4.6.2 Основные технологические операции

Процесс термообработки листов в термическом отделении стана 5000 производится в печах в азотной защитной атмосфере и включает следующие основные технологические операции:

- загрузка листов

- нормализация;

- термическое улучшение (закалка с высоким отпуском);

- отпуск;

- выгрузка лист;

- маркировка листов.

Загрузка листов в роликовые печи

Загрузка листов в роликовые печи начинается после того, как установится заданная температура термообработки в печи согласно заданию.

Загрузка листов в роликовые печи производится по одному.

Расстояние между листами в роликовых печах должно быть не менее 500 мм. Расстояние между крайними листами и заслонками роликовых печей должно быть не менее 500 мм. При обработке листов а режиме покачивания не менее 1500 мм.

Запрещается задавать в печь и производить нагрев листов «внахлест». Листы, нагретые в «внахлест», возвращают на повторный нагрев.

Загрузка листов в печь производится при максимальной скорости не менее 20 м/мин.

Допускается совмещать операцию «загрузка» с операцией выдачи листов из роликовых печей.

Загрузку, продвижение листов в печи и их выдачу производят автоматически в соответствии с заданным темпом.

При нагреве на режиме покачивания крайние листы садки не должны выступать за заслонки печи.

Заслонки печи открываются только во время операций загрузки и выгрузки.

При переходе на термообработку листов другой толщины или длины, при изменении скорости нагрева листов меняют темп загрузки-выдачи. При этом необходимо руководствоваться следующими положениями:

- если толщина (или длина) листов последующей садки больше, чем предыдущей, то посад листов новой садки производят по темпу предыдущей садки до полной её выдачи. Затем последующую садку выдерживают в печи время, равное разности между необходимым временем пребывания в печи листов первой и второй садки, после чего более толстые (или более длинные) листы выдают в своем темпе.

- если толщина (или длина) листов последующей садки меньше, чем предыдущей, то её посад начинают через время, равное разности между временем пребывания первой и второй садок в печи.

В течение смены термист проката ведет по каждой печи почасовой рапорт посада, в котором указывает марку стали, номер плавки, номер партии, размеры, количество и массу листов, вид и режим термообработки.

В агрегатном журнале по каждой печи термист проката записывает в конце смены замечания по работе оборудования, состоянию роликового пода печи, состоянию системы охлаждения и смазки роликов.

Тепловой режим термообработки листов в роликовых печах

Нормализация – процесс термической обработки, заключающийся в нагреве металла выше критической точки Ас₃ и последующем охлаждении на воздухе для равномерного распределения структурных составляющих.

Закалка – процесс термической обработки, заключающийся в нагреве металла выше критической точки Ас₃, прогрев всего объема до температуры закалки, выдержки и последующее охлаждение со скоростью, обеспечивающей преимущественное образование мартенсита.

Отпуск – процесс термической обработки заключающийся в нагреве и прогреве после предварительно проведенной закалке при температуре ниже Ас₁, выдержка и последующее охлаждение.

Управление тепловым режимов роликовых печей производится с помощью системы автоматического контроля и регулирования процессом.

Чтобы контролировать печь, у оператора будут четыре выбора:

- ручная установка температуры по каждой зоне регулирования;

- линейное возрастание установок, чтобы достичь необходимой температуру;

- автоматическая установка температуры, передаваемая из системы слежения ПЛК (программируемый логический контроллер) ;

- установка оптимизированной температуры, передаваемая из компьютера оптимизации в ПЛК систему.

Для соблюдения выбранного режима нагрева роликовые печи разделены на:

- печь нормализации поделена на 22 зоны температурного регулирования;

- печь для закалки поделена на 14 зон температурного регулирования.

Каждая зона будет оборудована двумя термопарами, установленными в своде по оси роликовых печей и погружаемыми в рабочее пространство на расстоянии 400 мм от кладки свода. Если термопара в печной зоне неисправна, другая термопара зоны берет на себя регулирование в этой секции. Регулирование температуры по зонам осуществляется с помощью программного обеспечения контроллеров, установленных в ПЛК системе. Фактические значения термопар зон будут отправляться в ПЛК через линеаризирующие датчики. Выход технологических контроллеров будет передаваться на управление горелками on-off по круговой схеме, осуществленной в ПЛК.

При нагреве металла под нормализацию, закалку, отпуск температуру от первых зон к последним постепенно повышают и в последних 4-6 устанавливают равной от 900 до 980 °С. Разность температур в зонах 1 – 8(16) между соседними зонами не должна превышать 100°С и в зонах 9 – 14(17- 22) – температурный интервал, указанный в таблицах режимов термообработки.

