Опыт производства сортовых заготовок для длинномерного проката.
На мировом рынке длинномерной металлопродукции в настоящее время имеется достаточно большое разнообразие выбора сортовой заготовки, полученной по различным технологическим схемам:
— заготовка, полученная непосредственно при непрерывной разливке стали на МНЛЗ;
— заготовка, полученная путем переката непрерывно-литых блюмов на заго-товки меньшего сечения;
— заготовка, полученная путем продольного разделения непрерывно-литых слябов методом прокатки в сочетании с огневым разделением;
— заготовка, полученная путем разливки в слитки с последующим перекатом на блюминге;
— заготовка, полученная путем разливки в слитки с последующим перекатом методом разделения и т.п.
Ethan Frome
На мировом
рынке длинномерной металлопродукции в настоящее время имеется достаточно
большое разнообразие выбора сортовой заготовки, полученной по различным
технологическим схемам:
непосредственно при непрерывной разливке стали на МНЛЗ;
переката непрерывно-литых блюмов на заготовки меньшего сечения;
продольного разделения непрерывно-литых слябов методом прокатки в
сочетании с огневым разделением;
разливки в слитки с последующим перекатом на блюминге;
разливки в слитки с последующим перекатом методом разделения и т.п.
Ужесточение
конкуренции на мировом рынке сортовой заготовки стимулирует процесс
совершенствования системы стандартов, регламентирующей качество металлопродукции.
В большинстве случаев производители и покупатели сортовой заготовки
предпочитают ее сертификацию в системе стандартов ИСО 9001 или ИСО 9002. При
этом предпочтение отдается международным сертификационным бюро: TÜV-CERT, Det Norske Veritas, Lloyd’s Register, Germanischer Lloyd, Bureau Veritas и т.д. Качество
заготовки, используемой в США, регламентируется стандартом ASTM: А 615/А 615М, который, например, допускает выплавку стали в конвертерах,
дуговых и мартеновских печах.
Между тем
украинские производители сортовой заготовки используют на практике различного
рода технические условия, которые, с одной стороны, учитывают специфику
производственного цикла конкретной группы металлургических предприятий, а с
другой – определенную совокупность требований, предъявляемых базовыми трейдерскими компаниями, обеспечивающими экспорт украинской
металлопродукции. При этом отсутствие полной гармонизации технических условий и
международных стандартов приводит в большинстве случаев к снижению экспортного
потенциала металлургических предприятий и, как следствие, к заметному уменьшению
цены на сортовою заготовку. Поэтому проблема
обеспечения конкурентоспособности длинномерной продукции является одной из
важнейших для отечественных производителей.
Несомненно,
что для изготовителей длинномерной продукции понятие «обеспечения требуемого качества»
имеет особое значение, потому что их продукция подвергается многократному
переделу промежуточными и окончательными переработчиками, как правило, крупными
партиями и без проведения индивидуального входного контроля, а уровень качества
исходного продукта отображается только результатами выборочных испытаний
конечной продукции. В этих условиях технологический уровень производства и
разливки стали приобретает крайне важное значение.
Большинство
производителей сортовой заготовки отдают предпочтение прямому получению ее на высокоскоростных сортовых МНЛЗ. При этом преимущество отдается
заготовкам меньшего сечения (максимально приближенным к размерам сечения
конечного продукта), поскольку в условиях ускоренного затвердевания в меньшей
степени развиваются ликвационные и усадочные
процессы.
Благодаря
последним достижениям в области непрерывной разливки, на практике созданы все
необходимые предпосылки для производства сортовой заготовки в сталеплавильных
цехах с высокой единичной мощностью основных агрегатов. Это достигается путем
использования многоручьевых сортовых МНЛЗ с высокой скоростью вытяжки заготовки
в совокупности с применением агрегатов типа «печь-ковш», обеспечивающих
требуемое качество жидкого металла и ритмичность его подачи на МНЛЗ.
