Ploče i kalemovi

Proces proizvodnje nerđajućeg čelika

Proizvodnja nerđajućeg čelika uključuje uglavnom taljenje sirovog čelika, vruće valjanje, hladno valjanje i druge faze. U nastavku slijedi popularizacija procesa proizvodnje nerđajućeg čelika:

1. Proces taljenja sirovog nerđajućeg čelika

Trenutno se procesi taljenja za proizvodnju nerđajućeg čelika u svijetu uglavnom dijele na jednostepeni, dvostepeni i trostupanjski postupak, kao i nove integrirane proizvodne metode. Jednostepeni postupak taljenja je: tekući željezo + AOD (argon-kisikna rafinacija peć); dvostepeni postupak je: EAF (električna lukova peć) + AOD (argon-kisikna rafinacija peć). Trostupanjski postupak je: EAF (električna lukova peć) + AOD (argon-kisikna rafinacija peć) + VOD (vakuumsko rafiniranje peć). Osim nekoliko tradicionalnih proizvodnih procesa, trenutno se mnoge kompanije takođe koriste integriranim proizvodnim procesom, odnosno proizvodnim procesom od tekućeg željeza direktno do nerđajućeg čelika. Proizvodni proces je: RKEF (rotaciona peć–električna peć) + AOD (argon-kisikna rafinacija peć).

2. Postupak vruće valjanja nerđajućeg čelika

Proces vruće valjanja nerđajućeg čelika koristi ploče (uglavnom ploče dobijene kontinuiranim livenjem) kao sirovinu, a nakon zagrijavanja, proizvodi se traka od čelika pomoću jedinica za grubo valjanje i završnih jedinica za valjanje. Vruća čelična traka koja izlazi iz posljednjeg valjka završnog valjanja hladi se na postavljenu temperaturu laminarnim protokom, a zatim se namotava u čelični valjak pomoću namotavača. Ohlađeni čelični valjak ima oksidni sloj na površini i crne je boje, pa se uobičajeno naziva „crni valjak od nerđajućeg čelika“. Nakon žarenja i luženja uklanja se oksidirana površina, čime se dobija „bijeli valjak od nerđajućeg čelika“. Većina vruće valjanih proizvoda koji cirkulišu na tržištu nerđajućeg čelika čine bijeli valjci od nerđajućeg čelika. Specifičan proces proizvodnje vruće valjanog nerđajućeg čelika je sljedeći:

3. Proces hladnog valjanja nerđajućeg čelika

Nakon vruće valjanja nerđajućeg čelika, neki proizvodi od vruće valjanog nerđajućeg čelika se direktno koriste u narednim fazama proizvodnje, dok se neki vruće valjani proizvodi moraju dodatno obraditi hladnim valjanjem prije upotrebe.

Hladno valjanje nerđajućeg čelika uglavnom koristi vruće valjane proizvode od nerđajućeg čelika debljine 3,0–5,5 mm. Nakon obrade na opremi za hladno valjanje, proizvode se hladno valjani proizvodi od nerđajućeg čelika. Trenutno postoje dva glavna procesa proizvodnje hladno valjanog nerđajućeg čelika: jedno-stupanjsko hladno valjanje nerđajućeg čelika i više-stupanjsko hladno valjanje nerđajućeg čelika. Konkretni proces proizvodnje je sljedeći:

Nakon hladnog valjanja nerđajućeg čelika, potrebno je da prođe kroz jedinice za žarenje i luženje. Žarenje nerđajućeg čelika nakon hladnog valjanja ima za cilj eliminaciju radne očvrstoće putem procesa rekristalizacije kako bi se postiglo mekšanje; svrha luženja je uklanjanje oksidnog sloja koji se formira na površini trake od čelika tokom procesa žarenja, kao i pasivacija površine nerđajućeg čelika radi poboljšanja otpornosti čelične ploče na koroziju.

Proces proizvodnje toplim valjanjem čelika

1. Zagrijavanje billeta: Hladna šipka se zagrije na odgovarajuću temperaturu valjanja pomoću peći za zagrijavanje. Temperatura zagrijavanja zavisi od faktora kao što su sastav, oblik i zahtjevi za valjanje čelika. Grubo valjanje: Zagrijana šipka se uvodi u jedinicu za grubo valjanje i valja kroz više skupova valjaka na visokoj temperaturi. Cilj grubog valjanja je preliminarno prilagoditi poprečni oblik i veličinu šipke kako bi se približila ciljanim zahtjevima. Srednje valjanje: Šipka nakon grubog valjanja uvodi se u jedinicu za srednje valjanje radi daljeg valjanja i dodatne prilagodbe poprečnog oblika.

