Определение комплексной оценки качества низкоуглеродистой термоупрочненой арматурной стали №14 класса точности А400С

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Стальная арматура в  производстве сборного железобетона применяется в виде различных арматурных изделий: сеток, каркасов, отдельных линейных элементов (стержней, канатов, проволоки), соединительных элементов (стальные закладные детали), монтажно-транспортных элементов (строповочные петли).

При изготовлении арматурных изделий осуществляется ряд технологических процессов: правка и резка заготовок, сварка, штамповка, гибка, натяжение, металлизация и др.

В качестве материалов для изготовления арматурных изделий применяют стали  различных марок в виде стержней (А), проволоки (В), канатов (К), листового, полосового или профильного проката и стальных труб. Стержневая арматура подразделяется на классы, которые обозначаются римскими цифрами от I и выше, в порядке возрастания их прочностных свойств: A-I, A-II, А-Ш.

В  строительстве подземных сооружений, в частности, многоэтажных автостоянок и гаражей возникла проблема коррозионной стойкости арматуры.

Выявлены случаи выхода из строя  перекрытий подземных гаражей из-за коррозии рабочей арматуры. Данная проблема легко решается использованием нержавеющих сталей вместо применяемых при производстве арматуры низколегированных термоупрочненых сталей.

Такой подход связан с высокой надежностью  нержавеющего проката, с длительностью  срока его службы. Замена в строительных конструкциях известных марок стали на нержавеющие дает незначительное удорожание проекта в целом (2—6%), но при этом увеличивает срок службы в 6—8 раз. Этот вопрос особенно актуален для строителей, которые ведут строительство подземных сооружений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Технология производства

1. Характеристика и структура сортового цеха ОАО «ММК»

 

 8 августа 1934 года был пущен  в эксплуатацию сортовой стан  «500», изготовленный фирмой “Demag”, производительностью 480 тыс. тонн в год, с пуском которого на ММК появился прокатный передел.

Прошло более 72 лет  с того дня, когда на Магнитке прокатали  первые сортовые профили. Этот факт означал, что ММК стал предприятием с законченным  металлургическим циклом. Так начиналась славная история сортопрокатного  производства на комбинате.

В ближайшие четыре года в сложнейших условиях строительства  металлурги Магнитки запустили еще 5 сортовых прокатных станов.

3 мая 1935 года введен  в эксплуатацию мелкосортный  стан «300 № 1», изготовленный  фирмой “Klein”, производительностью 320 тыс. тонн

1 августа 1935 года сдан  в эксплуатацию мелкосортный  стан «250 № 1», производительностью  200 тыс. тонн, с пуском которого  был создан проволочно – штрипсовый  цех. 

В те времена эти станы  были самыми мощными и производительными  в Европе.

4 июня 1936 года сдан в эксплуатацию штрипсовый стан «300 № 2», производительностью 200 тыс. тонн.

5 февраля 1938 года пущен  стан «300 № 3», изготовленный  фирмой “Klein”, производительностью 250 тыс. тонн.

25 июня 1938 года введен  в эксплуатацию “младший” из  станов проволочно – штрипсового цеха – стан «250 № 2», производительностью 200 тыс. тонн.

Эти шесть сортовых станов Магнитки составляли тот промышленный потенциал страны, благодаря которому наша молодая республика вступила в  эпоху бурного развития строительства  промышленности и энергетики, что превратило нашу страну из сельскохозяйственной в крупнейшее промышленное государство в мире.

В годы Великой Отечественной  Войны СПЦ и ПШЦ перестроились  на выпуск продукции военного назначения. Именно в эти трудные годы прокатчики освоили многие виды продукции и новые марки сталей, заложили фундамент магнитогорского характера и менталитета, подняли планку производства до тех вершин, ниже которых не имеет право опуститься и нынешнее поколение сортопрокатчиков.

 

В июле 1995 года произошло объединение СПЦ и ПШЦ, и был образован Сортовой цех, который стал одним из крупнейших цехов ММК.

Но наступил XXI век, и новые требования рынка и развитие металлургической промышленности потребовали коренной реконструкции сортового производства. Закончилась эпоха сортовых станов тридцатых годов. На смену им пришли новые, современные, полностью автоматизированные непрерывные станы с высокой производительностью.

10 сентября 2003 года между  ОАО «ММК» и итальянской фирмой  «Danieli» был заключен контракт на поставку оборудования и строительства трех современных сортовых станов: проволочного; мелкосортного и среднесортного, и уже в январе 2004 года началось строительство двух станов – “450” и “370”.

Руководством комбината  была поставлена задача затратить на строительство и отладку каждого стана 1,5 года, не останавливая работу старых станов. В условиях действующего производства это казалось не выполнимой задачей, но коллектив сортового цеха, совместно со множеством организаций, участвовавших в строительстве, достойно справился с этой задачей.

15 июня 2005 года среднесортный  стан “450” прокатал первую  заготовку и получил готовый  прокат.

1 июля 2005 года сдан  в эксплуатацию мелкосортный  стан “370”.

В апреле 2006 года пущен  проволочный стан “170”.

