Технология производства толстых листов на стане 5000

Министерство  образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО  «Магнитогорский Государственный Технический Университет           им. Г.И. Носова»

 

 

 

Кафедра обработки  металлов давлением

 

 

 

 

 

 

 

Отчет

о производственной практике

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент группы                                                               

 

Проверил:

                                                              

 

 

 

 

 

 

 

Магнитогорск

2012

 

 

Оглавление

Введение……………………………………………………………………………………3

1. Общие сведения…………………………………………………………………………4

2. Марочный и размерный сортамент  стана 5000………………………………….........5

3. Оборудование цеха………………………………………………………………….......7

4. Технология производства толстых  листов на стане 5000………………………......16

4.1. Нагрев слябов перед прокаткой………………………………………………....16

4.2. Удаление окалины…………………………………………………………...…...16

4.3. Прокатка металла………………………………………………………………....16

4.4. Охлаждение раскатов в установке  ускоренного охлаждения…………………19

4.5. Отделка раскатов…………………………………………………………………20

5. Метрологическое обеспечение  технологического процесса…………………….....30

6. Дефекты готовой продукции стана 5000……………………………………………..32

7. Анализ дефектов геометрии…………………………………………………………..37

Заключение…………………………………………………………………………….....39

Список источников………………………………………………………………………40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В июле 2009 года на Магнитогорском металлургическом комбинате введён в эксплуатацию толстолистовой стан 5000. На этом стане производят толстолистовой прокат шириной  почти 5 метров. Он используется в нефтегазовой отрасли, судостроении, мостостроении и в машиностроении.

В данном отчёте о прохождении производственной практики приведены сортамент стана, технические характеристики оборудования цеха, технология производства, метрологическое обеспечение, а также информация о дефектах готовой продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 1. Общие сведения

С ноября 2006 года ОАО «ММК» приступил  к строительству стана 5000. Строительство продолжалось 2 года 8 месяцев. В июле 2009 года на стане 5000 был прокатан первый лист.

На данном стане производят толстолистовой прокат шириной до 4850 м. Он используется в производстве труб для нефтегазовой отрасли (70-80%), в судостроении, при строительстве мостов, в котлостроении и в других видах машиностроения. Получаемые из таких листов трубы имеют высокие качественные характеристики (например, класс прочности Х120) и позволяют использовать продукцию в агрессивной среде.

Стан 5000 ОАО «ММК» во многом уникален. Усилие прокатки клети составляет 12 тыс. тонн. Это самая мощная прокатная  клеть в мире. Стан оборудован установками  прерванной закалки и контролируемого охлаждения, позволяющими получать гарантированные заданные параметры продукции. К другим отличительным особенностям стана относятся высокая оснащенность современными средствами измерения и контроля параметров, абсолютная техническая прозрачность и комплексный подход к автоматизации процессов управления. Это позволяет организовать индивидуальное сопровождение и паспортеризацию процессов производства каждого листа. Технические характеристики стана позволяют получать продукцию с суженным диапазоном допуска по геометрическим размерам и форме листа по сравнению со стандартами.

Производительность стана 1500 тыс. тонн проката в год.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

2. Марочный и размерный сортамент стана 5000

Стан 5000 предназначен для производства листов толщиной от 8 до 100 мм, шириной от 1500 до 4800 мм, длиной от 6000 до 24000 мм из низколегированных марок стали типа 09Г2ФБ, 10Г2ФБЮ, 13Г1СУ и других, прокатываемых по контролируемому режиму.

На стане возможна прокатка листов толщиной от 8 до 160 мм, шириной от 1500 до 4800 мм, длиной от 6000 до 24000 мм из углеродистых, конструкционных, низколегированных и легированных марок стали, прокатываемых по обычному режиму.

Возможна поставка листов шириной  от 900 до 2400 мм после продольной резки по оси.

Оборудование стана обеспечивает прокатку и отделку листов со следующими прочностными характеристиками (при температуре +20 °С):

- с пределом прочности до 1200 МПа;

- с пределом текучести до 750 МПа (при толщине листа от 41 до 50 мм);

- с пределом текучести до 1000 МПа (при толщине листа до 40 мм).

