4 этапа проката металлов методом блюминга

После выплавки стали в металлургическом цеху происходит прокатная обработка стального слитка. Прокат позволяет получить металл нужной толщины, а примером обкаточной технологии является блюминг. Из каких этапов состоит прокат стали методом блюминга? И чем эта технология отличаются от слябинга? Ниже мы в деталях рассмотрим все эти вопросы.

Прокатная обработка металлов — блюмы и слябы

На конечном этапе металлургического производства осуществляется обработка металлов методом прокатки. С помощью прокатки можно получить различные заготовки. Однако чаще эта технология используется для получения специальных слитков-полуфабрикатов — блюмов либо слябов. По ряду показателей слябы и блюмы очень похожи, однако между ними и есть ряд отличий:

• Блюмы. Представляют собой стальные полуфабрикаты в виде квадратных слитков со слегка закругленными концами. Получают блюмы-полуфабрикаты методом обжатия на специальных станах. В большинстве случаев слитки-блюмы весят 10-15 тонн, сторона слитка составляет 15-45 см, а длина — от 1 до 5 м. Блюминг-станы также используются и для получения некоторых изделий — балок, швеллеров и так далее.
• Слябы. Слябы также представляют собой стальные полуфабрикаты, однако от блюмов они отличаются габаритами. Сляб имеет вид длинной полосы четырехугольной прямоугольной формы. Толщина 10-25 см, а ширина — от 3 см до 2 м (длина обычно находится в пределах 1,5-5 метров). Слябы получают на специальных слябинг-станах, которые имеют отличное строение от блюминг-станов.

Технология блюминга

Блюминг имеет вид двух станин, которые объединены в клетьевую установку (высота от 6 до 10 метров). Станины представляют представляют собой вращающиеся отливки, на которые крепятся крупные металлические валки из стали с никелевыми и хромовыми добавками. Технология работы подобной установки очень проста: валки под действием электрического тока осуществляют медленное вращение вокруг своей оси, а при попадании между ними стального слитка происходит его обжатие — в результате образуется блюм.

Обратите внимание, что верхний валок обычно имеет встроенный электропривод для подъема и опускания установки — за счет этого происходит регуляция толщины слитка-блюма. Помимо этого блюминг-установки оснащены вспомогательными элементами — запасными электрическими двигателями, системами охлаждения, установками подачи смазочных материалов на поверхность валков и так далее.

Также обратите внимание, что это общая схема. На практике встречаются также многоклетьевые установки, блюминги с реверсивной подачей заготовки, установки с тремя валками и так далее. Самой большой популярностью в России пользуются установки блюминг-1300 и 1150, которые показывают хорошие технико-эксплуатационные показатели, редко ломаются и не требуют специального ухода. Также существуют и более современные установки, а самые мощные агрегаты промышленного типа могут давать порядка 5-6 миллионов блюмов в год.

Преимущества

У технологии блюминга есть масса преимуществ, которые отсутствуют у конкурирующих технологий проката:

• Можно регулировать степень подъема верхней валки — благодаря этому можно регулировать степень обжатия полуфабриката-блюма, а также регулировать его общую толщину.
• Есть возможность управления скоростью обкатки — это заметно упрощает процесс обкатки, что позволяет получить заготовку высокого качества.
• С помощью одних и тех же валков можно получить разные по массе и диаметру сечению блюмы. Это заметно увеличивает производительность блюминг-стана. В случае изменения заказа оператору не придется менять установку целиком, достаточно будет лишь немного изменить параметры.

Блюминг-цех обычно состоит из трех основных частей. В первом блоке монтируются электрические двигатели для вращения станин на блюминг-установках. Обычно монтируется сразу несколько моторов — как на случай аварии, так и для ситуаций, когда требуется дополнительная мощность для агрегатов. Во втором блоке непосредственно монтируется блюминг-установка + различные вспомогательные механизмы подачи металлических заготовок. Третий блок является вспомогательным — здесь собираются и хранятся все отходы производства (окалины, обрезки и так далее).

