різновид продукції
Сталеві холоднокатані прокати випускаються з використанням різних за конструкцією прокатних станів, у яких кілька рівнів продуктивності і відмінні один від одного технічні характеристики, тому на виході виходить велика різноманітність сортаменту металевих листів:
- приблизно 80% від основної маси прокату листового холоднокатаного проводиться у вигляді низьковуглецевої сталі товщиною від 0, 5 до 2, 6 мм, ширина смуг становить 2, 3 м, ця продукція найчастіше застосовується в автомобільній промисловості, тому її друга поширена назва «автолист» ;
з низьковуглецевої сталі отримують жесть товщиною від 0, 08 до 0, 6 мм, шириною 1, 3 м з захисним покриттям, найчастіше з олова, бляшані смуги застосовуються у виробництві харчової тари, консервних банок;- випускають досить велику кількість отожженной і труєний смугової сталі (декапируют), використовуваної при виготовленні емальованого посуду та інших предметів з аналогічним покриттям;
- для застосування в будівництві отримують продукцію у вигляді покрівельного металу з цинковим покриттям;
- виробляють дві групи важливих в технічному відношенні легованих сталей - нержавіючу і електротехнічну стали, що відрізняються антикорозійною стійкістю;
- кольорова металургія випускає холодний прокат у вигляді алюмінієвих, мідних, нікелевих, цинкових, титанових, свинцевих смуг, стрічок та листів з складені складів цих та інших елементів;
- фольга з алюмінію виробляється смугами товщиною від 0, 006 мм, шириною 1, 0-1, 5 м.
Технологія виробництва електротехнічного металу
Електротехнічна сталь при використанні в умовах постійного перемагничивания змінним струмом відрізняється високою магнітною індукцією і низькими гістерезисними (ватними) втратами, її умовно ділять на два види:
- динамную;
- трансформаторну.
Щоб забезпечити необхідне поєднання якостей металевий прокат повинен мати в складі достатню кількість кремнієвих добавок і якомога менше домішок і вуглецю. Структура матеріалу на виході повинна бути текстурованою і крупнозернистою. Динамная сталь використовується при виготовленні динамо-машин (електричних моторів), генераторів. Зміст кремнію в межах 1-1, 85%. З трансформаторної сталі роблять електромагнітні пристрої і трансформатори, добавки кремнію становлять 2, 85-3, 45%.
Електротехнічну сталь виробляють в листах і смугах, товщина яких від 0, 2 до 1, 2 мм, ширина продукції до 1, 0 м. В якості вихідної сировини використовують рулони гарячекатаного матеріалу товщиною 2, 2-4 мм, що передаються з станів з пічними моталками або безперервного виробництва.
Листовий метал випускається двома способами: рулонним і полістний. Другий полягає в тому, що первинний матеріал випускається в рулонах, які після холодного протягування поділяють і наступну дресирування, правку і отжиг роблять полистно. Найбільш поширений рулонний спосіб виробництва, при ньому порізка робиться безпосередньо перед сортуванням.
Рулонний метод сприяє збільшенню продуктивності, якості, відкриває можливість для автоматизації та механізації більшості операцій, зберігає форму і характеристики металу в процесі виробництва завдяки стійкості технологічних прийомів. Іноді порізка в умовах цеху не виконується, так як деякі одержувачі приймають поставки у вигляді рулонів.
виробничі процеси
У вітчизняному виробництві використовують:
- реверсивні одноклітьових стани;
- безперервні трехклетевие, пятиклетевом;
- багатовалкові стани.
Для прокату трансформаторного металу з великим обтисненням важливо використання потужних безперервних пятиклетевом або багатовалкових одноклітинних станів і застосування технологічних мастильних матеріалів високої ефективності. Інформативні відомості про виробництво на одному верстаті в однакових умовах маловуглецевої і трансформаторної сталі показують, що для випуску другого виду потрібно підвищений тиск і посилений енергетичний витрата (приблизно більше на 12-15%).
При прокатці в першому етапі інтенсивні обтиску через досить великий деформації ведуть до нагрівання смуги до температури 120-150˚С. Це благотворно позначається на подальших процесах, так як нагрів матеріалу до такої температури знижує його опір при протягуванні. Знежирення роблять різними способами:
- ультразвуковим;
- хімічним;
- електролітичним.
Для отримання матеріалу високої якості грає роль використання високотемпературного відпалу на попередній, середньої і остаточної стадії термічної обробки. Для зміни магнітних властивостей трансформаторної сталі використовують:
- виведення газів з металу і вигоряння вуглецю;
- для поліпшення властивостей практикують зміна змісту форми вуглецю на графитную;
- для зменшення внутрішньої напруги, створення крупнозернистой поверхні, зміни зернової орієнтації проводять рекристалізацію наклепаного металу.
Відпал рекристалізації холодно простягнутих заготовок робиться в колпакових печах з температурою 1000-1200˚С і різними захисними атмосферами в вакуумних умовах або сухому водні. Це необхідно для зменшення показника твердості стрічки, укрупнення феритових зерен, коагуляції домішок і зменшення їх числа після закінчення першої переробки холодного циклу. Відпал трансформаторної сталі не позначається на зменшенні кількості вуглецю в матеріалі. Товщина одержуваного матеріалу залежить від його прокатного режиму і конструкції стану.
