Процес гарячої та холодної прокатки сталі: технологія та обладнання
29 Січня, 2024
10  

Процес гарячої та холодної прокатки сталі: технологія та обладнання

Вступ

Сталь – надійний будівельний матеріал, опора сучасної промисловості та будівництва. Однак, щоб перетворити сиру сталь на якісні металеві вироби, необхідні складні технологічні процеси. Один із ключових етапів – гаряча та холодна прокатка сталі. Давайте докладніше розглянемо цю фундаментальну частину виробництва металу та вивчимо, які технології та обладнання застосовують у цих процесах. Поринемо у світ сталі і розберемося у кожному етапі виробництва, починаючи з підготовки заготовок і закінчуючи фінальним маркуванням готової продукції. Ця подорож дозволить нам зрозуміти, як створюються високоякісні металеві вироби і чому сталь залишається незмінним фундаментом сучасної промисловості та будівництва.

Гаряча прокатка

Підготовка заготовок

Процес гарячої прокатки сталі починається з важливого етапу – підготовки заготовок. Вихідні заготовки мають поперечний переріз у формі прямокутника і повинні точно відповідати заданим розмірам та марці сталі. Етап підготовки також включає контроль розмірів заготовок перед їх посадкою в піч. Режим нагріву заготовок визначається виходячи з їх розмірів та марки сталі. Важливим етапом цього процесу є завантаження заготовок у піч, яка виконується з використанням спеціалізованих штовхачів.

Прокатка на стані 3600

На стані 3600 відбувається основна частина гарячої прокатки. Якщо ширина слябу менше ширини готового листа, то розкочування повертається на 90 градусів у горизонтальній площині і прокочує заготовку в поперечному напрямку. У процесі прокатки окалина, яка утворюється на поверхні розкочування, видаляється за допомогою струменя води високого тиску. Цей етап також включає обтискання, яке дозволяє зменшити товщину заготовки на 50 міліметрів. Потім гуркіт повертається на 90 градусів і продовжує прокатку в поздовжньому напрямку.

Прокатка на безперервних широкосмугових станах

Безперервні широкосмугові стани, такі як STANA 2000, відіграють важливу роль у виробництві сталі. Вони здатні прокочувати смуги з високою швидкістю, досягаючи вражаючих 20 метрів за секунду. Після проходження етапу прокатки смуги охолоджуються водою перед смоткою в рулони. Гарячекатанні рулони направляються на агрегати поздовжнього та поперечного різання для подальшої обробки та використання в різних галузях промисловості.

stal 4

Холодна прокатка

Підготовка гарячокатаних рулонів

Перед тим як гарячокатані рулони будуть відправлені на холодну прокатку, їм потрібна спеціальна підготовка. Одним із важливих етапів цієї підготовки є видалення окалини, яка утворюється на поверхні рулонів у результаті гарячої прокатки. Після ретельного очищення від окалини, рулони готові до наступного етапу – холодної прокатки.

Процес холодної прокатки

Холодна прокатка – це важливий етап у виробництві сталі, який дозволяє покращити якість поверхні та механічні властивості металу. Однією з ключових особливостей цього процесу є його проведення з невеликими обтисканнями. Це забезпечує більш гладку поверхню та підвищену міцність матеріалу. Швидкість прокатки на спеціалізованих станах може досягати вражаючих 25 метрів за секунду, що забезпечує високу продуктивність та якість готової продукції.

Термічна обробка холоднокатаних листів

Холоднокатані листи можуть бути піддані додаткової термічної обробки для поліпшення їх механічних та структурних властивостей. Один із важливих процесів у цій галузі – рекристалізаційний відпал. Він проводиться у спеціалізованих печах при контрольованих температурах, зазвичай у діапазоні 650-730 градусів. Цей процес допомагає покращити пластичність і структуру сталі, що робить холоднокатані листи ідеальним матеріалом для різних застосувань у промисловості

stal 5

Процес відпалу

Підготовка рулонів до відпалу

Процес відпалу відіграє у поліпшенні механічних властивостей і структури металу. Однак перед тим, як рулони можуть бути піддані цьому процесу, їм потрібна спеціальна підготовка. Основний етап – встановлення рулонів на стенд печі. Тут створюється спеціальна конфігурація, яка називається “стопою”, що складається з трьох-п’яти рулонів, встановлених один на інший. Це дозволяє ефективно використовувати простір печі та покращити процес відпалу. Окремі рулони поділяються на конвекторні прокладки, що сприяє кращій циркуляції захисного газу всередині печі. Муфель, спеціальна ізоляційна структура служить для повної ізоляції рулонів від зовнішнього середовища. На підставі муфеля встановлюється пісочний затвор, що забезпечує герметичність процесу.

