В планируемой реконструкции прокатного производства, украинские метпредприятия должны использовать самые современные отечественные проектные разработки. uaprom.info продолжает публикацию избранных фрагментов из нового учебника Ю. Стасовского «Проектирование современных производств обработки металлов давлением».
Производство среднесортного проката
В мае 2001 г. новый среднесортный стан, работающий по современнейшей технологии, был введен в эксплуатацию компанией Сомраñia de Laminación (CELSA) (г.Кастельбисбал, Испания). Стан изготовлен консорциумом под руководством компании SMS Меег GmbH (Германия), причем компания SMS Меег GmbH поставила механическое оборудование и системы технологического управ¬ления, а также технологическую модель для процесса прокатки и систему автоматизации уровня 2. Компания АВВ поставила электро¬оборудование и системы автоматизации, а ком¬пания ТЕСНINT Italimhianti – нагревательную печь с шагающими балками с новейшей технологией нагрева.
Установка рассчитана на годовой объем произ¬водства в 500 тыс. т заготовок среднего сечения с режимом работы в 2,5 смены или соответст¬венно около 4 375 часов работы в год.
В программе прокатки предусмотрены следующие профили: IРЕ 140-450 (500), IPN 140-450 (500), НЕ 100-260 и U 140-400; угловые профили 100×100 – 200×200 мм, полосовые профили 150×12 – 300×35 мм.
Новая машина непрерывной разливки производит балочные заготовки и блюмы. Наибольший объем заготовок приходится на балочные заготовки, из 2-х типоразмеров блюмов изготовляются мелкие профили и уголки.
Концепция стана
Новая концепция стана была внедрена с целью повышения производственных мощностей и качества продукции при одновременной миними¬зации затрат на инвестиции и эксплуатацию. Был разработан целый ряд вспомогательных новых технологий с целью повышения эффективности затрат. В состав оборудования стана входят: печь с шагающими балками и загрузочными устройствами, реверсивная обжимная клеть (клеть ВД), реверсивная группа клетей тандем (ТДМ), холодильник с аэрозольным охлаждением, 8-роликовая правильная машина, линия резки тандем, 3 автоматические пакетировочные машины, обвязочная и загрузочная станция.
Благодаря применению зарекомендовавшей себя и запатентованной для компании SMS техно¬логии прокатки ХН® для прокатки балок стало возможным адаптировать метод реверсивной прокатки тандем к программе прокатки средних профилей. Этот метод требует минимального количества прокатных клетей, что позволяет край¬не высокую гибкость завода при одновременной минимизации затрат на валки и направляющие. Реверсивный метод прокатки также предоставляет оператору возможность прокатывать продукцию других видов и размеров. Схема размещения обо¬рудования позволяет производить самые длин¬номерные профили в состоянии после прокатки (до 170 м). Эта особенность дает возможность увеличить производительность при изготовлении меньших размеров. Перед загрузкой на холодиль¬ник эти катаные профили разрезываются на длины, подходящие к холодильнику (85 м).
По сравнению с традиционными непрерывными или полунепрерывными станами эта новая концеп¬ция стана обеспечивает значительное понижение затрат на эксплуатацию и переработку.
Для сравнения затрат сопоставляются полунепре¬рывный стан, оборудованный 5-ю универсальными и 2-мя обжимными клетями, и реверсивный стан тандем, состоящий из 2-х универсальных прокатных клетей с обжимной клетью между ними.
Решение в пользу реверсивной группы клетей тандем без дополнительной универсальной чистовой клети было принято компанией CELSA не случайно. Эта конфигурация позволяет обеспечить высшую производительность в рамках требуемой производственной программы с большим коли¬чеством выпускаемых балок благодаря относи¬тельно короткому конструктивному исполнению и короткому холодильнику, что является базой современного мини-стана.
Традиционная схема реверсивного стана с отдель¬ной чистовой клетью, которая многие годы счита¬лась современным уровнем техники, все еще является хорошим решением для определенных областей применения, например, для станов с про¬изводственной программой, предусматривающей большую долю швеллеров и уголков.
В последние годы наблюдается тенденция в поль¬зу концепции ХН® для прокатки балок. Преиму¬щество использования отдельной чистовой клети для прокатки больших партий не проявляет себя в сегодняшнем стиле производства «точно в срок», а это с лихвой компенсируется более высокой гиб¬костью и более низкими затратами на переработку и эксплуатацию реверсивного стана тандем без отдельной чистовой клети.
Наряду с подходящей концепцией прокатки, в но¬вом стане реализованы некоторые другие нов¬шества, например:
– новая концепция главного привода, используе¬мая впервые в стане такого типа и сочетающая высокую динамику привода с низкими затрата¬ми для компенсации коэффициента мощности. Высокая динамика привода позволяет примене¬ние шестеренной клети с редуктором, что до сих пор не было использовано в реверсивных приводах такого размера;
– прокатные клети реверсивной группы тандем представляют собой клети ССS®, укомплекто¬ванные полностью гидравлическими нажимны¬ми устройствами и системой динамичного упра¬вления АGС (автоматический контроль очага деформации). Дополнительно может приме¬няться система автоматизации уровня 2 с тех¬нологической моделью;
– применение системы принудительного аэро¬зольного охлаждения снизу минимизирует шири¬ну холодильника от входа до выхода, что позво¬ляет существенно понизить инвестиционные за¬траты. Впервые аэрозольное охлаждение было применено в схеме холодильника с самого нача¬ла как базовый элемент. В результате того, что подача воды осуществляется автоматически в зависимости от давления, происходит опти¬мальное охлаждение различных продуктов;
– схема размещения оборудования позволяет получать длину катаного профиля до 170 м. Это в два раза больше длины холодильника;
– сдвоенная линия холодной резки может выработать до 3-х различных готовых длин. Это позволяет подразделить прокатываемые партии в соответствии с книгой заказов, практически исключая отходы.
Прокатный стан установлен на промежуточной платформе на отметке +5 м над уровнем пола. Эта конфигурация имеет ряд преимуществ при размещении вспомогательных систем, соединительной трубной обвязки и кабельной разводки, а также облегчает техобслуживание и транспортировку скрапа.
Производство сортового проката: мировые тенденции и стратегия развития. Часть 1
Юрий Стасовский – доктор технических наук, профессор кафедры «Обработка металлов давлением» Национальной металлургической академии Украины
Учебник «Проектирование современных производств обработки металлов давлением» подготовлен совместно с работниками ГП «Укргипромез» на русском и украинском языках; решением Ученого Совета Национальной металлургической академии Украины одобрен и рекомендован к публикации; утвержден Министерством образования и науки Украины в качестве учебника для студентов высших учебных заведений
С автором книги можно связаться по тел. +38067 2577947, по e-mail [email protected]