60 НАУКА • ТЕХНИКА • ПРОИЗВОДСТВО
УДК 621.771.63:621.791.762.5
АНАЛИЗ РАБОТЫ СТЫКОСВАРОЧНЫХ МАШИН В УСЛОВИЯХ ШИРОКОГО МАРОЧНОГО СОРТАМЕНТА ЛЕНТЫ
"^ГОРСКИЙ
© П.Н. Смирнов, П.С. Базанов, Э.М. Голубчик
ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»
Ужесточение требований потребителей холоднокатаного проката к готовой продукции приводит к необходимости совершенствования технологий и оборудования с использованием возможностей существующего производства. Одним из видов прокатной продукции широкого спектра использования является холоднокатаная лента, производимая в ЛПЦ-8 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
ЛПЦ-8 по проекту был предназначен для производства холоднокатаной ленты толщиной 1-4 мм и шириной 10-450 мм из углеродистой стали с содержанием углерода не более 0,55%. Все оборудование цеха было рассчитано на производство холоднокатаной ленты указанного сортамента, при толщине горячекатаного подката в диапазоне 2,5-7 мм. Цех был введен в строй в конце 1982 г. В пусковой и последующие периоды сортамент холоднокатаной ленты был расширен: по толщине с 0,5 до 4,5 мм, по ширине с 10 до 470 мм, по маркам стали для углеродистых - с содержанием углерода до 0,75%, для легированных - с содержанием углерода до 0,7%. При этом толщина горячекатаного подката была снижена до 2,0 мм. В цехе ленты установлены следующие основные технологические агрегаты: агрегат укрупнения и продольного роспуска (АУР), непрерывный травильный агрегат (НТА) с соляно-кислым травлением, пятиклетевой непрерывный прокатный стан 630, одностопные колпаковые печи с азотно-во-дородной атмосферой, двухклетевой прокатно-дрес-сировочный стан 630 и пять агрегатов продольной резки с упаковочными линиями. В составе АУР и НТА установлены комплексы для контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением концов полос рулонов меньшего наружного диаметра в одну полосу, что позволяет получать качественное сварное соединение полос толщиной 2-7 мм и шириной 700-1500 мм (АУР) и 250-485 мм (НТА). При этом наружный диаметр рулонов достигает 2100 мм.
Для стали рассматриваемых марок были разработаны и освоены новые технологические режимы сварки полос и термообработки сварных соединений в электродах стыкосварочных машин. Следует отме-g тить, что термообработка сварных соединений широких полос (АУР), а также узких полос (НТА) на сва-° рочных комплексах ОАО ММК внедрялась впервые £ в отечественной практике. Основной задачей при этом < было обеспечение равномерности нагрева стыков по ^ ширине полосы в процессе их термообработки. Ис-
w
£ следования показали, что при нагреве температура по
длине шва была неодинакова: температура краев шва была существенно выше, чем середины. На степень неравномерности прогрева шва по его длине оказывают влияние много факторов, например, поперечная раз-нотолщинность подката, состояние поверхности стыкуемых полос (наличие разнородной окалины), марки свариваемой стали. В процессе разработки и освоения технологии термообработки сварных швов проблема обеспечения равномерности прогрева зоны сварного соединения была успешно решена.
Установленные в линии мощных непрерывных технологических агрегатов (АУР и НТА) сварочные комплексы лимитируют рост производительности всего технологического процесса изготовления ленты и снижение удельной технологической обрези.
Стыкосварочные машины согласно проекту ЛПЦ-8 ОАО ММК были предназначены для сварки горячекатаного проката из стали с содержанием углерода до 0,55%, относящейся к категории хорошо свариваемых и не требующей термической обработки сварного соединения. В процессе освоения производства холоднокатаной ленты из углеродистой стали с содержанием углерода до 0,75% и из легированной стали с содержанием углерода до 0,7% для обеспечения безобрывной переработки ленты на технологических агрегатах появилась необходимость термической обработки зоны сварного шва в электродах сварочной машины.
В процессе разработки и освоения технологии производства холоднокатаной ленты из стали указанного марочного состава появились четыре технологические схемы стыковой сварки концов полос горячекатаного подката. Для производства ленты проектного сортамента из углеродистой стали с содержанием углерода до 0,55% и низколегированной стали с содержанием углерода до 0,35% (например, 30Г, 30Г2, 20Х, 08ГСЮТ) используется традиционная для низкоуглеродистой стали технология стыковой контактной сварки непрерывным оплавлением. Эта технология включает в себя установку концов полос в электродах сварочной машины, оплавление, осадку, перехват электродов и зачистку сварного шва от грата.