Этапы проката металла

Давайте теперь узнаем о том, как непосредственно происходит прокатка металла методом блюминга:

Нагрев

Перед обкаткой необходимо выполнить разогрев металлической заготовки. Это позволит придать материалу пластичности, что положительно скажется на качестве его обкатки. Для нагрева слитки с помощью кранов помещаются в специальные колодцы, где их нагревают до 1300 градусов. Для более оптимального нагрева слитки обычно помещаются в вертикальном направлении вдоль одной из стен колодца. Время нагрева слитков напрямую зависит от их начальной температуры. Если в колодцы помещаются полностью холодный металл, то нагрев осуществляется порядка 14 часов. Если же слитки поступают в колодцы с температурой 500-800 градусов — то не более 8 часов.

Доставка, взвешивание, перемещение

После нагрева слитки достаются из колодца с помощью все тех же кранов. Происходит взвешивание нагретых слитков. Затем оператор выбирает формат размещения слитков, а при необходимости он может осуществить разворот слитков методом кантования на 180 градусов. Зачем это нужно? Дело все в том, что в случае размещения «неспокойной» стали в стандартном направлении получится большое количество обрезков и окалин. Разворот слитка донной части позволит уменьшить количество «мусора», что очень важно с точки зрения экономии производства.

Обжатие

Теперь происходит непосредственно обжатие слитка на блюминг-установке. Обжатие обычно осуществляется в 10-15 пропусков — в зависимости от того, какой диаметр итогового блюма-полуфабриката вам нужно получить. За один обжим заготовка обычно уменьшается в размерах на 5-15 сантиметров. Полный цикл прокатки занимается 30-60 секунд (при максимальной скорости 7-8 м/с). Обжатие является достаточно трудоемким и сложным мероприятием, а осуществляют его операторы блюм-машин.

Финальная обработка готового блюма

После получения блюм-полуфабриката осуществляется финальная обработка. Для обработки обычно используются специальные МОЗ-машины, которые по сути представляют собой модифицированные горелки. После обработки блюмов с помощью горелок осуществляется обрезка. Сперва отрезаются плохие концы заготовки, а потом с помощью специального режущего аппарата блюм режется на несколько равных частей. Согласно нормам ГОСТ в конце на все части блюма нужно нанести специальное клеймо. На котором должна будет указана техническая информация — марка стали, номер производственного цикла, базовые сведения об операторе. В конце с помощью конвейерной ленты блюмы отправляются на склад для финальной маркировки и хранения.

Разница между блюмингом и слябингом

На технологию блюминга очень похож слябинг. В чем же между ними разница? Главное отличие заключается в том, что на слябинг-машине установлена не 1, а 2 пары валков. Они расположены друг относительно друга в перпендикулярном направлении. Во время проката слиток-заготовка обжимается сразу в двух направлениях. Может показаться, что слябинги пользуются более большой популярностью в металлургии, однако это абсолютно не так. Дело все в том, что продуктивность слябинг-стана в 2-2,5 ниже, чем продуктивность блюминга. Поэтому сегодня эти два метода используются наравне друг с другом для решения разных технологических задач.

Также стоит обратить внимание, что во всем мире блюминг-технология достаточно давно вышла из употребления. Почему это произошло? Вызвано это тем, что блюминг все же далеко не идеален. Его главный минус — при прокате образуется большое количество окалины и обрезков. Из-за этого увеличивается конечные расходы стали, что негативно влияет на ее конечную цену для потребителя. Поэтому сейчас блюминг-установки остались в основном на территории бывшего Советского Союза. Во всем остальном мире используются более современные и экономные методы проката стальных заготовок.

Заключение

Подведем итоги. Блюминг — это технология проката, которая позволяет получить квадратные стальные заготовки-блюмы. С технической точки зрения блюминг-машины имеют вид двух станин, к которым прикреплены валки — они вращаются и осуществляют обкатку заготовок. Непосредственно перед обкаткой осуществляется нагрев исходного материала — это позволяет сделать сталь более пластичной.

В конце после обкатки блюмы проходят термическую обработку, а также маркирование. На технологию блюминга похож слябинг.  С помощью слябинга можно получить не квадратные, а прямоугольные заготовки. Технология блюминга применяется в основном на территории Украины и России. В других странах подобный метод проката заменили более современные технологии.