Экономический потенциал такой технологической схемы очень велик. Дальнейшее
повышение качества непрерывно-литой сортовой заготовки и повышение ее
конкурентоспособности, видимо, будет достигаться за счет расширения
применения методов защиты стали от вторичного окисления, например, при
использовании разливки через систему «стопор-моноблок» – «стакан-дозатор» – «погружной стакан».
Что же
касается других способов получения сортовой заготовки, то, на наш взгляд,
достаточно трудно говорить о рецептах, гарантирующих успех в области производства
конкурентоспособной металлопродукции, поскольку в последние годы наблюдаются
тенденции динамично развивающегося роста цен на электроэнергию, нефть, газ,
металлолом и железорудное сырье.
Предприятия
черной металлургии Украины являются одними из крупнейших поставщиков сортовой
заготовки и длинномерного проката на мировой рынок, динамика
развития которого характеризуется заметным повышением цен на квадратную
заготовку в течение последних 2,5-3 лет.
В настоящее
время сортовая заготовка производится МК «Криворожсталь», ДМК им. Дзержинского,
ДМЗ им. Петровского, Енакиевским МЗ, ММЗ «ИСТИЛ (Украина)»,
Донецким МЗ, МЗ «Днепроспецсталь», которые имеют различные технологические
построения. Между тем конкуренция на рынке сортовой заготовки непрерывно
ужесточается, что является следствием быстрого наращивания производственных
мощностей в КНР, а также появлением большого количества мини-металлургических заводов в развивающихся
странах. Нельзя также не отметить появление ряда новых мини-металлургических заводов в странах СНГ (Россия,
Украина, Азербайджан, Казахстан и пр.).
КОНЕЦ БЛОКА
Качество на
макроуровне
Особенности
производства заготовки на сортовых МНЛЗ
Сегодня
львиная доля всего объема сортовой заготовки производится путем разливки на сортовых МНЛЗ. По разным оценкам в мире насчитывается чуть
менее 4000 ручьев, что обеспечило разливку примерно 210-220 млн.т стали. При этом средняя производительность одного ручья
для современной сортовой МНЛЗ уже сейчас составляет 150-160 тыс.т стали в год. Между тем показатели производительности одного
ручья на лучших сортовых МНЛЗ мира значительно выше и составляют 220-250 тыс.т стали в год. Учитывая последние достижения
научно-технического прогресса в области разливки стали, есть все основания
предполагать, что удельная производительность сортовых
МНЛЗ будет еще увеличена. При этом одним из существенных факторов повышения
производительности МНЛЗ является увеличение количества плавок, разливаемых без
остановки машины. Наличие больших резервов в этом направлении подтверждается
известными «рекордными» показателями: мини-завод «Нукор
Стил Плимут» (США) – 349 плавок; завод «Сикарца Лас Тручас» (Мексика) – 319
плавок.
Развитию и
тотальному применению метода непрерывной разливки сортовой заготовки
способствовали:
МНЛЗ до уровня блюмовых за счет увеличения числа
ручьев (до 6-8) при повышении скорости вытяжки заготовки до 6-7 м/мин.;
непрерывно-литой заготовки за счет автоматизации процесса разливки и
оптимизации эксплуатационных показателей расходуемых и огнеупорных
материалов;
счет снижения отходов стали при отрезании головной и концевой частей
непрерывно-литой сортовой заготовки, а также уменьшения отходов металла с
остатком в промковше, выводимом из эксплуатации;
разливки сортовой заготовки с использованием защиты стали от вторичного
окисления и электромагнитного перемешивания металла в кристаллизаторе;
оформление концепции универсальных высокоэффективных технологических
модулей (мини-заводов), объединяющих высокопроизводительный плавильный
агрегат (мощную дуговую сталеплавильную печь), агрегат для комплексной
доводки стали в ковше («печь-ковш») и высокопроизводительную многоручьевую
МНЛЗ.
В настоящее
время в группе длинномерной продукции наблюдается как бы «смесь» из крупных
производств на интегрированных металлургических заводах и гибких
металлургических предприятий сравнительно небольшого годового объема
производства (мини и микро металлургических заводов). Однако и для одних, и для
других производств не существует гарантированно надежной технологической схемы,
обеспечивающей оптимальный результат и гарантированную конкурентоспособность.
