Металлургический мини-завод производительностью 20000 т/год

Металлургический мини-завод с годовым производством 20 тыс.т

Сортамент продукции мини-завода

1. Металлургический мини-завод предназначен для производства в прутках арматурной стали номинальным диаметром 10 ÷ 14 мм. Прокат может производиться как термоупрочненный, так и горячекатаный.

1.1. Марочный сортамент продукции соответствует классам прочности арматурного проката А240, А400, А500 (по ГОСТ 34028-2016) и А-I (А240), А-II (А300), А- III (А400), А-IV (А600) (по ГОСТ 5781-82).

1.2. Оборудование и технология мини-завода обеспечивают возможность производства арматурного проката соответствующих классов прочности согласно требованиям других международных стандартов и технических условий.

Общая характеристика оборудования мини-завода

Основное оборудование мини-завода включает индукционные печи, машину непрерывного литья заготовки, склад заготовки, прокатный стан и склад готовой продукции.

Дополнительное оборудование мини-завода:

Сталеплавильный цех

Предлагаемый сталеплавильный цех включает следующие основные агрегаты и участки:

Прокатный стан 320/220

Предлагаемый прокатный стан состоит из следующих основных участков:

Первая черновая клеть «трио» «320» – реверсивной прокатки (в ней выполняется 7 проходов в реверсивном режиме). После черновой клети установлены аллигаторные ножницы горячей резки для удаления переднего конца раската. В чистовой линии установлены 2 двухвалковые клети «250» и 6 двухвалковых клетей «220». Клети установлены в блоках из 2-х клетей, имеющих общий привод от одного двигателя и редуктора. В чистовой группе стана прокатка ведется с минимальным натяжением.

За последней клетью стана располагается установка термоупрочнения арматурного проката и летучие ножницы.

Участок холодильника включает реечный шагающий холодильник размерами 28х4 м, а также отводящий рольганг, ножницы холодной резки проката, устройства для передачи и ручной увязки проката в пачки.

Прокатный стан оснащен автоматизированной системой регулирования и управления режимами нагрева, скоростными параметрами процесса прокатки, порезкой проката на летучих ножницах и приемом прутков на холодильник.

Технологический процесс

Технологический процесс производства заготовки

На участке подготовки лома загрузочные бадьи наполняют металлоломом и доставляют их к индукционным печам (1) для загрузки. Загрузку шихты из загрузочной бадьи в индукционную печь осуществляют сверху при помощи мостовых кранов. Применение двухтигельных индукционных печей обеспечивает минимизацию простоев сталеплавильного агрегата. Во время ведения плавки в одном тигле индукционной печи осуществляется завалка шихты в другой тигель печи. Плавление и нагрев металла производится в автоматическом режиме в соответствии с утвержденным профилем плавки. В индукционной печи выполняется расплавление шихты, десульфурация, легирование, раскисление и нагрев металла до необходимой температуры. Во время плавления для наведения шлака в печь присаживаются шлакообразующие (известь, плавиковый шпат), карбонизаторы (коксовая пыль). В процессе плавки отбирается необходимое количество проб металла на полный химический анализ.

После завершения плавки в индукционной печи (1), полученная сталь сливается в сталеразливочный ковш и производится укрытие зеркала металла теплоизолирующей смесью. Ковш электромостовым краном передается на машину непрерывного литья заготовки (МНЛЗ) (2).

МНЛЗ (2) оборудовано устройством смены ковшей в процессе непрерывной разливки.

При определенном уровне металла в промковше МНЛЗ открываются стаканы-дозаторы и струи металла поступают в водоохлаждаемый кристаллизатор с медными гильзами, обеспечивающими высокий теплосъем от затвердевающего слитка и формирование оболочки заготовки необходимой толщины и прочности. Начальное вытягивание непрерывно-литой заготовки (НЛЗ) из кристаллизатора обеспечивается при помощи затравок, которые в последующем убираются с линии движения НЛЗ.