2. Proces žarjenja pri visokoj temperaturi: odnosi se na žarenje metalnog materijala nakon vruće valjanja kako bi se uklonili unutrašnji naponi i poboljšala plastičnost i udarni otpor. Osnovni proces je sljedeći: Vruće valjanje: Metalni materijal se obrađuje na visokoj temperaturi kako bi se deformirao u unaprijed određenu veličinu i oblik. Kisikovanje: Nečistoće poput rđe na površini metala nakon vrućeg valjanja uklanjaju se kisikovanjem.

3. Završno valjanje: Cilj završnog valjanja je podešavanje debljine i širine namotaja na propisanu veličinu te stvaranje glatke površine i oblika pri odgovarajućoj završnoj temperaturi, kako bi se zadovoljile zahtjevi predviđene namjene. Naša najnovija oprema, uključujući valjače sa promjenom uloge valjaka, valjače sa dvostrukim krstom i online brušenje valjaka (ORG), povećava proizvodnost pogona i kvalitetu gotovih namotaja upravljanjem oblikom profilacije (crown).

4. Izlazna traka i namatanje: Čelične trake, nakon završnog valjka, prelaze na stol za izvlačenje gdje se namotavaju. Dok se namotavaju na stolu, trake se prskaju vodom kako bi se ohladile na odgovarajuću temperaturu za namotavanje.

Proizvodni proces hladno valjanog čelika

Tok proizvodnje hladno valjanih čeličnih ploča uključuje žarenje poluproizvoda, skladištenje, uklanjanje rđe, namotavanje, luženje, hladno valjanje, modifikaciju lužnog rastvora, rezanje čeličnih traka, popuštanje i konačno pakovanje.

1. Čelične kalemove poslane sa pogona za toplouvaljane trake hlade se i skladište se u skladištu čeličnih kalema ispred jedinice za luženje prema vrsti i specifikaciji, a zatim se čelični kalemovi prema planu šalju na transportnu traku za čelične kalemove u dovodnom dijelu jedinice za luženje.

2. Razmotate, zavaruju, mehanički uklonite oksidnu koroziju i urone u kiselinsku kupku u jedinici kako bi se uklonila oksidna korozija sa površine trake od čelika, a zatim isperu. Većina traka od čelika za daljnje valjanje i obradu mora se obrađivati bez prekida, dok se konvencionalno valjana traka od čelika naknadno ne čisti ni ne podmazuje.

3. Kada se hladno valjani list valja bez prekida, čelična zavojnica se skladišti pomoću petlje (looper-a). Kada se primjenjuje konvencionalno valjanje, čelična zavojnica se razmata na razmataču u uvodnom dijelu, a traka od čelika prolazi redom kroz svaki valjački postolje za valjanje. Namotavač u izlaznom dijelu ponovo namotava čelik u zavojnice i šalje ih u različite jedinice za daljnju obradu u skladu s različitim proizvodima.

4. Žarenje i izravnavanje. Za najčešće svrhe, limovi za duboko vučenje i specijalni limovi za vučenje dobijeni hladnim valjanjem žare se u vertikalnoj peći kako bi se poboljšale mehaničke osobine trake. Pri izravnavanju hladno valjanog lima može se nanijeti sredstvo za izravnavanje radi vlažnog izravnavanja ili se može primijeniti suho izravnavanje. Općenito, stepen izravnavanja je manji od 3%. Nakon izravnavanja dalje se poboljšavaju mehaničke osobine i kvaliteta trake. Neki hladno valjani limovi razvijaju se i zavaruju u neprekidnoj peći za žarenje, skladište se u petlji (looper), a zatim se podvrgavaju površinskoj obradi i čišćenju te kontinuirano ulaze u vertikalnu peć za žarenje. Nakon izlaska iz peći za žarenje, limovi se ponovo izravnavaju, nakon izravnavanja obrezuju se i namotavaju u čelične kaleme prema zadanoj težini, a zatim se transportiraju konvejerom u međuskladište za skladištenje.

Postupak normalizacije neorijentisanog i orijentisanog silicijumskog čelika

Silicijumski čelik je meki magnetni materijal i najviše korišteni legirani materijal među magnetnim materijalima. Prema smjeru poravnanja zrna u proizvodu, dijeli se na silicijumski čelik s orijentiranim zrnima i silicijumski čelik bez orijentacije zrna. Silicijumski čelik bez orijentacije zrna visokog stepena i visoke efikasnosti te silicijumski čelik s orijentacijom zrna visoke magnetske indukcije moraju se normalizirati tokom proizvodnog procesa kako bi se postigla potrebna struktura zrna i magnetska svojstva.