Значительная
часть непрерывно-литой сортовой заготовки производится на мини-металлургических
заводах, которые в силу их концептуального построения являются сравнительно
гибкими технологическими системами, обеспечивающими низкие удельные расходы
энергии и труда, а также минимальные капитальные вложения.
Примером такого построения является ЗАО «ММЗ «ИСТИЛ (Украина)». Cталь на предприятии разливают в
квадратную заготовку со стороной 100, 120, 125, 150 мм и круглую трубную
заготовку диаметром 120, 130, 150, 180 мм. Технологическое оформление ЭСПЦ завода
позволило значительно повысить конкурентоспособность продукции предприятия и
впервые для украинских производителей сертифицировать сортовую заготовку в международном
бюро «TUV-NORD» на соответствие требованиям международных стандартов ИСО 9002.
Другим
весьма эффективным технологическим построением для производства сортовой
заготовки является ее получение в конвертерных цехах интегрированных
металлургических заводов. Само по себе производство сортовой заготовки по схеме
«доменная печь – конвертер – установка для внепечной доводки стали – сортовая
высокопроизводительная МНЛЗ» является весьма привлекательным, поскольку
обеспечивает получение сортовой заготовки высокого качества за счет чистоты
первичного металлического сырья (в сравнении с мини-заводами).
Примером
такого построения является конвертерный цех ОАО «Енакиевский металлургический
завод», реконструкция которого завершена в 2004г. В состав цеха входят три
конвертера вместимостью 160 т каждый, две установки «ковш-печь», две
высокопроизводительные сортовые МНЛЗ (производительность 1 млн.т/год каждая). Cталь
разливают в квадратную заготовку со стороной 100, 125, 150 мм. В 2004г. на ОАО
«Енакиевский металлургический завод» получено более 1 млн.т
непрерывно-литой заготовки.
Учитывая
тот факт, что большая часть сортовой заготовки является экспортным видом
продукции, представляет особый интерес комплекс критериев, обеспечивающих
адекватность качества заготовки на макроуровне:
от номинального значения);
стороны (поперечное сечение);
торцов (отклонение от номинального профиля поперечного сечения);
длине;
Обычно
количественные значения вышеперечисленных параметров задаются конечным
потребителем заготовки и регламентируются в контракте на ее покупку.
Соответственно, абсолютные значения этих величин могут в определенной степени
колебаться от покупателя к покупателю.
Например, принято
считать, что при величине ромбичности на уровне 3-3,5%
и менее качество заготовки оказывается достаточным для ее последующего переката.
Более высокий показатель ромбичности представляется
весьма опасным, поскольку существует высокая вероятность того, что заготовка
может быть поражена внутренними диагональными макротрещинами.
В настоящее
время большинство специалистов склонны считать, что внутренние угловые трещины
образуются в результате искажения профиля поперечного сечения формирующейся
заготовки, вызванного несимметричным ростом твердой корки по ее периметру
вследствие неравномерного массо- и теплопереноса. Заданная квадратная форма заготовки в
поперечном сечении приобретает при этом форму близкую к ромбу, которая,
возникнув в кристаллизаторе, может продолжать развиваться в зоне вторичного
охлаждения. Такое искажение профиля поперечного сечения сортовой заготовки
сопровождается образованием внутренних трещин, располагающихся между гранями
вблизи тупых углов. При этом скорость разливки является одним из весьма
существенных факторов, влияющих на искажение профиля поперечного сечения
заготовок: по мере увеличения скорости разливки вероятность возникновения ромбичности возрастает. На искажение профиля заготовки
может также существенно влиять износ и коробление рабочей поверхности
кристаллизатора, увеличение содержания серы (особенно при снижении соотношения Mn/S менее 25-30), снижение содержания углерода в стали.