Процес відпалу та охолодження

Відпал – це ключовий етап у виробництві сталі, який дозволяє покращити її механічні властивості та структуру. Процес відпалу проводиться в газових печах і може тривати тривалий час, досягаючи 120 годин. Важливим аспектом відпалу є контрольована атмосфера всередині печі. Для цього перед початком нагріву повітря з муфельного простору видаляється, а натомість подається азотоводна суміш. Ця суміш грає роль захисної атмосфери, запобігаючи окисленню металу під час нагрівання. Циркуляція захисного газу забезпечується спеціальним вентилятором, що забезпечує інтенсивну циркуляцію газу всередині муфельного простору.

Після завершення етапу нагрівання та витримки рулони піддаються охолодженню. Цей процес також важливий, щоб стабілізувати структуру металу. Охолодження відбувається знятим від муфельної частини печі ковпаком. Газова піч має значну продуктивність і здатна обробляти до 1 тонни газу. В результаті процесу відпалу та охолодження метал стає більш міцним і придатним для подальшої обробки та використання в різних галузях промисловості.

Дресирування та різання

Дресирування на дресируючому стані

Після завершення процесу відпалу та охолодження, рулони направляються на дресирувальний стан. Цей етап відіграє у створенні якісних металевих виробів. На дресирувальний стан проводяться різноманітні оздоблювальні операції, які включають контроль товщини листа, обрізку кромок і поздовжнє різання.

Контроль товщини листа здійснюється з використанням спеціалізованих товщиномірів, які дозволяють точно вимірювати та регулювати товщину металу. Це важливо, тому що навіть невеликі відхилення від необхідної товщини можуть вплинути на якість та міцність кінцевого виробу.

Обрізання кромок також проводиться на стані дресирування. Вона включає видалення нерівностей і небажаних частин металу з бічних кромок смуги. Цей процес не тільки надає продукту естетичного вигляду, але й гарантує, що кінцевий виріб буде відповідати високим стандартам якості.

Поздовжнє різання – ще один важливий етап на дресировочному стані. Він дозволяє отримати смуги потрібної довжини та розміру. Швидкість і точність цього процесу відіграють ключову роль в ефективному виробничому ланцюжку.

Поздовжнє та поперечне різання

Поздовжнє та поперечне різання смуги – це невід’ємна частина виробництва металевих виробів. Ці операції здійснюються на спеціалізованих агрегатах, які забезпечують точність та високу продуктивність.

Поздовжнє різання дозволяє отримувати смуги потрібної довжини та ширини, що є важливим кроком перед подальшою обробкою та використанням металу в різних галузях промисловості. Швидкість проходження смуги на агрегаті поздовжнього різання може досягати 5 метрів за секунду, що забезпечує високу продуктивність та ефективність.

Поперечне різання, у свою чергу, дозволяє обрізати смуги по ширині та створювати аркуші потрібного розміру. Це важливо для різних видів виробництва, де потрібний метал певних розмірів. Швидкість руху смуги на агрегаті поперечного різання досягає 6,5 метрів на секунду.

Обидва ці процеси суттєві для забезпечення високої якості та точності металевих виробів, які знаходять застосування у сільському господарстві, машинобудуванні, будівництві та багатьох інших галузях промисловості.

stal 3

Завершення та маркування

Після завершення всіх необхідних операцій, включаючи гарячу та холодну прокатку, термічну обробку та дресирування, рулони стали готовими для завершальних етапів виробництва. У цьому розділі ми розглянемо, як відбувається завершення процесу та маркування металевих виробів.

