Технология XXI века. Перспективы России

Автор: Пользователь скрыл имя, 08 Января 2011 в 19:23, реферат

Краткое описание

В начале XXI века в технологии производства стали произошел скачок, положивший начало промышленному изготовлению горячекатаных полос с использованием двухвалковых литейно-прокатных агрегатов взамен разливки стали на тонкоспябовых МНЛЗ с последующей горячей прокаткой в чистовой группе. Оценивая эффективность нового процесса, директор Center for Iron and Steelmaking at Carnegie Mellon University (Питтсбург, США) A. Cramb заявил; "Это является величайшим техническим достижением в металлургии за последние 30 лет".

Скачать в ZIP (281.44 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

Технология XXI века Литейно-прокатный.doc

— 512.50 Кб (Скачать)
Способ  производства Критический потенциал язвенной коррозии, мВ/Тн
Полоса, полученная по технологии Eurostrip 550-650
Полоса, полученная по традиционной технологии 400-550

 
На основании первых промышленных результатов, полученных при производстве тонких полос на двухвалковых литейно-прокатных агрегатах, в ближайшем будущем предполагается осваивать производство продукции следующего сортамента:

Вид полосы Назначение  продукции
Литая Строительные (конструкционные) трубы, стеновые покрытия, внутренние детали кузова автомобилей
Горячекатаная Для дальнейшей холодной прокатки, упаковочная тара, строительные панели (сэндвичи)
Холоднокатаная Мебельная фурнитура, упаковочная тара, внутренние детали кузова автомобилей, детали двигателей, арматура осветительных приборов
С металлическими и органическими покрытиями Кровля, стеновые панели, детали обрешетки, ригели, зерновые бункеры, ограждения, трубопроводы, водостоки, строительные панели (леса), распорки, стойки, легковесные рамы, корпуса электроприборов, гаражные ворота (двери), корпуса рефрижераторов, холодильников, корпуса кассовых аппаратов

 
В перспективе ставится задача освоения производства полосы для корпусов приборов широкого назначения, пищевой упаковки, лицевых кузовных деталей легковых автомобилей. 
 
В целом производство горячекатаной полосы с использованием двухвалковых литейно-прокатных агрегатов позволит снизить по сравнению с традиционной технологией (разливка стали на МНЛЗ с последующей горячей прокаткой):

  • капитальные затраты на > 75%;
  • стоимость оборудования на > 45%;
  • производственные площади на 85%;
  • энергопотребление на 80%;
  • вредные выбросы (502, С02, МОХ) на 70-90%.

Аналитики прогнозируют, что к 2010 году общее мировое производство горячекатаной полосы (углеродистые и коррозионностойкие стали), получаемой с использованием двухвалковых литейно-прокатных агрегатов, достигнет 7 млн т/год/39/. 
 
Б настоящее время ОАО "АК Лысьвенский завод" и 000 "Инсаюр-Сталь" совместно с ОАО "Гипромез" рассматривают возможность организации собственного производства горячекатаной тонкой полосы из низкоуглеродистых сталейна литейно-прокатном двухвалковом агрегате. Производительность агрегата планируется в объеме 500 000 т в год. 
 
Таблица 2. Технические характеристики промышленных установок

Характеристика KTN AST ВНР Nucor
Диаметр валка, мм 1500 1500 500 500
Скорость  разливки, м/мин 40-90 100 100 150
Толщина полосы, мм:        
литая 1,8-4,5 2,0-4,5 1,8-3,5 1,0-4,0
г/к 1,3-3,5 1,4-3,5 0,9-2,0 0,7-2,0
Ширина  листа, мм 1450 1350 1345 до 2000
Масса рулона, т 30 30 25 40
Индукционный  нагрев перед г/прокаткой, МВт 2-10      
Вместимость разливочного ковшз, т 90 60 60 110
Вместимость промежуточного ковша, т 18 15 10 23
Производительность, тыс. т/год 400   300-500 500

 
Таблица 3. Характеристики двухвалковых литейно-прокатных агрегатов

Фирма, страна Поставщик оборудования Толщина полосы, мм Ширина  полосы, мм Диаметр валков, мм Вместимость печи, кг
Промышленные  установки
NSC (Япония) Mitsubishi 2-5 1330 1200 60000
ВНР (Австралия) IHI 2 1345 500 6000
AST (Terni, Италия) InnseNAI 2-5 860 1500 65000
Usinor (Франция) Clecim 2-4 865 500 92000
Posco (Ю.Корея) DDL/Posco 2-6 1300 1250 10000
Pacific Metals (Япония) Hitachi Zosen 2,5-5 1050 1200 1000
Sumitomo M. (Япония) Собственная 1,5-3 720 1400 15000
Пилотные  установки
Irsid (Франция) Clecim 1-4 200 660 6000
British Steel (Великобритания) Собственная 2-5 400 750 3000
Mefos (Швеция) MDH 5-10 900 Конв. 10000
TU Clausthal (Германия) Собственная 5-10 300 То же 1000
Aachen Univ. (Германия) То же 1-2 150 580 180
Max Planck (Германия) То же 1-5 120 330 70
IMI (Канада) То же 2-5 200 600 1000
Вновь вводимые установки
Nucor/Castrip LLC (США) IHI/BHP 2 1345 500 100000  
Tangshan Steel of China SMS/MTAG 0,8-3,0        
Acciaierie Bertoli Safau (ABS, Италия) Danieli 0,8-1,8 1500 1400 80000  
Kmpp Thyssen Nirosta VAI 1,5-4,5 1450 1500 90000  