В случае
если внутренние напряжения в твердой корочке заготовки достигают предельных
значений, вдоль ее угла может образовываться вертикальная продольная трещина,
обусловливаемая износом донной части кристаллизатора, неравномерным охлаждением
заготовки в кристаллизаторе, повышенной температурой стали в промковше, высоким содержанием вредных примесей (S, P, Sn, Pb, Sb)
и т.п. В целом же в результате многочисленных исследований и наблюдений
установлено, что при разливке с высокими скоростями величина перегрева металла
в промковше оказывает значительно большее влияние на
весь технологический процесс разливки, чем при разливке с обычными скоростями.
Это связано с тем, что толщина твердой оболочки формирующейся заготовки на
выходе из кристаллизатора уменьшается, что повышает вероятность прорывов
металла под кристаллизатором. Нарушение условий формирования твердой корочки в
кристаллизаторе приводит к увеличению опасности прорыва металла, что, в
конечном счете, снижает выход годного и понижает производительность МНЛЗ.
Следовательно, выбор рациональной скорости разливки непрерывно-литой сортовой
заготовки может регламентироваться уровнем требований к ее качеству.
Для условий
формирования кристаллической структуры в непрерывно-литых сортовых заготовках
характерно проявление целой совокупности теплофизических и массообменных
процессов, которые оказывают прямое влияние на образование целого ряда
структурных и переходных (смешанных) зон, размеры которых во многом определяются условиями разливки стали на МНЛЗ.
Представляется крайне важным, что расположение и протяженность этих зон, а
также степень их развития могут существенно влиять на конечную оценку качества непрерывно-литой
заготовки и получаемой из нее металлопродукции. При этом основной проблемой
по-прежнему остается обеспечение качества внутренней (осевой) зоны заготовки. Условия
формирования этой зоны имеют следующие отличия:
малом температурном градиенте в переохлажденном расплаве, который обогащен
ликватами, что обусловливает формирование ярко
выраженной зоны осевой химической неоднородности;
происходит в условиях дефицита жидкой фазы (то
есть затрудненного подвода жидкости из более высоких горизонтов), что
приводит к формированию усадочной рыхлости и пористости, а в отдельных
случаях и к появлению осевой усадочной полости на границе смыкания фронтов
затвердевания.
Крайне
актуальной для непрерывной разливки сортовых заготовок является также проблема
образования нескольких различных видов структур частиц Al2O3
в сталях, раскисленных алюминием: от мелкодисперсных
включений Al2O3 до конгломератов в
несколько десятков включений Al2O3 с другими включениями
(например, сульфидами). Эти включения создают значительные
трудности при разливке стали через стакан-дозатор малого диаметра,
вследствие зарастания его внутренней полости из-за осаждения включений на
поверхности огнеупорного материала. Попадание конгломератов неметаллических
включений в поверхностные слои сортовой заготовки может существенно ухудшить ее
качество поверхности.
Определенная
устойчивая ниша рынка существует для производителей сортовой заготовки малыми
партиями. В этой связи перспективным представляется применение сортовых МНЛЗ
горизонтального типа в условиях небольших сталеплавильных цехов с малой
емкостью плавильных агрегатов (10-20 т и менее). Сооружение таких микрокомплексов возможно на базе существующих
металлургических и литейных цехов, что обеспечивает небольшую стоимость затрат
и быструю окупаемость. Эффективность их применения достаточно очевидна при
производстве немассовых видов продукции, получение которых, как правило,
связано с определенными технологическими затруднениями. Вместе с тем нельзя не
отметить и тот факт, что сортовая заготовка, полученная на МНЛЗ горизонтального
типа, имеет достаточно специфические особенности ее макро и микроструктуры, в
том числе в части получения существенной химической и физической неоднородности
в верхних слоях заготовки. Вероятно, такая заготовка может быть использована
для последующего переката на сортовые профили либо внутри конкретного завода,
либо по кооперации.
Схемы разливки стали через
стакан-дозатор
Наибольшее
промышленное распространение для сортовых МНЛЗ
получила разливка стали открытой струей через стакан-дозатор (см. рис., в-е) строго регламентированного диаметра (коррекция уровня
металла в кристаллизаторе в этом случае осуществляется посредством изменения
скорости вытяжки заготовки). Между тем, открытой струей обычно разливают стали, которые прокатывают затем без строгого
контроля макроструктуры на металлопродукцию в виде периодического профиля,
уголков, швеллеров, двутавров, проволоки и пр.
