Плочи и ролки

Процес на производство на неръждаема стомана

Производството на неръждаема стомана включва предимно топене на сурова стомана, горещо валцоване, студено валцоване и други етапи. По-долу е представено популярно обяснение на процеса за производство на неръждаема стомана:

1. Процес на топене на сурова неръждаема стомана

В момента процесите на топене за производство на неръждаема стомана по света се делят главно на едностепенни, двустепенни и тристепенни методи, както и на нови интегрирани производствени методи. Едностепенното топене включва: течна желязна руда + AOD (печка за аргоново-кислородно рафиниране); двустепенният метод е: EAF (електродъгова печка) + AOD (печка за аргоново-кислородно рафиниране). Тристепенният метод е: EAF (електродъгова печка) + AOD (печка за аргоново-кислородно рафиниране) + VOD (вакуумна рафинираща печка). Освен няколко традиционни производствени процеса, в момента много компании прилагат и интегриран производствен процес, т.е. производствен процес от течна желязна руда директно до неръждаема стомана. Производственият процес е: RKEF (ротационна пещ – електрическа печка) + AOD (печка за аргоново-кислородно рафиниране).

2. Процес на горещо валцоване на неръждаема стомана

Процесът на топло валцовка на неръждаема стомана използва плочи (предимно непрекъснато леяни плочи) като суровини; след загряване те се превръщат в лента от стомана чрез груби и фини валцови агрегати. Горещата стоманена лента, излизаща от последния валцов агрегат на финалната валцовка, се охлажда до зададената температура чрез ламинарен поток и се навива в руло от стомана с помощта на навивач. Охладеното стоманено руло има оксидна пелена по повърхността си и е черно, обикновено наричано „черно руло от неръждаема стомана“. След отжиг и киселинно почистване оксидната повърхност се отстранява, получавайки се „бялото руло от неръждаема стомана“. Повечето от горещовалцовани продукти, циркулиращи на пазара на неръждаема стомана, са бели рула от неръждаема стомана. Конкретният производствен процес за топло валцовка на неръждаема стомана е следният:

3. Процес на студена валцовка на неръждаема стомана

След горещото валцоване на неръждаемата стомана някои продукти от горещовалцована неръждаема стомана се използват директно от по-нататъшните производствени стъпки, докато други горещовалцовани продукти трябва да бъдат подложени на допълнителна обработка чрез студено валцоване преди употреба.

Студеното валцоване на неръждаема стомана най-често използва горещовалцовани продукти от неръждаема стомана с дебелина 3,0–5,5 мм. След обработката чрез студено валцоване на съответното оборудване се получават продукти от студеновалцована неръждаема стомана. В момента съществуват два основни производствени процеса за студено валцоване на неръждаема стомана: едностепенно студено валцоване на неръждаема стомана и многостепенно студено валцоване на неръждаема стомана. Конкретният производствен процес е следният:

След студеното валцоване на неръждаемата стомана тя трябва да мине през единици за отжиг и пиклиране. Отжигът на неръждаемата стомана след студеното валцоване има за цел да елиминира увреждането поради пластична деформация чрез процеса на рекристализация, за да се постигне омекотяване; целта на пиклирането е да се премахне оксидният слой, образувал се върху повърхността на стоманената лента по време на процеса на отжиг, както и да се пасивира повърхността на неръждаемата стомана, за да се подобри корозионната устойчивост на стоманената плоча.

Процес на производство на горещовалцувана стомана

1. Нагряване на заготовката: Студената заготовка се нагрява до подходяща температура за валцовка чрез нагревателна пещ. Температурата на нагряване зависи от фактори като състава, формата и изискванията към валцовката на стоманата. Груба валцовка: Нагрятата заготовка се подава в уредбата за груба валцовка и се валцува чрез няколко комплекта валци при висока температура. Целта на грубата валцовка е предварително да се коригира напречното сечение и размерите на заготовката, така че да приближат целевите изисквания. Средна валцовка: Заготовката след грубата валцовка се подава в уредбата за средна валцовка за допълнителна валцовка, за по-нататъшна корекция на напречното сечение.

