Повышение рентабельности продукции на основе снижения переменных затрат в цехе холодной прокатки нержавеющей ленты ОАО ММЗ "Серп и молот" (стр. 7 из 32)

1. Операции № 11-15 повторяются в зависимости от количества переделов и состояния поставки ленты (термообработнанное, "ПН", "Н", "ВН").

2. О¹ - операция производится в случае необходимости, которая определяется в процессе производства сменным мастером и контролером ОТК, с соответствующей записью в паспорте;

0² - операция производится в случае поступления подката в горячекатаном, нетермообработанном, нетравленом или ненагартованном состоянии;

О³ - операция производится в случае обработки на НЗА или колпаковых печах.

3. При производстве ленты по ТУ 14-1-2929-80 производится двухсторонняя шлифовка с суммарным съемом до 8%;

При производстве ленты по ТУ 14-1-3386-82 производится двухсторонняя шлифовка с суммарным съемом до 10%;

При производстве ленты по ТУ 14-1-3502-82 производится двухсторонняя шлифовка с суммарным съемом до 10%.

4. При производстве "ПН", "Н", "ВН" ленты всех марок необходимо выполнять следующее правило: если подкат имеет фактическую толщину на верхнем пределе, то и готовую ленту выпускать с толщиной на верхнем пределе, и наоборот, если подкат имеет фактическую толщину на нижнем пределе, то и готовую ленту выпускать с толщиной по нижнему пределу.

2.2. Холодная прокатка листовой стали

2.2.1 Операции технологического процесса холодной прокатки

Исходным материалом для холодной прокатки этой стали являются горячекатаные рулоны, получаемые большей частью с непрерывных широкополосных станов горячей прокатки.

Перед холодной прокаткой горячекатаные рулоны подвергаются резке боковых кромок для того, чтобы получить полосу одинаковой ширины. Ширина обрези составляет 20 - 40 мм.

В травильном агрегате устраняется разноширинность. В этом случае величина обрези составляет примерно 20 мм; это однократная обрезка кромок, применяемая тогда, когда сталь предназначена для штамповки. При полном использовании холоднокатаной листовой стали производится двукратная обрезка кромок: одна в травильной линии, другая после холодной прокатки. При этом величина обрези составляет 40 мм. Тщательная обрезка кромок обеспечивает отсутствие заусенцев; незначительные рванины при высокоскоростной прокатке могут вызвать разрыв полосы, порчу валков и простои стана. Толщина полосы горячекатаного рулона зависит от суммарного обжатия на станах холодной прокатки. Горячекатаные рулоны углеродистой листовой стали в цехе холодной прокатки не подвергают смягчающей термической обработке. Поэтому первой операцией технологического процесса холодной прокатки этой стали является травление рулонов в кислотных растворах для очистки поверхности от окалины.

Окалину с поверхности горячекатаных рулонов удаляют для того, чтобы она не вдавливалась в металл при холодной прокатке, чтобы уменьшить износ валков и обеспечить чистую поверхность листовой стали, подвергающейся различным покрытиям (лужению, цинкованию и др.)

Удаление окалины с поверхности горячекатаной полосы из углеродистой стали осуществляют в непрерывных травильных агрегатах.

Как показывает практика травления, только часть окалины растворяется в кислоте, остальная часть ее осаждается на дно травильной ванны в виде шлама. Последнему способствует водород, выделяющийся при взаимодействии кислоты с чистым железом, находящимся в окалине.

При выделении водорода достаточно разрыхленные слои окалины механически отделяются и падают на дно травильных ванн. Скорость травления в растворе серной кислоты с повышением ее концентрации увеличивается и достигает максимума при концентрации 25 % H₂SO₄. Однако на практике во избежание сильного разъедания металла применяют травильные растворы с концентрацией не выше 20-22 % H₂SO₄.

Скорость травления значительно возрастает с повышением температуры травильного раствора. При повышении температуры травильного раствора серной кислоты на 15 °С скорость травления возрастает примерно в два раза. Поэтому раствор серной кислоты нагревают до 80-90 °С. Скорость травления зависит также от насыщенности травильного раствора железным купоросом, растворимость которого увеличивается с повышением температуры травильного раствора и уменьшается с понижением концентрации кислоты в нем. Поэтому при содержании железного купороса, близком к концентрации насыщения, и понижении концентрации кислоты в растворе до определенной величины раствор сливают из ванны и заменяют новым. Скорость травления зависит также от вида окалины и предварительной деформации металла, при которой происходит взрыхление окалины.