Сечение таких заготовок, как правило, не превышает 140-150 мм по стороне
квадрата.
Для
достижения высокого качества сортовой заготовки в мировой практике все более
широко используется схема подачи металла из промковша
в кристаллизатор с помощью системы «стопор-моноблок» – «стакан-дозатор» – «погружной стакан» (см. рис., а-б),
обеспечивающая разливку сталей, раскисленных
алюминием. Преимуществами такой технологической схемы разливки следует считать:
защиты стали от вторичного окисления на всем пути ее движения от
сталеразливочного ковша до кристаллизатора;
регулирования расхода стали за счет изменения положения стопора-моноблока
относительно стакана-дозатора;
увеличения диаметра стакана-дозатора и увеличение времени зарастания его
внутренней полости до предельно допустимой величины;
непосредственно в струю стали, которая движется в кристаллизатор, что
способствует стабилизации режимов литья;
металла в кристаллизаторе, что предотвращает его бурление на границе
раздела фаз;
специальных шлакообразующих смесей, которые обеспечивают равномерность теплоотвода и повышение качества поверхности
заготовки, и т.п.
Применение
вышеописанной схемы позволяет производителям достигнуть высоких качественных
показателей для всех видов заготовки.
На перекат
Разливка
блюмов на МНЛЗ предполагает защиту металла от вторичного окисления на всех
этапах технологических переливов
Гарантированно
высокое качество сортовой заготовки может быть достигнуто при перекате
непрерывно-литых блюмов, поскольку в этом случае достигается высокая химическая
и физическая однородность металла. Кроме того, разливка блюмов на МНЛЗ
предполагает защиту металла от вторичного окисления на всех этапах
технологических переливов. Между тем в металлургической практике не существует
строго разграничения между сечением блюмов и сортовой заготовки. Большинство
специалистов считает, что сортовой заготовкой является та заготовка, которая
перекатывается в конечную продукцию за один этап. Следуя этой концепции, можно
говорить о том, что граница раздела между блюмовой и
сортовой заготовкой находится в пределах размеров 220х220 мм или 240х240 мм. В
то же время в практике ряда стран (в т.ч. и США) обычно максимальное сечение
сортовой заготовки определяется как квадрат 160х160 мм.
В целом
анализ работы находящихся в эксплуатации блюмовых
МНЛЗ показывает, что в последнее десятилетие строительство новых машин носит
весьма ограниченный характер и направлено на получение высококачественной
заготовки, что, вероятно, объясняется насыщенностью рынка блюмовой
заготовки в большинстве регионов мира. В то же время большинство производителей
блюмовой заготовки акцентируют все больше внимания на
реконструкции действующих МНЛЗ. Вместе с тем, принимая во внимание сложившуюся
в мире конъюнктуру, можно сказать, что технология переката непрерывно-литого
блюма до сортовой заготовки, реализуемой на экспорт, может иметь экономическую
целесообразность, в первую очередь, в части получения высококачественной
квадратной заготовки, а также для круглой заготовки, используемой при
производстве труб. К тому же следует отметить, что такая технология сопряжена с
заметным удлинением технологического цикла и определенными дополнительными
затратами энергии и снижением выхода годного в сравнении с непрерывно-литой
сортовой заготовкой. Например, выход годного проката при переходе с блюма
крупного сечения на сортовую заготовку может быть повышен в среднем на 3-5%, а
общая экономия составляет 2-3 ГДж/т.
Комбинации
Перспективным
направлением расширения сортамента заготовок, разливаемых на МНЛЗ, является
создание комбинированных машин для получения сортовой и слябовой
заготовок
Одной из
наиболее актуальных задач при производстве сортовой непрерывно-литой заготовки
является расширение сортамента заготовок, отливаемых на одной МНЛЗ при
сохранении номинальной производительности и обеспечении требуемого качества,
что обеспечивает высокую степень адаптации на мировом рынке. Так, в последнее
десятилетие много внимания уделяется получению сортовой заготовки путем
продольного разделения непрерывно-литых слябов методом прокатки в сочетании с
огневым разделением. Следует отметить, что применять только огневую резку для
разделения непрерывно-литых слябов при получении блюмов и сортовых заготовок
представляется нецелесообразным в силу целого ряда достаточно очевидных причин.