 
 
Таблица 4. Параметры  разливки и кристаллизации стали при различных  методах непрерывной  разливки

  Двухвалковый  агрегат Тонкослябовая разливка Традиционнаяразливка
Толщина литой  заготовки, мм 1,6 50 220
Скорость  разливки, м/мин 80 6 2
Величина  теплоотвода от жидкой стали, МВт/м2 14 2,5 1,0
Время кристаллизации, сек 0,15 45 1070
Средняя скорость охлаждения в зоне кристаллизатора (валков), oС/сек 1700 50 12

 
 
Таблица 5. Сравнение  энергетических затрат на производство горячекатаной  полосы и количества выбросов СО2 на стадии реализации технологического процесса "разливка стали (сталеплавильный ковш) - горячекатаная полоса"

Технологический процесс Расход энергии, ГДж/т стали Выброс CO2/т стали
Литье слябов традиционной толщины + горячая прокатка 1,8 0,20
Литье тонких слябов + горячая прокатка 1,08 0,14
Литье тонкой полосы (Castrip-процесс) 0,2 0,04
Castrip-процесс  по сравнению с отливкой слябов  традиционной толщины -89% -80%
Castrip-процесс  по сравнению с отливкой тонких  слябов -81% -71%

 
 
Таблица 6. Распределение  затрат на производство 1 тонны горячекатаной  полосы на двухвалковом агрегате фирмы Castrip LLC

Статья  затрат $ %
Трудовые (44 чел. /смен, 11 человек обслуживающего персонала в дневную смену) 6,23 18,5
Огнеупорные материалы, в т.ч. керамика для боковых  ограничителей (серийность разливки - 3 плавки) 9,88 29,4
Разливочные валки (стойкость - 100000 т) 3,18 9,4
Прокатные валки 4-валкового стана 3,00 9,00
Техобслуживание во время планового простоя оборудования 7,00 20,7
Природный газ для подогрева огнеупоров 0,19 0,5
Инертные  газы 1,00 0,5
Инертные  газы 1,00 0,5
Электроэнергия 1,20 3,5
Прочие  расходы 2,00 6,0
Всего 33,68 100

 
 
Таблица 7. Механические свойства полосы (низкоуглеродистая сталь, раскисленная кремнием), полученной на двухвалковом литейно-прокатном модуле фирмы BHP-IHI (Австралия)

Скорость  разливки, м/мин 45 80 80 80 Средние данный для  г/к полосы, произведённой по традиционной технологии
Толщина литой  полосы, мм 1,9 1,6 1,6 1,4  
Степень обжатия  в прокатной клети, % 0 0 13 29  
Окончательная толщина полосы, мм 1,9 1,6 1,4 1,0  
Температура окончания прокатки, °С - - 1050 1050  
Предел  текучести, МПа 280 300 300 320 250-360
Предел  прочности, МПа 420 440 440 450 320-440
Удлинение, % 28 26 26 28 22-35

 
 
Таблица 8. Механические свойства полосы из низкоуглеродистой  стали (C 0,035-0,055%; Si 0,15-0,30%; Mn 0,5-0,8%; Al < 0,005%, N < 0,010%), полученной на литейно-прокатном  агрегате фирмы Eurostrip /38/

  Предел  текучести, МПа Предел  прочности, МПа Относительное удлинение, % г Способ  получения
Средние данные для г/к полосы из металла, выплавленного  в электропечи 300 420 35 - Традиционное производство
Ср. данные для г/к полосы из металла, выплавленного в кислородном конвертере 255 380 36 -  
Литая полоса 270 401 27,3 1,06 Технология Eurostrip
Г/к полоса со степенью обжатия 36% 316 398 28,7 0,84  
Г/к полоса со степенью обжатия 30% 300 395 30,2 0,84  

 
 
Таблица 9. Свойства тонкой полосы, полученной по различным технологиям

Свойство Castrip, литая полоса * Castrip, г/к полоса Традиционная  технология
Предел  текучести, МПа 304 385 322
Предел  прочности, МПа 444 465 380-450
Относительное удлинение, % 25 31 25-35
Шероховатость полосы, мкм 2,0-3,0 0,6-0,8 1,0-1,5
Толщина окалины, мкм 2 2 4-7
Отклонение  по толщине, мм ± 0,054 ± 0,034 ± 0,15**
Средний размер зерна, мм 0,05 0,05 0,025-0,075

Информация о работе Технология XXI века. Перспективы России