образованный вырезами (ручьями) двух сопряжённых прокатных валков с зазором, через который пропускают обжимаемый металл для придания ему требуемой формы.
Износ калибра – потеря калибром первоначальной формы:
Рисунок 10. При установке контрольного шаблона в изношенный калибр “на просвет” виден зазор.
Угол кантовки – для реализации процесса прокатки в системе калибров “овал – ребровой овал” и “овал – круг” необходимо кантовать овальный раскат на 90º для задачи в круглый или р. овальный калибр
Линия прокатки – линия, вдоль которой все калибры стана расположены симметрично по высоте и без смещений, находится на высоте +6,450 м от “0” отметки стана. Для клети №1 и №2 от “склизов” – 900 мм, для клетей с №3 по №8 – 860 мм. Другое название: уровень прокатки.
Рисунок 11. Расположение калибров относительно линии прокатки
Характеристика работы с системой калибров “овал – ребровой овал” и “овал – круг”, в данных системах основная работа по деформации металла приходится на овальный калибр, поэтому выработка в нем больше чем в круглом или р. овальном калибре. Возможность металла течь “в ширину” (простор на уширение) в овальном калибре выше. Поэтому изменение зазора в круглом или р. овальном калибре надо производить в меньшей степени, чем в овальном калибре (круглые калибры “прибивают” меньше чем овальные). Именно поэтому “овалы убирают ширину”, “круга – высоту”!
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ
Техника безопасности (ТБ) важный аспект работы в сортопрокатном цехе. Правила ТБ изложены в многочисленных инструкциях, с которыми можно ознакомиться на ПУ-2, ПУ-3 и проводковой мастерской. Названия инструкций, например: БТИ 518-2020-ОЗ-0001-2006, БТИ 518-2020-ОЗ-0003-2008, БТИ 518-2020- 03-0005-2008, БТИ-518-2020-ОЗ-0015-2007, БТИ 518-2020-ОЗ-0016-2006, БТИ 518-2020-СПЦ-0004-2009, БТИ 518-2020-СПЦ-0006-2009 и т.д. Инструкции постоянно обновляются и дополняются, поэтому необходимо следить за ними и периодически изучать.
Остановлюсь на некоторых моментах ТБ:
- находясь в цехе необходимо следить за световой и звуковой сигнализацией!
- при работающем стане, находиться к движущемуся раскату лицом!
- при “выезде” находясь возле вентиля подачи воды на рабочую клеть, необходимо смотреть на движущийся раскат по клетям!
- при настройке зазора между валками клети необходимо находиться со стороны выхода металла из валков!
- при “прожигании” калибров клетей “прожиг” необходимо переносить со стороны руки, в которой он находится. Перед собой “прожиг” переносить запрещено!
- при настройке арматуры чистового блока, он должен быть остановлен!
- при подъеме грузов мостовым краном, необходимо убедиться, что груз не “мертвый”!
- перемещать вертикальную клеть, только стропами с грузовыми крюками! (или испытанными пальцами).
- при работе на вальцетокарных станках строго соблюдать инструкцию по ТБ для станочников.