Так, при огневой порезке в местах разделения при последующей деформации
наблюдается выход на поверхность раската скоплений ликватов,
раскатанных пор, неметаллических включений и пр. Кроме того, каждый рез сляба
сопровождается потерей металла в угар на уровне 1% от веса заготовки при
ухудшении санитарно-гигиенических норм на производстве вследствие выделения
газообразных продуктов горения.
Комбинированная
технология продольной порезки непрерывно-литых слябов методом прокатки в
сочетании с огневым разделением на два или три узких сляба при обеспечении
вытяжки в местах разделения на уровне 6,5 отработана фирмами «Бритиш Стил»
(Великобритания) и «Металформ» (Швеция). Установлено,
что при таком методе разделения осевая рыхлость в непрерывнолитых
заготовках устраняется практически полностью. При этом потери металла,
связанные с огневой резкой, сохраняются на уровне 1%.
Эксперименты
по разделению непрерывно-литых слябов выполнялись в условиях конвертерного цеха
металлургического комбината «Азовсталь». Порезку сляба сечением 300х1850 мм
осуществляли газокислородной резкой с шириной реза 10-15 мм. Однако слябовая непрерывно-литая заготовка имеет характерную особенность
строения – развитую осевую химическую и структурную неоднородность. Поэтому при
продольной порезке слябовая осевая сегрегация не
оставалась заключенной внутри разделенных заготовок, а выходила на их узкую
грань. Этот факт может служить причиной снижения качества заготовки и
длинномерного проката в части различного рода поверхностных дефектов. В ходе
прокатки нерезаного сляба при соответствии развития осевой сегрегации
химических элементов требованиям действующих стандартов ввиду больших степеней
обжатия и отсутствия окисления осевой зоны вышеуказанный порок литой структуры
может быть в значительной степени исправлен, что обеспечит требуемый уровень
потребительских свойств металлопродукции. Для минимизации эффекта развития
осевой ликвации элементов на комбинате разработаны специальные технологические
мероприятия, существо которых сводится к разливке слябов в кристаллизаторы с
консольными перегородками или к вводу в кристаллизатор макрохолодильника
в виде стальной ленты.
Не
останавливаясь на технологических аспектах различных методов разделения слябов
на сортовую заготовку, все же отметим тот факт, что полученная сортовая
заготовка в любом случае будет иметь макро- и микроструктуру, существенно отличающуюся
от традиционных представлений и требований, предъявляемых к качеству сортовых
заготовок международными и государственными стандартами. Соответственно, такая
заготовка может быть использована только в условиях внутреннего производства
для получения конечного сортового проката. Однако и в этом случае проблема
аттестации (сертификации) металлопродукции по высоким требованиям международных
стандартов ИСО 9001 и ИСО 9002 представляется, на наш взгляд, крайне
проблематичной.
Как
показывает анализ, более перспективным направлением расширения сортамента
заготовок, разливаемых на МНЛЗ, вероятно, является создание
комбинированных машин в комплексе с универсальными агрегатами для внепечной
обработки стали. В этом случае удается обеспечить высокое качество непрерывно-литой
заготовки в сочетании с геометрическими размерами, которые представляются оптимальными
с точки зрения получения конечной продукции. Например, заводе
Yieh United Steel Corp. (Каошиюнг,
Тайвань) уже несколько лет функционирует комбинированная
МНЛЗ для получения сортовой заготовки сечением 130х130 мм, 140х140 мм и 159х159
мм (5 ручьев) и слябовой заготовки сечением
170х(800-1300) мм (1 ручей).
