Металлосберегающие технологии при производстве листов
С целью уменьшения неравномерности распределения температуры по сечению сляба при прокатке толстых листов или полос предложено наносить тонкий слой покрытия газотермическим методом. Данное покрытие должно обладать низкими значениями теплопроводности и коэффициента черноты. Наиболее часто для этого использовался алюминий. Покрытие наносилось тонкими полосами шириной до 300 мм по кромкам на широкие и иногда на смежные узкие грани сляба. Данное мероприятие позволяет устранить или уменьшить появление и развитие боковых трещин, а также выровнять распределение механических свойств на готовом прокате, что приведет к уменьшению боковой и концевой обрези.
Также большую роль играет уменьшение количества обрези при производстве листов поскольку, например, при прокатке листов из слябов расходный коэффициент металла составляет в среднем около 1,15…1,2.
Основную часть потерь металла образует концевая и боковая обрезь, которая, в свою очередь, зависит от правильности формы листа в плане. Обычно после прокатки полученный раскат имеет форму, показанную на рис. 1 из которого уже и вырезается прямоугольный лист.
Рис. 1. Форма раската в плане и форма готового листа
Существуют следующие способы влияния на форму раската в плане, которые позволяют приблизить его форму к прямоугольной и соответственно уменьшить отходы в обрезь:
- изменение формы слябов (отливка слябов в кристаллизаторе определенной формы, обжатие на прессах);
- обеспечение равенства коэффициентов вытяжки металла при протяжке и разбивке ширины;
- прокатка в вертикальных валках;
- прокатка с переменным по длине сляба обжатием в первом проходе в вертикальных или в горизонтальных валках.
Хорошую экономию металла обеспечивает управление формой раската в плане путем профилирования широких граней раската (т.н. МАС-процесс). Он обеспечивает выход годного на ТЛС вплоть до 96% и позволяет получать листы разнообразной формы: круглой, овальной, клиновидной и т.д.
Сущность МАС-процесса заключается в переменном по лине раската обжатии в последнем пропуске при протяжке (для управления выпуклостью по ширине) или (и) в последнем пропуске при разбивке ширины (для уменьшения длины неровных торцов). Обжатие осуществляется путем перемещения валков в процессе деформации. При прохождении концевых участков раската валки разводятся на определенную величину, а при прокатке средней части - сближаются. В результате раскат приобретает форму, приведенную на рис. 2.
Рис. 2. Схема формирования боковых (а) и торцовых (б) кромок раската при MAC – процессе
За счет такой формы раската в последующих проходах в чистовой клети компенсируется искажение формы при продольной схеме прокатки. Для использование МАС-процесса необходимо: наличие компьютерных моделей, которые рассчитывают форму листов и параметры прокатки для осуществления переменного по длине обжатия, оборудование клети гидравлическими нажимными устройствами и полная автоматизации прокатной клети. После освоения МАС-процесса на ТЛС 5500 завода в Мидзусиме потери металла в обрезь (на первом этапе освоения системы) снизились с 5,5% до 1,1%, а выход годного составил 93,8%, в дальнейшем выход годного на стане 5500 достиг 96%.