Порезка заготовки на мерную длину производится в автоматическом режиме при помощи автоматических гидравлических ножниц. Произведенные заготовки по рольгангу передаются к прокатному стану.

При остановках стана заготовки передаются на рельсовый холодильник толкательного типа, где обеспечивается их охлаждение. В конце холодильника заготовки поступают в зону выгрузки, откуда передаются на склад при помощи мостового крана.

МНЛЗ (1) обеспечивает возможность производства заготовки сечением 60х60 мм, длиной 1500 ÷ 2000 мм. Длина заготовки подбирается для каждого профиля с целью минимизировать производство проката немерной длины.

Технологический процесс производства проката

Исходные заготовки 60x60х1500÷2000 мм в горячем состоянии поступают к прокатному стану от МНЛЗ по рольгангу.

Холодные заготовки со склада загружают в нагревательную печь (3) с помощью крана. В печи заготовки нагревают до температуры 1100÷1150°С в зависимости от марки стали. После выдачи из печи нагретые заготовки поступают по косому рольгангу на подводящий рольганг обжимной клети 320 «трио» (4).

В клети трио (4) исходные заготовки прокатывают за 7 проходов в реверсивном режиме. Передача раската с нижнего горизонта в верхний осуществляется при помощи подъемно-качающегося стола. Ход прокатки контролируется вальцовщиками.

С помощью аллигаторных ножниц горячей резки (5) производится обрезка переднего конца. Раскат по рольгангу задают в чистовую непрерывную группу из восьми клетей (2 двухвалковые клети «250» (6) и 6 двухвалковых клетей «220» (7)). Число проходов и количество используемых клетей зависит от прокатываемого на стане профилеразмера. Рабочие клети чистовой группы (7), могут не использоваться при прокатке. В этом случае клети, не используемые в процессе прокатки, из потока стана удаляются, а на их место устанавливаются специальные передаточные желоба.

Прокатка в чистовой группе производится в непрерывном режиме с минимальным натяжением раската, скорость прокатки регулируется оператором вручную.

Кантовку раската между клетями осуществляют при помощи выводной и вводной арматуры.

Арматурный прокат транспортируется через охлаждающие секции установки термоупрочнения арматурного проката (8), которая обеспечивает снижение вторичного окалинообразования и достижение заданных механических свойств металла. При производстве профилей, не подвергающихся ускоренному охлаждению, вместо охлаждающих секций в линию стана устанавливаются холостые трубы (без подачи воды).

На летучих ножницах (9), расположенных после установки термоупрочнения, производится раскрой раската на длины холодильника.

Далее прокат поступает на реечный холодильник (10), где происходит его охлаждение. После охлаждения на холодильнике (10) слои проката режут на мерные длины на аллигаторных ножницах холодной резки (11). Длина порезки прутков (11,7 ÷ 12,0 м) устанавливается с помощью упора. Порезанные прутки с помощью передаточного шлеппера (12) передаются и сбрасываются в карман, где производится формирование пачки проката. Пачки проката обвязываются при помощи упаковочного устройства.

Готовый пакет взвешивается на крановых весах, на пакет навешивается бирка и он транспортируется краном на склад готовой продукции.

От каждой партии проката отбираются пробы, на которых выполняются механические испытания для аттестации продукции.

Рис. 1. Предварительная схема расположения оборудования металлургического мини-завода

1 – двухтигельные индукционные печи емкостью 2 тонны (2 шт.); 2 – одноручьевая МНЛЗ радиусом 2,5 м; 3 – нагревательная печь с загрузочной решеткой, устройствами загрузки и выдачи заготовок; 4 – обжимная клеть 320 «трио»; 5 – аллигаторные ножницы; 6 – клети 250 «дуо» непрерывной группы (2 шт.); 7 – клети 220 «дуо» непрерывной группы (6 шт.); 8 – установка термоупрочнения арматурного проката; 9 – летучие ножницы; 10 – реечный холодильник; 11 – аллигаторные ножницы холодной резки проката; 12 – шлеппер с карманом и упаковочным устройством.