2. Процесът на отжиг след гореща валцовка: се отнася до отжигането на металния материал след горещо валцоване, за да се елиминира вътрешното му напрежение и да се подобри пластичността и ударопрочността му. Основният процес е следният: Горещо валцоване: Металният материал се обработва при висока температура, за да се деформира до предварително определени размери и форма. Травене: Примесите, като ръжда, по повърхността на метала след горещото валцоване, се премахват чрез травене.

3. Финално валцоване: Целта на финалното валцоване е да се регулират дебелината и ширината на ролката до зададените размери и да се получи гладка повърхност и форма при подходяща температура на финалното валцоване, за да отговаря на предвиденото й предназначение. Най-съвременното ни оборудване, включително валцоващи стана с променяема работна ширина, двойни кръстосани стана и онлайн шлифовъчни машини за валцове (ORG), повишават продуктивността на завода и качеството на готовите ролки чрез контролиране на формата на профила.

4. Изходна маса и навиване: Стоманените ленти, след завършването на валцовата линия, се подават към извадната маса, където се навиват. Докато се навиват върху масата, лентите се напръскват с вода, за да се охладят до подходящата температура за навиване.

Процес на производство на студено валцована стомана

Технологичният поток при производството на студено валцовани стоманени листове включва отжиг на заготовките, складиране, премахване на ръжда, навиване, киселинно обработване (пиклиране), студено валцоване, корекция на пиклиращия разтвор, рязане на стоманената лента, термообработка (отпускане) и окончателно опаковане.

1. Стоманените калъфи, постъпващи от горещовалцовата линия за ленти, се охлаждат и складират в склада за стоманени калъфи преди пиклиращото устройство според типа и спецификацията им, а след това стоманените калъфи се подават към конвейера за стоманени калъфи в участъка за хранене на пиклиращото устройство според плана.

2. Размотаване, заваряване, механично почистване и потапяне в киселинна вана в установката, за да се премахне оксидната пелена от повърхността на стоманената лента, след което се извършва изплакване. Повечето стоманени ленти трябва да бъдат допълнително валцовани и обработвани без прекъсване, докато конвенционално валцовани стоманени ленти не се почистват и не се мажат с масло след това.

3. При непрекъснато студено валцуване на листа стоманената намотка се съхранява чрез лупер. При конвенционално валцуване стоманената намотка се размотава на размотавача в подаващия участък, а стоманената лента последователно минава през всяка валцова клетка за валцуване. Намотавачът в извадния участък отново намотава стоманата на руло и я изпраща към различни участъци за обработка според различните продукти.

4. Отжигане и изравняване. За най-често срещаните цели, като дълбоко изтегляне и специално изтегляне, студено валцовани листове се отжигат в вертикална пещ, за да се подобрят механичните свойства на лентата. При изравняването на студено валцования лист може да се нанася изравняващ агент за мокро изравняване или да се приложи сухо изравняване. Обикновено степента на изравняване е по-малка от 3 %. След изравняването механичните свойства и качеството на лентата се подобряват допълнително. Някои студено валцовани листове се разматат и заваряват в непрекъснато действаща отжигална пещ, съхраняват се в лупер (устройство за буферно съхранение), след което се подлагат на повърхностна обработка и почистване и непрекъснато постъпват в вертикална пещ за отжиг. След излизането от отжигалната пещ те отново се изравняват, след изправяне се подрязват и се навиват в стоманени руло според зададената тежест и се изпращат чрез транспортьор в междинния склад за съхранение.

Нормализиране на неконцентрична и ориентирана кремниева стомана

Силиконовата стомана е мек магнитен материал и най-широко използваният сплавен материал сред магнитните материали. Според посоката на подреждане на зърната в продукта тя се разделя на ориентирана по зърна силиконова стомана и неориентирана по зърна силиконова стомана. Висококачествената и високоефективна неориентирана по зърна силиконова стомана и ориентираната по зърна силиконова стомана с висока магнитна индукция трябва да бъдат нормализирани по време на производствения процес, за да се постигне необходимата зърнеста структура и магнитни свойства.