Температура в зонах роликовых печей без наличия термообрабатываемого металла должна соответствовать технологической.

При нагреве металла для отпуска температурный режим по зонам устанавливают в пределах от 640 до 750°С.

Допускаются кратковременные (до 20 мин) отклонения на ±15°С от температур установленных режимов термообработки.

При аварийных простоях оборудования необходимо следить за состоянием металла в печах и снижать температуру во избежание перегрева металла и нарушения режима термообработки.

При аварийном снижении температуры следует:

- прекратить посад металла в печь;

- выдать по возможности металл, находящийся в печи;

- при невозможности выдачи металла температуру печи снижать в зависимости от продолжительности простоя и вида назначенной термообработки.

Листы, находящиеся при аварии в печи, при необходимости посылают на повторную термообработку.

При переходе с одного температурного режима на другой скорость подъема или понижения температуры на должна превышать 80°С/ч. При достижении заданной температуры печь выдерживают в течение 10 мин., после чего производят загрузку листов.

При переходе с одного температурного режима на другой при нормализации, закалке и отпуске посад листов производят непрерывно в заданном темпе. В случае перехода на более высокотемпературный режим листы должны быть выдержаны в последних зонах для подогрева до температуры в соответствии с наряд-заданием.

При изменении темпа, но при одинаковом температурном режиме отпуска, посад листов новой садки можно начинать при прохождении последнего листа предыдущей садки зоны 8(16), после этого посад и выдачу листов производят по темпу новой садки.

Для обеспечения качественного нагрева листов необходимо, чтобы работали все радиационные трубы, температуры по зонам соответствовали заданному режиму.

Контроль температуры металла на выходе из роликовых печей производится пирометрами полного излучения ТЕРА-50, визируемыми на листы, по показаниям автоматических потенциометров КСП-3, установленных на посте управления печами.

Определяющим фактором качества нагрева листа при закалке, нормализации являются температура металла на выходе и время пребывания металла в печи, при отпуске – температура в зонах печи, указываемых в наряде-задании на термообработку, и время пребывания металла в печи, температура металла на выходе.

При проведении закалки определяющим фактором качества термической обработки является температура нагрева, объемный расход воды, давление воды подаваемой в закалочную машину.

Листы, прошедшие нагрев под нормализацию, можно охлаждать в соответствии с наряд-заданием:

- в потоке на спокойном воздухе;

Лист, нагретый под закалку, выдают из печи на рольганг закалочной машины, и охлаждают водой. Для обеспечения качественной закалки необходимо следить за работой форсунок распределение воды на поверхности листа должно быть равномерным. Массовый расход воды, подаваемой в закалочную машину, устанавливают не менее, м³/мин (МПа):

- в секции высокого давления – 60 (0,8);

- в секции низкого давления – 125 (0,4);

Не допускается попадания воды от закалочной машины в печь.

Закаленные листы при помощи передаточного устройства возвращают для проведения отпуска на переднюю сторону печей, где шлеппером или кранами их подают на подводящие рольганги печей для посада на отпуск.

Избыточное количество листов укладывают в штабель между рольгангами печей.

Выгрузка листов с печей

Каждый лист будет обслуживаться в печи и прибудет к выдаче, когда будет завершено его время нахождения в печи.

Для выдачи листа из печи заслонка выдачи открывается, лист выходит из печи на скорости не менее 20 м/мин.

В зависимости от того, должен ли лист закаливаться или нет, определенная подготовка должна быть проведена в закалочной машине, и система подтверждает, что рольганг выгрузки свободен, чтобы принять лист.

Если лист должен быть закален, то включается вода и верхние ролики позиционируются по правильному подъему листа.

Если лист не предназначен для закалки (нормализация или снятие напряжений), верхний рольганг закалочной машины будет позиционирован на самом высоком уровне, и лист пройдет через нее на высокой скорости.

Листы после прохождения термообработки движутся по рольгангам выдачи к листоправильной машине (ЛПМ) в холодном состоянии.

Правка листов

Все листы после термической обработки подвергаются правке на ЛПМ в холодном состоянии.

Температура правки листов не более 100 ⁰С.

Толщина листов от 8 до 50 мм.

Листы, имеющие после правки неплоскостность, превышающую требования стандарта или ТУ, правятся повторно.

Охлаждение листов

Охлаждение листов после термообработки происходит во время перемещения их по рольгангу на воздухе.

Не допускается накладывание листов друг на друга при их движении по рольгангам.

Охлажденные листы по отводящим рольгангам передают к ЛПМ в холодном состоянии, далее на участок отгрузки продукции.