Матеріал валків і профілювання
Валки прокатки матеріалу в холодному вигляді відчувають високий тиск від контакту, показники навантаження в кілька разів більше норми межі текучості при температурі 20-25˚С. До поверхні випускаються листів пред'являються підвищені вимоги. Щоб відповідати технологічним особливостям виробництва і служити ефективно довгий час валки повинні бути міцними, а на поверхні мати певний мікрорельєф, не допускати дефектів і пошкоджень.
Робочі ролики для станів холодної протягання виконують з металу з великим вмістом вуглецю, до складу яких методом легування введені добавки ванадію, хрому, вольфраму і рідкоземельних елементів. Валки в процесі виробництва отримують посилену пружну деформацію, спрямовану на сплющування і прогин. Незважаючи на те що під час роботи на поверхні валків утворюється теплова опуклість, це не може позбавити їх повністю від дії пружної деформації.
Через таку особливість виробничого процесу при виготовленні роликів використовують метод створення початкової профілювання (на верстатах), що допомагає уникнути дефекту листів у вигляді поперечної різниці товщини в певних місцях. Поширена опукле профілювання тільки робочого верхнього вала, а два бічних і робочий нижній випускаються у формі правильних циліндрів. Величина допоміжної опуклості залежить від виду стану, властивостей і товщини прокочується матеріалу, розміру валів і інших чинників. Часто використовується метод створення опуклості з товщиною в діапазоні 0, 05-0, 45 мм.
На діжках опорних валків в деяких випадках виконують скоси по краях з довжиною 250 мм, при цьому діаметр ролика в цьому місці зменшується до 3 мм. Це роблять для рівномірного розподілу навантаження уздовж бочок і зменшення зносу елемента. Щоб правильно експлуатувати прокатний стан потрібно мати в цеху не менше трьох комплектів опорних роликів і п'ять робочих валків.
Особливості випуску холоднокатаних листів
У деяких випадках при обробці високолегованих сталей першим виробничим циклом передбачений пом'якшувальний відпал, для низьколегованих складів таку обробку не проводять. Після цього поверхню підкату очищають від окалини методом травлення, піскоструминним тиском, комбінацією цих способів. На цьому етапі лінійного виробництва роблять стикування смуг рулонів для укрупнення, обробку олійними мастилами, обрізання бічних крайок.
Рулонне холодну протягування включає:
відпал металу в рулонах;- дресирування;
- відрізання листів від рулону на верстатах поперечного різання, правка, промаслювання;
- відбраковування продукції, упаковка для товарного вигляду, відвантаження споживачеві;
- іноді в виробничих цехах паралельно проводять лудіння або цинкування металевих смуг на спеціальних агрегатах, це робиться після етапу прокатки.
Визначення якості отриманої продукції
Залежно від призначення листа сталевого холоднокатаного до нього пред'являються різні вимоги, зокрема, до поверхневої обробки. Ці вимоги прописані стандартними нормативами і технічними умовами, викладеними в ГОСТ 91- - - 1956:
- метал для автомобілів випускається з поверхнею, відповідної 1 і 2 груп;
- тонколистовая конструкційна сталь з великим числом вуглецю характеризується різновидом в 3 групах;
- легована конструкційна сталь виробляється з поверхнею, яка характеризується в 4 групах.
Поверхня смуги, відповідної 2 і 3 групи якості допускає дефекти у вигляді невеликої ряби, відбитків від роликів і дрібних подряпин. Четверта група якості допускає ці ж зміни, але вже в межах товщини листа. Іноді якість листів і група обробки обмовляється замовником і виробником з укладенням відповідних угод.
До іншим стандартними нормативами, обумовленим в ГОСТах, відносяться вимоги забезпечити певний ступінь здатності матеріалу до витяжки. Залежно від цього по ГОСТу якісний тонколистовой вуглецевий метал конструкційного призначення ділять на три групи:
- буква Н позначає нормальну ступінь витяжки;
- літера Г використовується для позначення матеріалу зі здатністю до глибокої витяжки;
- поєднання букв ВГ характеризує високий ступінь витяжки.
Крім витяжки, існую вимоги до зернистості, що виявляється розміром, до микроструктуре порожнини, інших механічних властивостей, наприклад, витискування. Щодо цього, метали для автомобільного виробництва з випуском деталей складної особливо складної конструкції (витяжки) позначають ОСВ, інші менш складні елементи із складним витягом відносять до категорії СВ.
Види дефектів металевих листів
Деякі дефекти мають специфічний характер і проявляються лише на певній продукції, інші підходять під стандартний класифікатор відбраковування і є поширеними:
Недотримання розмірності при випуску смуг полягає в появі різної товщини в поздовжньому напрямку стрічки, хвилястих ділянок, викривленні окремих областей. Це трапляється через малу товщини холоднокатаних виробів, значно меншою, ніж в продукції гарячої лінії.- Порушення однорідності проявляється в появі тріщин, дірок, розірваної кромки, розшарувань, це відбувається через погану якість вихідного матеріалу або порушення технології.
- До поверхневих дефектів відносять недотрави або перетравити, смуги темного кольору, надавити або горбки, вони виявляються в результаті порушення процесу протруєння або неправильного методу окислення, присутності вм'ятин і виступів на поверхні роликів.
- Недоліком є вкатанним поверхню крихта, такий дефект є наслідком поганої очищення поверхні смуги і вальців перед обробкою.
Холоднокатаная сталь є затребуваною в різних галузях, вартість її виробництва в основному визначається ціною початкової продукції для обробки, а виробничі процеси в цеху складають близько 20% від загальної собівартості.