Размеры листов, их предельные отклонения и плоскостность должны соответствовать требованиям стандартов или технических условий на поставку толстолистовой продукции. Основные марки стали, прокатываемые на стане 5000, приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Основные марки стали, прокатываемые на стане 5000 и требования, предъявляемые к ним

№ п.п.	Марка стали	НД на
		марку стали	технические требования
1	2	3	4
1	Сталь углеродистая обыкновенного качества Ст0 – Ст5, Ст3Гпс и др.	ГОСТ 380	ГОСТ 14637
2	Сталь низколегированная для мостостроения  марок 10ХСНД, 15ХСНД	ГОСТ 6713	ГОСТ 6713
3	Сталь углеродистая и низколегированная  из марок 15К, 20К, 09Г2С для котлов и сосудов под давлением	ГОСТ 5520	ГОСТ 5520
4	Сталь углеродистая и низколегированная  для судостроения из марок А, В, D, А32, D32, А36и др.	ГОСТ 5521 ГОСТ Р 52927	ГОСТ 5521 ГОСТ Р 52927
5	Сталь низколегированная конструкционная  повышенной прочности марок 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 09Г2, 09Г2 С(Д) 10Г2С1(Д), 10-15ХСНД	ГОСТ 19281	ГОСТ 19281
6	Сталь углеродистая качественная конструкционная из марок 08-25(пс, сп),30-70	ГОСТ 1050	ГОСТ 1577
7	Сталь легированная конструкционная  из марок 15Г, 20Г, 30Г, 40Г, 50Г, 20Х, 40Х	ГОСТ 4543	ГОСТ 1577
8	Сталь толстолистовая из низколегированных  марок стали классов прочности  К52-К60 для магистральных газонефтепроводов	ТУ 14-1-5574-2009 ТУ-14-1-5582-2009 ТУ 14-1-5586-2009 и др.	ТУ 14-1-5574-2009 ТУ-14-1-5582-2009 ТУ 14-1-5586-2009  и др.
9	Сталь легированная конструкционная  для судостроения АБ2	ТУ 5.961-11571-2006	ТУ 5.961-11571-2006
Примечание: Полный марочный состав стана 5000 представлен в КСУ НСИ (сайт «Производственный комплекс ОАО  «ММК»)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Оборудование цеха

В состав основного технологического оборудования стана 5000 входят:

- 2 нагревательные печи с шагающими  балками;

- окалиноломатель;

- четырехвалковая реверсивная  чистовая клеть;

- вертикальная обжимная клеть;

- машина горячей правки;

- система охлаждения листа;

- холодильники;

- кантователь и участок инспекции;

- установка ультразвукового контроля;

- концевые ножницы;

- кромкообрезные ножницы и ножницы  продольной резки;

- делительные ножницы катящегося  реза;

- маркировочные машины.

Схема расположения основного технологического оборудования представлена на рисунке 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1. Схема расположения основного технологического оборудования стана 5000.

1 - Склад  слябов; 2 - Нагревательные печи; 3 –  Первичный гидросбив окалины; 4 - Карман для листов толщиной  свыше 50 мм; 5 - Рабочая клеть; 6 - Роликоправильная машина предварительной правки; 7 – Установка ускоренного охлаждения; 8 – Роликоправильная машина горячей; 9 – Маркировщик; 10 – Карман ПФО (противофлокенного охлаждения); 11 – Холодильник; 12 – Инспекционный стол №1; 13 – Кантователь; 14 – АУУЗК (NDT); 15 – Ножницы поперечной резки №1 (концевые); 16 – Ножницы продольной резки (СКОН + слитинг); 17 - Ножницы поперечной резки №2 (делительные); 18 – Маркировщик; 19 - Термические печи; 20 – Инспекционный стол №2; 21 – Роликоправильная машина холодной правки; 22 – АУУЗК («Север 6-08»); 23 – Маркировщик; 24 – Карманы.

 

Технические характеристики технологического оборудования представлены в таблицах 1 – 7.

Таблица 1.