1. Процес на нормализация за производство на непосочена кремниева стомана: 1. Лентовата стомана се загрява до 1000 ℃ след предварителното загряване в безоксидна секция; 2. Секцията с радиационни тръби за загряване, секцията за загряване/охлаждане и секцията за изтравяне се използват като секции за изтравяне за целите на нормализационната обработка; 3. Секцията №2 за загряване/охлаждане се използва като секция за охлаждане в пещта, за да се охлади лентовата стомана до 850 ℃; 4. Въздушният скребец, секцията за мъгливото охлаждане и секцията №1 за водно пръскане се използват като първа секция за бавно охлаждане извън пещта, за да се охлади лентовата стомана до под 750 ℃; 5. Секцията за охлаждане с водна рубашка се използва като втора секция за бавно охлаждане извън пещта, за да се охлади лентовата стомана до под 600 ℃; 6. Секцията №2 за водно пръскане се използва като секция за бързо охлаждане, за да се охлади лентовата стомана до под 80 ℃.

2. Нормализиран процес на производство на ориентирана кремниева стомана: 1. Лентовата стомана преминава през предварително загряващия безоксиден участък и се нагрява до 1100 ℃; 2. Преминава през участъка за загряване с радиационни тръби и се нагрява до 1120 ℃; 3. Преминава през 1# участък за загряване/охлаждане и се охлажда до 950 ℃; 4. Участъкът за изравняване и 2# участъкът за загряване/охлаждане се използват като участъци за изравняване за целите на нормализирането; 5. Бързо се охлажда до 550 ℃ в участъка за охлаждане с мъгла; 6. Накрая се охлажда до под 80 ℃ в 1# участъка за напръскване с вода.

3. Проучване за намаляване на стоманените загуби при ориентирана кремниева стомана. Основните мерки за допълнително намаляване на железни загуби при ориентирана кремниева стомана включват финото разделяне на магнитните домени (което е по-ефективно за намаляване на железни загуби при стомани Hi-B и продукти с дебелина ≤0,23 мм), увеличаване на съдържанието на кремний, намаляване на дебелината на стоманената плоча и намаляване на размера на зърната при вторичната рекристализация. Тъй като съдържанието на кремний в кремниевата стомана е твърде високо, това лесно води до влошаване на студената обработваемост, поради което възможността за намаляване на железни загуби чрез увеличаване на съдържанието на кремний е ограничена. Следователно основната цел при намаляване на железни загуби е финото разделяне на магнитните домени и намаляване на дебелината на стоманената плоча.

4. Температурата на загряване на стоманения слитък трябва да бъде 1360–1380 °C (температурата на разтворяване на MnS в равновесно състояние е 1320 °C).

Технологичен процес за производство на стоманени плочи

Основно включва следните стъпки:

1. Процес на производство на кокс: Коксуването е процесът на смесване и дробене на коксуваем въглищен материал, който се зарежда в коксовата пещ и след това се дестилира за получаване на горещ кокс и коксов газ.

2. Процес на производство на агломерат: Операцията по агломериране включва смесване и гранулиране на пръстен железен руден материал, различни флюси и фин пръстен кокс, след което сместа се подава в агломерационната машина чрез разпределителната система. Финият кокс се запалва от запалителната пещ, а агломерационната реакция протича чрез изсмукване на въздух с помощта на изсмуквателна вентилационна инсталация. Високотемпературният агломериран руден материал се дроби, охлажда и се сортира, след което се подава в доменната пещ като основен суровинен материал за производството на течна желязна руда.

3. Процес на производство в доменна пещ: Операцията в доменната пещ включва зареждане на железна руда, кокс и флюси от горния отвор на пещта, след което през дюзите в долната част на пещта се подава високотемпературен топъл въздух, който образува редуциращ газ, редуцира железния руден материал и произвежда течна желязна руда и шлака.