Для изготовления ленты непроектного сортамента возникла необходимость в разработке еще трех технологических схем сварки концов полос для стали трех типов:
- углеродистые с содержанием углерода 0,56-0,75% (сталь 60, 65, 70), а также низколегированные стали с содержанием углерода 0,46-0,7% (сталь 50Г, 65Г);
НАУКА•ТЕХНИКА • ПРОИЗВОДСТВО 61
- легированные с содержанием легирующих элементов до 3,5% и углерода 0,20-0,34% (сталь 30ХГСА);
- легированные с содержанием легирующих элементов до 3,0% и углерода 0,48-0,7% (сталь 50ХГФА, 7ХНМ).
Все стали этих типов - закаливаемые.
Стали первого типа относятся к хорошо свариваемым. После перехвата электродов перед зачисткой зоны сварного шва от грата они требуют проведения его термообработки в электродах сварочной машины в течение 10-40 с. Стали второго типа относятся к условно хорошо свариваемым. Они требуют термообработки сварного соединения как после осадки до перехвата электродов, так и после перехвата электродов до зачистки шва от грата в течение 50-90 с. Стали третьего типа относятся к плохо свариваемым и требуют сложной и длительной термообработки сварного соединения как после осадки до перехвата электродов, так и после перехвата электродов до зачистки шва от грата в течение 4-10 мин. Причем, если для настройки стыкосварочной машины для получения качественных сварных швов на полосах из стали, обычно свариваемой по традиционной технологии, необходимо не более 10-20 мин, то для стали первого типа продолжительность настройки возрастает до 30 мин, второго типа - до 40-45 мин, а третьего типа - до 1-3 ч. Таким образом, при производстве ленты из горячекатаного подката из непроектных
марок стали происходит заметное снижение часовой производительности АУР и НТА. При этом на стали первого типа по сравнению с обычно свариваемыми по традиционной технологии происходит снижение производительности на 20-30%, на стали второго типа на 30-40%, а для стали третьего типа наблюдается двух-, трехкратное снижение производительности.
В настоящее время в мире наблюдается тенденция к перепроизводству проката черных металлов, включая холоднокатаную ленту. Поэтому для предприятий-производителей необходимо быть готовыми к работе в условиях глобального рынка, когда при общей недозагрузке технологического оборудования могут неожиданно появляться крупные заказы на холоднокатаную ленту из непроектных марок стали, особенно на ленту из стали третьего типа. В таких условиях цех ленты ОАО ММК при выполнении этих заказов значительно снизит объемы производства ленты из-за резкого снижения производительности АУР и НТА.
Таким образом, узким местом в новых условиях становятся существующие стыкосварочные машины. В то же время в последние годы все большее распространение получают лазерные стыкосварочные машины. Их производительность зависит только от ширины полосы или длины получаемого сварного шва, т.е. для условий частой смены марочного состава стали машины подобного типа наиболее эффективны.
Экспресс-информация
Магнитка представляет арматурную сталь нового поколения
Холоднодеформированный арматурный прокат нового поколения класса В500С диам. 6^10 мм производства ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ».
Современное производство железобетона по европейским технологиям предполагает использование арматурного проката класса В500С, обладающего новыми качественными характеристиками в сравнении с традиционными видами арматуры. Это позволяет придать железобетонным конструкциям новые свойства, отвечающие повышенным международным требованиям к безопасности строительных зданий и сооружений. Например, благодаря нормированному показателю полного относительного удлинения при максимальной нагрузке (Agt), железобетонные конструкции гарантированно защищены от разрушений по причине хрупкости.
Магнитогорский метизно-калибровочный завод ММК-МЕТИЗ стал первым и пока единственным российским предприятием, где разработана технология и налажено производство свариваемого холоднодеформированного арматурного проката класса В500С в соответствии с ГОСТ 52544-2006 (нормативный документ, регламентирующий изготовление арматуры В500С) с трехсторонним профилем «Кари» по DIN 488. Основополагающим условием для достижения положительного результата стало новое качество сортового проката, получаемого с ОАО ММК по специальным техническим условиям. Новую продукцию завод производит с ноября 2006 г. На сегодня освоен выпуск арматурного проката диаметром 6 и 8 мм, в январе 2007 г. начнется производство проката диаметром 10 мм.
Специалисты ММК-МЕТИЗ считают, что вслед за Европой, повсеместное использование арматуры нового поколения для производства железобетона начнется и в России. Подтверждением этому служит возрастающий спрос на этот вид продукции, первые отзывы потребителей и заключение долговременных контрактов.
Управление информации и общественных связей ОАО ММК
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.