1. Proces normalizacije proizvodnje neorijentisanog silicijumskog čelika: 1. Traka od čelika se zagrije na 1000℃ nakon predgrijanja u neoksidacionom dijelu; 2. Dio sa grejnim cijevima za zračenje, dio za zagrijavanje/hlađenje i dio za izdržavanje temperature koriste se kao dijelovi za izdržavanje temperature u procesu normalizacije; 3. 2# dio za zagrijavanje/hlađenje koristi se kao dio za hlađenje unutar peći kako bi se traka od čelika ohladila na 850℃; 4. Zrakom radni brisač, dio za maglovito hlađenje i 1# dio za prskanje vodom koriste se kao prvi dio za sporo hlađenje izvan peći kako bi se traka od čelika ohladila na temperaturu ispod 750℃; 5. Dio za hlađenje sa vodenim omotačem koristi se kao drugi dio za sporo hlađenje izvan peći kako bi se traka od čelika ohladila na temperaturu ispod 600℃; 6. 2# dio za prskanje vodom koristi se kao dio za brzo hlađenje kako bi se traka od čelika ohladila na temperaturu ispod 80℃.

2. Proces normalizacije proizvodnje orijentisanog silicijumskog čelika: 1. Traka od čelika prolazi kroz predgrijavajući neoksidacioni dio i zagrije se na 1100 ℃; 2. Prolazi kroz dio zagrijavanja pomoću radijacionih cijevi i zagrije se na 1120 ℃; 3. Prolazi kroz 1. dio zagrijavanja/hlađenja i ohladi se na 950 ℃; 4. Dio izjednačavanja i 2. dio zagrijavanja/hlađenja koriste se kao dijelovi izjednačavanja za normalizacijsku obradu; 5. Brzo se hladi na 550 ℃ u dijelu maglenog hlađenja; 6. Konačno se hladi na temperaturu ispod 80 ℃ u 1. dijelu vodenog prskanja.

3. Istraživanje smanjenja gubitaka čelika kod orijentisanog silicijumskog čelika. Glavne mjere za daljnje smanjenje gubitaka u gvožđu kod orijentisanog silicijumskog čelika uključuju fino usklađivanje magnetskih domena (što je efikasnije za smanjenje gubitaka u gvožđu kod Hi-B čelika i proizvoda debljine ≤0,23 mm), povećanje sadržaja silicijuma, smanjenje debljine čelične ploče i smanjenje veličine zrna sekundarne rekristalizacije. Pošto je sadržaj silicijuma u silicijumskom čeliku previsok, lako može dovesti do pogoršanja hladne obradljivosti, pa je stepen smanjenja gubitaka u gvožđu povećanjem sadržaja silicijuma ograničen. Stoga je glavni cilj smanjenja gubitaka u gvožđu fino usklađivanje magnetskih domena i smanjenje debljine čelične ploče.

4. Temperatura zagrijavanja čelične slijepice mora biti 1360–1380 ℃ (temperatura rastvaranja MnS u ravnotežnom stanju iznosi 1320 ℃).

Tok proizvodnje čelične ploče

Uglavnom uključuje sljedeće korake:

1. Proizvodni proces kokenja: Koksanje je proces miješanja i drobljenja koksnog uglja u koksnu peć, nakon čega slijedi destilacija kako bi se proizveli vrući koks i plin iz koksnih peći.

2. Proces proizvodnje sinterske rude: Operacija sinterske rude podrazumijeva miješanje i granulaciju prahaste željezne rude, raznih taljivača i finog koksa, a zatim dodavanje smjese u sintersku mašinu putem sistema za raspodjelu. Fini koks se zapaljuje u palilnoj peći, a sinterska reakcija se dovršava ispuštanjem zraka pomoću ispušnog ventilatora. Vruća sinterska ruda se drobi, hladi i prosijeva, a zatim šalje u visoku peć kao glavni sirovinski materijal za taljenje tekućeg željeza.

3. Proces proizvodnje u visokoj peći: Rad visoke peći podrazumijeva dodavanje željezne rude, koksa i taljivača u peć s vrha visoke peći, a zatim puhanje vrućeg zraka visoke temperature kroz mlaznice na dnu peći kako bi se stvorio redukciono djelujući plin koji reducira željeznu rudu i proizvodi tekuće željezo i šljaku.