4. Процес на производство в конвертор: Първоначално стоманолеярницата изпраща разтопената стомана към предварителната обработка за десулфуризация и депосфоризация. След продуването в конвертора тя се изпраща към станцията за вторична рафинирана обработка (станция за вакуумно дегазиране RH, станция за продуване в ковш чрез инжекция LadleInjection, станция за вакуумно-кислородно продуване VOD за декарбонизация, смесителна станция STN и др.), където се прилагат различни обработки според характеристиките и изискванията към качеството на поръчания тип стомана, като се коригира съставът на разтопената стомана. Накрая тя се изпраща към машината за непрекъснато леене на големи стоманени заготовки и плоски стоманени заготовки, където се отлива в червено-горещи стоманени заготовки – полуфинални продукти. След инспекция, шлифоване или изгаряне на повърхностни дефекти те могат да бъдат директно изпратени към по-нататъшна обработка чрез валцовка за получаване на крайни продукти като лента, жица, стоманени листове, стоманени ролки и стоманени листове.

5. Процес на непрекъснато леене: Процесът на непрекъснато леене е процесът на превръщане на течна стомана в стоманени заготовки. Течната стомана, която е била обработена по-рано в технологичния процес, се транспортира до завъртащата се платформа в стоманена ковша, разделя се на няколко нишки чрез разпределител на течна стомана и се инжектира в калъп с определена форма. Започва да се охлажда и затвърдява, за да образува лито заготовка с затвърден външен слой и течна стомана вътре. Литата заготовка след това се изтегля в дъговиден леен канал и продължава да се затвърдява след вторично охлаждане, докато напълно се затвърди. След изправяне се нарязва на блокове според зададената дължина. Квадратната форма представлява голяма стоманена заготовка, а плоската форма – плоска стоманена заготовка. Този полуфабрикат се изпраща към валцовата машина за валцоване след необходимата повърхностна обработка на стоманената заготовка.

6. Процес на производство на малки заготовки: Голямата стоманена заготовка се произвежда от машината за непрекъснато леене и след това се нагрява, почиства от ръжда, изгаря, подлага на черново валцоване, фино валцоване и рязане, за да се получи малка стоманена заготовка с напречно сечение 118 mm × 118 mm. След това 60 % от малките стоманени заготовки се инспектират и шлифоват, за да се премахнат повърхностни дефекти, и се доставят на прътовия и жилен завод за валцоване в прътови стомани, бобини жица и прави прътови стоманени изделия.

7. Процес на производство на горещовалцована стомана: Горещото валцоване означава, че материала трябва да се нагрява по време или преди валцоването. Обикновено се извършва само след нагряване над температурата на рекристализация. Характеристики на горещовалцованите продукти: Горещовалцованите продукти притежават отлични свойства като висока якост, добра ударна вязкост, лесна обработваемост и формоваемост, както и добра заваряемост, поради което се използват широко в производствени отрасли като корабостроенето, автомобилостроенето, мостостроенето, строителството, машиностроителството и производството на съдове под налягане.

8. Процес на производство на жица: Производственият процес в жицарската фабрика включва загряване на малките слитъци в пещта за загряване, след което те се преминават през уреда за грубо валцовка, уреда за междинна валцовка, финишната валцовка и машината за редуциране и формиране, след което се навиват чрез навивача, транспортират се по конвейерната лента за охлаждане и се изпращат в завършващата зона за окончателна обработка.

9. Процес на производство на стоманени листове: Производственият процес на стоманени листове използва плоски слитъци като суровина. Плоските слитъци се загряват до 1200 °C в пещта за загряване, след което се валцоват, охлаждат, изравняват и отсичат (с пламък), за да се получат готови продукти. Гореизложеното е основният технологичен поток при производството на стоманени листове. Трябва да се отбележи, че различните стоманени листове може да изискват допълнителна обработка, като например повърхностна обработка, термична обработка и др., за да отговарят на конкретните изисквания за приложение.