«Драгоценные» слитки
Технологический
цикл производства сортовой заготовки из слитков в настоящее время полностью отработан и дальнейшее повышение качества такой заготовки
представляется крайне проблематичным
На
украинских металлургических предприятиях большая часть всего объема выплавляемой
стали по-прежнему разливается в слитки и
перерабатывается на обжимных станах. Технологический цикл производства сортовой
заготовки из слитков в настоящее время полностью отработан и дальнейшее
повышение качества такой заготовки в целом представляется крайне
проблематичным. Во-первых, это связано с тем, что затвердевание слитков большой
единичной массы сопровождается формированием ряда специфических видов структурной
и химической неоднородности. В первую очередь, это относится к осевой и подусадочной ликвации, а также к отрицательной ликвации в
донной части слитка. Дальнейший перекат слитков при этом может только в
определенной степени подавить эту неоднородность, но не исключить ее наличие в
заготовке. Во-вторых, не важной проблемой является вторичное
окисление стали, которое сопровождает разливку в слитки в силу того, что
разливаемая струя не может быть надежно защищена от контакта с атмосферой в
ходе ее перемещения из сталеразливочного ковша в изложницу. Следовательно,
получаемая из слитка сортовая заготовка имеет определенный спектр сопутствующих
«технологических» дефектов, которые, безусловно, ограничивают возможность
получения высококачественной продукции.
Кроме того,
получение сортовой заготовки из слитков сопровождается существенными потерями
металла за счет обрези и окалины, а также потерь
тепла при нагреве слитков и заготовок. Общие потери металла при этом могут
составлять 15-20%, что не позволяет рассматривать технологию получения сортовой
заготовки из слитков с последующим многократным обжатием, как современный
энерго- и ресурсосберегающий процесс, обеспечивающий высокую
конкурентоспособность продукции на мировом рынке.
Однако для
предприятий, производящих сортовую заготовку по схеме «разливка в слитки –
прокатка на блюминге» вопросы повышения конкурентоспособности имеющихся
технологических схем представляются крайне актуальными. Как показали
исследования последних лет, существует принципиальная возможность
повышения выхода годной заготовки при разливке полуспокойной стали в
изложницы. При этом НПО «Доникс» разработан слиток
рациональной формы, имеющий зауженные кверху и книзу сечения с увеличенной
толщиной моста здорового металла в головной части. Измененная форма головной и
донной части слитка при прокатке на блюминге обусловливает более благоприятную
форму раската. Так, в условиях цеха «Блюминг-1» металлургического комбината
«Криворожсталь» расходный коэффициент при прокатке нового типа слитков (слиток
массой 9 т) составил 1,059 т/т заготовки (данные 2003г.), а в условиях цеха
«Блюминг-2» – 1,067 т/т заготовки (слиток массой 12 т).
Одним из
путей снижения энергозатарат при получении сортовой
заготовки из слитков является метод многоручьевой прокатки-разделения, существо
которого сводится к тому, что из одной заготовки (слитка) в многоручьевых
калибрах происходит одновременное формирование нескольких, соединенных
перемычками или переходящих друг в друга профилей или заготовок, которые затем
разделяются. За время развития метода прокатки-разделения разработан ряд
оригинальных приемов продольного разделения многониточного раската, основанных
на следующих методах разрушения перемычки: сдвиг, растяжение и расплавление. Причем
имеется множество комбинаций и модификаций, применение которых вызвано
конкретными условиями работы прокатного стана, его типом, сортаментом и пр.
Использование метода прокатки-разделения способствует увеличению производительности
прокатных станов, что представляет наибольший интерес для комбинатов с большим
объемом производства. Вместе с тем этот метод требует дополнительной деформации
слитка в сляб, что нивелирует снижение себестоимости проката в сравнении с
традиционной технологией.
Наряду с вышеперечисленными негативными аспектами получения сортовой
заготовки из слитка, вероятно, определенным сдерживающим фактором для расширения
использования метода прокатки-разделения будет оставаться физическая и
химическая неоднородность получаемых заготовок. Большие перспективы у метода
прокатки-разделения следует ожидать при использовании плоских непрерывно-литых
заготовок.