Характеристики 4-х валковой прокатной клети

Наимменование агрегата	Наименование характеристики	Значение или описание
1	2	3
Прокатные валки	Диаметр рабочих валков Длина рабочих валков	1210 - 1110 мм 5300 мм
	Диаметр опорных валков Длина опорных валков	2300 - 2100 мм 4950 мм
	Подшипники рабочих валков	4-рядные конические радиальные  роликовые
		2-рядные осевые подшипники
	Подшипники опорныех валков	ПЖТ МОРГОЙЛ
	Скорость рабочих валков при макс. диаметре валка	(0-3,17) / 7,30 м/с
	Максимально допустимое усилие прокатки Максимальное усилие на цилиндрах HGC при давлении 300 бар со стороны поршня, 30 бар со стороны штока	120 МН       более 140 МН
Главный привод	Тип	спаренный
	Мощность главного привода	2×12 МВт
	Частота вращения вала двигателя	(0 - 60) / 115 об/мин
	Номинальный крутящий момент	2×1,91 МН·м
	Максимальный крутящий момент при  прокатке	2×3,82 МН·м (200 % от номин.)
	Максимальный крутящий момент перегрузки (двигатель)	2×4,23 МН·м  (225 % от номин.)
	Крутящий момент при отключении двигателя	2×5,25 МН·м  (275 % от номин.)
Гидронажимное устройство	Место установки	внизу
	Диаметр поршня Ход	1750/1600 мм 95 мм (действ. 85 мм)
	Максимальное давление в гидросистеме	29 МПа
Механическое нажимное устройство	Раствор между рабочими валками (новые  валки)	320 мм
Станина	Высота подъема	520 мм
	Скорость	0 – 50 мм/с
	Мощность привода Частота вращения привода	2×560 кВт 800 об/мин
	Нажимной винт: - диаметр - шаг	950 мм, 60 мм
	Основные размеры станин	15,65×6,10×2,30 м
Шпиндель	Высота линии прокатки	+ 800 мм
	Размер просвета для свободного прохода  через клеть	5380 мм
	Масса станины	547 т
	Расстояние между осями станин	7 м
	Размеры сечения стоек станины	950×1100 мм
	Тип	выдвижной

Таблица 2.

Характеристики вертикальной обжимной клети

Наимменование агрегата	Наименование технической характеристики	Значение
Вертикальная обжимная клеть	Диаметр роликов: максимальный минимальный	1000 мм 900 мм
	Длина бочки валка:	600 мм
	Максимальное усилие прокатки	5 МН
	Скорость прокатки при максимальном диаметре валка	(0 - 2,19) / 7,3 м/с
	Мощность главного привода	2×1,25  МВт
	Частота вращения привода	(0 – 230) / 800 об/мин
	Передаточное число	5,5
	Раствор валков	1350 – 5000 мм
	Расстояние от оси до 4-валковой клети	4,8 м
	Максимальное обжатие по ширине (при температуре  более 1100 °C) при толщине раската 250 мм	до 50 мм
	Высота прохода над уровнем  рольганга	0,6 м

Таблица 3.

Технические характеристики роликоправильной машины горячей правки

Наименование агрегата	Наименование технической характеристики	Значение или описание
1	2	3
Роликоправильная машина горячей правки	Тип:	HPL 360/380x5,200/9
	Количествово приводных правильных роликов	9
	Количество верхних правильных роликов  с опорой	4
	Количество опорных роликов	4 x 6 = 24
	Количество нижних правильных роликов  с опорой	5
	Количество опорных роликов	3 x 6 + 2 x 3 = 24
	Правильные ролики:
	– диаметр	360 мм
	– длина бочки	5,2 м
	Диаметр опорных роликов	360 мм
	Шаг правильных роликов	380 мм
	Станинные ролики:
	– диаметр	450 мм
	– длина бочки	4,4 м
	– количество	4
	Расстояние между верхними и нижними  правильными роликами	450 мм
	Расстояние между станинами	5,2 м
	Усилие правки	40 МН
	Усилие при отключении	44 МН
	Скорость правки	(0 – 1) / 2,5 м/с