4. Proces proizvodnje u konvertoru: Čelikarana prvo šalje otopljeni čelik na stanicu za predobradbu radi uklanjanja sumpora i fosfora. Nakon puhanja u konvertoru, čelik se šalje na stanicu za sekundarnu rafinaciju (stanica za vakuumsku degazaciju RH, stanica za puhanje u livnici LadleInjection, stanica za vakuumsko-kisikovo puhanje VOD za dekarbonizaciju, mešalna stanica STN itd.) gdje se vrše različite obrade u skladu sa karakteristikama i zahtjevima kvalitete naručenog tipa čelika, a sastav tekućeg čelika se prilagođava. Konačno, čelik se šalje na mašine za kontinuirano livenje velikih čeličnih billeta i plošnih čeličnih billeta kako bi se dobili crveno vrući čelični billeti kao poluproizvodi. Nakon kontrolnog pregleda, brušenja ili izgaranja površinskih nedostataka, billeti se mogu direktno slati dalje u proces valjanja kako bi se dobili gotovi proizvodi poput trake, žice, čeličnih ploča, čeličnih koturova i čeličnih limova.

5. Proces kontinuiranog livenja: Postupak kontinuiranog livenja je proces pretvaranja tekućeg čelika u čelične blokove. Tekući čelik koji je prethodno obrađen u prethodnim fazama procesa prevozi se u čeličnom loncu do okretnog stola, zatim se dijeli u nekoliko struja pomoću distributera tekućeg čelika i ulijeva u kalup određenog oblika. Počinje hladiti se i kristalizirati, stvarajući livenu zrnu s čvrstom vanjskom ljuskom i tekućim čelikom unutar nje. Livena zrna zatim se vuču kroz lukasti kanal za livenje i nastavljaju se kristalizirati nakon sekundarnog hlađenja sve dok se potpuno ne ohlade. Nakon izravnavanja, rezani su na komade prema zadanoj dužini. Kvadratni oblik predstavlja veliku čeličnu zrnu, dok pločasti oblik predstavlja ravnu čeličnu zrnu. Ovaj poluproizvod nakon potrebne obrade površine čelične zrne šalje se u valjačnicu za valjanje.

6. Proces proizvodnje malih blokova: Veliki čelični poluproizvod proizvodi se na mašini za kontinuirano livenje, a zatim se zagrije, ukloni rđa, izgori, grubo valja, fino valja i odreže kako bi se dobio mali čelični poluproizvod poprečnog presjeka 118 mm × 118 mm. Zatim se 60 % malih čeličnih poluproizvoda inspekcioni pregleda i brušenjem uklanjaju površinske greške, te se isporučuju tvornicama šipki i žice za valjanje u proizvode od šipkastog čelika, kalemova žice i ravne šipkaste čelične proizvode.

7. Proces proizvodnje toplo valjanog čelika: Toplo valjanje znači da se materijal mora zagrijati tijekom ili prije valjanja. Općenito, valjanje se obavlja tek nakon zagrijavanja iznad temperature rekristalizacije. Karakteristike proizvoda dobijenih toplim valjanjem: Proizvodi dobijeni toplim valjanjem imaju izuzetna svojstva kao što su visoka čvrstoća, dobra žilavost, laka obrada i oblikovanje te dobra zavarljivost, pa se stoga široko koriste u proizvodnim industrijama poput brodogradnje, automobilske industrije, izgradnje mostova, građevinarstva, strojogradnje i pritiskanih posuda.

8. Proces proizvodnje žice: Proizvodna operacija žičane fabrike podrazumijeva zagrijavanje malih billeta u peći za zagrijavanje, a zatim valjanje kroz jedinicu za grubo valjanje, jedinicu za srednje valjanje, završni valjak i mašinu za smanjenje i oblikovanje, nakon čega se namotava pomoću namotavača, prenosi na hladnu transportnu traku i šalje u završnu oblast za doradu.

9. Proces proizvodnje čeličnih ploča: Proizvodna operacija čeličnih ploča koristi ravne billete kao sirovinu. Ravni billeti se zagrijavaju na 1200 °C u peći za zagrijavanje, a zatim valjaju, hlade, izravnavaju i seku (plamenom) kako bi postali gotovi proizvodi. Gore navedeni je glavni tok procesa proizvodnje čeličnih ploča. Treba napomenuti da različite čelične ploče mogu zahtijevati dodatnu obradu, poput površinske obrade, termičke obrade itd., kako bi zadovoljile specifične zahtjeve primjene.