Завершення процесу включає кілька ключових кроків:

  • Маркування: Кожен рулон металу маркується відповідно до встановлених стандартів та вимог замовника. Маркування містить інформацію про марку сталі, розміри, дату виробництва та інші дані, необхідні для ідентифікації продукції.
  • Контроль якості: Перед відправкою на склад готової продукції рулони проходять контроль якості. Це включає в себе перевірку товщини, розмірів та інших параметрів, щоб гарантувати, що продукція відповідає встановленим стандартам.
  • Упаковка: Готові рулони упаковуються в спеціалізовані пакувальні матеріали, щоб забезпечити їх збереження у процесі транспортування та зберігання. Упаковка також може включати додаткові заходи захисту від корозії.
  • Відправка на склад: Після завершення всіх попередніх етапів рулони направляються на склад готової продукції. Тут вони зберігаються відповідно до логістичних та організаційних вимог.

Завершення та маркування відіграють важливу роль у забезпеченні якості та ідентифікації металевих виробів. Кожен етап виконується з високою точністю та увагою до деталей, щоб забезпечити задоволення потреб замовників та відповідність високим стандартам у виробництві

stal 2

Висновок

Процеси гарячої та холодної прокатки сталі є наріжними каменями сучасної промисловості. Якість та характеристики отриманого металу впливають на безліч галузей та важливі для створення якісних металевих виробів. У цій статті ми розглянули ключові етапи цих процесів, а також технологічне обладнання, яке використовується при гарячій та холодній прокатці сталі.

Важливо наголосити, що кожен етап даних процесів вимагає високої точності, контролю та дотримання встановлених стандартів. Підготовка заготовок, гаряча прокатка, наступна холодна прокатка і, за потреби, термічна обробка – кожен етап впливає кінцеву якість продукції.

Обладнання, таке як стани та печі, відіграють вирішальну роль у цих процесах, дозволяючи досягти високої продуктивності та точності. Просунуті системи контролю та регулювання гарантують стабільність та надійність виробництва.

Завершуючи наш розгляд, слід наголосити на важливості сталі в сучасній індустрії. Від будівництва до виробництва машинобудівних деталей та інших продуктів сталь залишається невід’ємним матеріалом XXI століття. Її різноманітне застосування робить процеси гарячої та холодної прокатки ключовими ланками в ланцюжку виробництва, забезпечуючи високу якість та надійність кінцевих виробів.

Часті питання (FAQ)

Запитання 1: Чим відрізняється гаряча та холодна прокатка сталі?

Головна різниця між гарячою та холодною прокаткою сталі полягає в температурі, при якій відбувається обробка. Гаряча прокатка проводиться за високої температури, коли метал легко формується. Холодна прокатка, навпаки, здійснюється за низьких температур і з невеликим обтисканням, що покращує механічні властивості та поверхню металу.

Запитання 2: Навіщо необхідна термічна обробка холоднокатаних листів?

Термічна обробка, така як рекристалізаційний відпал, покращує пластичні властивості та структуру сталі. Це робить холоднокатані листи більш відповідними для різних застосувань, таких як виготовлення автомобільних кузовів або електроніки.

Запитання 3: Які стандарти та норми контролюють процеси прокатки сталі?

Процеси прокатки стали контролюються різними міжнародними та галузевими стандартами, такими як ISO 9001 для систем управління якістю та ASTM International для тестування матеріалів. У кожній країні можуть бути власні національні стандарти.

Запитання 4: Які характеристики металу залежать від процесів гарячої та холодної прокатки?

Процеси прокатки впливають на безліч характеристик металу, включаючи його механічні властивості, такі як міцність та пружність, а також поверхневі характеристики, такі як шорсткість та відсутність дефектів.

Запитання 5: Які галузі використовують сталь, що пройшла через процеси гарячої та холодної прокатки?

Сталь, отримана після гарячої та холодної прокатки, широко використовується у будівництві, автомобільній промисловості, виробництві машинобудівних деталей, виробництві побутової техніки, енергетиці та інших галузях. Її застосування різноманітне та необмежене.

author
Олександр
Про автора:

Руководитель проектов.  Разработка проекта с момента подготовки  проекта и до момента его реализации. Предоставление квалифицированной консультации в области ограждающих конструкций и фасадной отд...

Детальніше
0 0 голосів
Рейтинг статті
Підписатися
Сповістити про
guest
0 Коментарі
Вбудовані Відгуки
Переглянути всі коментарі