Выделение водорода при травлении может происходить не только вследствие взаимодействия кислоты с чистым железом, находящимся в окалине, но и вследствие взаимодействия кислоты и металла. Этот процесс требует дополнительного расхода кислоты. При этом получаются потери и неравномерное травление металла, а также возникает травильная хрупкость вследствие диффузии в металл водорода, накопление которого под поверхностным слоем может способствовать образованию травильных пузырей.

Для уменьшения расхода кислоты и предотвращения растворения кислотой металла применяют присадки, так называемые ингибиторы, из органических материалов или регуляторы травления, которые незначительно влияют на растворимость окалины и замедляют процесс растворения металла. Такое действие регуляторов травления объясняется тем, что они, адсорбируясь на поверхности металла, создают пленку, которая защищает его от растворения. Кроме того, они содержат вещества, вызывающие образование пены на поверхности травильного раствора, которая уменьшает испарение последнего и этим улучшает санитарно-гигиенические условия труда в травильном отделении цеха.

В современных цехах холодной прокатки травление осуществляют в растворе серной кислоты в непрерывных агрегатах, установленных обычно в травильном отделении цеха. Непрерывный способ травления листовой стали обеспечивает максимальную механизацию и автоматизацию, высокую производительность, минимальный расход кислоты и наиболее благоприятные условия труда.

2.2.2 Технологический процесс травления

На рис. 2.2 показана схема непрерывного травильного агрегата (НТА) травления углеродистой листовой стали в растворе серной кислоты. Горячекатаные рулоны со склада при помощи магнитного крана устанавливают на транспортер 1, который подает их к кантователю 2. После кантовки очередной рулон укладывается на подъемный стол 3 двухпозиционного разматывателя 4. При помощи скребкового отгибателя передний конец на рулоне отгибается и поступает в окалиноломатель 5 и в тянущие ролики 6. Окалиноломатель осуществляет грубую ломку окалины вследствие двойного изгиба полосы вокруг роликов небольшого диаметра. В результате этого часть окалины отваливается, а в окалине, оставшейся на полосе, образуются мелкие трещины, в которые легко проникает травильный раствор. Далее полоса правится на правильной машине 7 и поступает к сдвоенным гильотинным ножницам 8 с нижним резом, где производится обрезка обоих концов каждого рулона (вторые ножи до движения полосы отрезают передний конец, а первые - задний конец полосы). Для обеспечения непрерывного процесса травления задний конец полосы предыдущего рулона в стыкосварочной машине 9 сваривается с передним концом полосы последующего рулона.

Puc. 2.2. Схема непрерывного травильного агрегата

Электросварка концов рулонов встык обеспечивает не только непрерывность процесса травления, но и позволяет также увеличить массу рулона, что значительно повышает производительность станов холодной прокатки и отделочных агрегатов. Зачистка сварных швов осуществляется ножами гратоснимателя 10, установленного за сварочной машиной. В тех случаях, когда на стане холодной прокатки прокатывают стали, которые плохо свариваются, за сварочной машиной (после гратоснимателя) устанавливают сшивную машину 11 для сшивки концов полосы. Сшивной шов не прокатывают. Поскольку шов приходится вырезать, отходы металла увеличиваются.

При обрезке заднего конца предыдущего рулона и сварке его с передним концом последующего необходимо на время этих операций останавливать движение полос. Чтобы не останавливать движение полосы в травильных ваннах, перед ними предусматривают петлевую яму (с горячей водой для размягчения окалины), в которой создается необходимый запас полосы, обеспечивающий непрерывную работу этих ванн.

Ломка окалины перед травлением имеет большое значение, так как увеличивает производительность травильного агрегата и сокращает расход кислоты на травление. Далее полоса промывается струями горячей воды под давлением 1—1,2 МПа, подаваемой через сопла 12, и тянущими роликами 13 подается в дрессировочную клеть 14 (двух или четырехвалковую). При натяжении полосы роликами 13 и 15 и обжатии ее на 3—8 % в дрессировочной клети, выполняющей роль второго окалиноломателя, осуществляется дополнительное разрушение окалины для ускорения процесса химического травления в ваннах с раствором серной кислоты. Кроме того, дрессировочная клеть устраняет изломы полосы, образовавшиеся при разматывании рулона и прохождении через окалиноломатель, а также упрочняет полосу, что уменьшает возможность образования новых изломов при сматывании ее в рулон после травления.