 

Пуск и освоение работы трех новых сортовых станов завершает очередной этап реконструкции сталеплавильно-сортового комплекса ОАО «ММК». Металлопрокат, произведенный на новых станах с учетом применения современной технологии производства непрерывно-литой заготовки, позволяет комбинату войти в ряд мировых лидеров среди металлургических предприятий, выпускающих высококачественный сортовой прокат.

ОАО «Магнитогорский  металлургический комбинат» на двадцатом  месте среди крупнейших мировых  производителей стали и занимает лидирующие позиции среди предприятий черной металлургии России. Предприятие представляет собой крупный металлургический комплекс с полным производственным циклом, начиная с подготовки железорудного сырья и заканчивая глубокой переработкой черных металлов. ММК производит широкий сортамент металлопродукции с преобладающей долей продукции глубоких переделов с наибольшей добавленной стоимостью. В 2006 году комбинатом произведено 12,5 млн. тонн стали (в 2005 году – 11,4 млн.) и 11,3 млн. тонн товарной металлопродукции. Объем продаж составил $ 6,4 млрд. и чистая прибыль составила $ 1,4 млрд.

ММК все больше вкладывает денег на развитие. Увеличение объема производства и реализации произошло за счет увеличения производственных мощностей компании.

Рост выручки по сравнению  с прошлым годом обеспечен ростом объемов производства и реализации металлопродукции, а также изменением ее структуры:

- увеличением реализации  заготовки и слябов, что связано  с опережающим ростом сталеплавильных  мощностей ММК;

- увеличением реализации  сортового проката и его доли в общей выручке;

- ростом выручки от  реализации листового проката  и продукции глубокой переработки; 
        - увеличением продаж прочей продукции.

Оборудование  цеха

В ходе реализации генеральной  концепции развития ОАО «ММК»  в 2006 году в число действующий введены три новых сортовых стана: среднесортный стан 450, мелкосортно-среднесортный стан 370 и мелкосортно-проволочный стан 170. Весь комплекс оборудования станов поставлен фирмой DANIELI (Италия).

Новые сортовые станы  непрерывной прокатки являются современными автоматизированными высокопроизводительными агрегатами, предназначенными для выпуска высококачественного сортового проката широкого профильного и марочного сортамента.

Сортамент выпускаемой  продукции 

Профильный сортамент  новых сортовых станов значительно расширен по сравнению с ранее производимым в ОАО «ММК» сортаментом сортовых профилей и более полно отвечает требованиям рынка. Это в первую очередь катанка диаметром 5 – 9 мм, а также сортовой прокат диаметром 10 – 36 мм и арматурные профили №№6 – 27, производимые в бунтах массой до 2200 кг.

Номинальная производительность прокатного стана – 550000 т/год.

Исходная заготовка: - 150х150х12000 мм (2050 кг)

                                   - 124х124х12000 мм (1450 кг)

Сортамент готовой продукции:

• Круг Ǿ 10 – 50 мм.
• Квадрат 14 – 40 мм.
• Шестигранник 25 – 40 мм.
• Арматура 10 – 40 мм.
• Полоса 20 – 45 мм.
• Равнобокий уголок 25 – 35 мм.

Сортамент готовой продукции  представлен на рисунке 1. 

 

 

 

                   

  

 

                         А) уголок                                                   Б) катанка                                                       В) круг

 

 

 

 

 

             

                 

 

                Г) квадрат                                                       Д) Арматура                                                     Е) Шестигранник

 

 

 

 

 

 

       

 

                            

             Ж) балка                                                            З) швеллер                                 И) Спецпрофиль горячекатаный.

 

 

Рисунок 1 – Сортамент  цеха

 

1.2 Технология  производства профиля арматурного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2- Схема технологического процесса  на стане 370.

 

 

 

Посад заготовок в нагревательную печь

Согласно графику прокатки, составленному управлением производства и введением в систему АСУ ТП стана, заготовки из пролетов участка приемки и подготовки металла (УППМ) подаются пратцен – кранами на загрузочные столы.

Укладка заготовок на загрузочные столы стана осуществляется  в один слой. На одном столе должны находиться заготовки только одной плавки.

Со столов заготовки  с помощью загрузочного устройства по одной загружаются на входной  рольганг.

Каждая подаваемая на стан партия заготовок сопровождается паспортом с указанием номера плавки, химического состава стали, размера, количества и массы заготовок, а также подписью ответственного лица.

При подаче в нагревательную печь заготовки каждой новой партии отделяются от предыдущей партии интервалом (тремя шагами пода).

Температура нагрева металла около 1200 С.

Подача заготовок  на стан

  Заготовки выдаются в прокатку  равномерно нагретыми по сечению  и по длине в соответствии  с режимами нагрева.

Температура поверхности заготовок  определяется пирометром, установленным  после первой клети черновой группы и должна находиться в пределах 1080 – 1120 С.

После выхода из печи все заготовки  подвергаются очистке от печной окалины  посредством прохождения через  установку гидросбива.

Заготовки, задержанные перед первой клетью и остывшие до температуры ниже допустимой для задачи в стан, сбрасывается на стол для застуженных заготовок. Сброшенные заготовки маркируются вальцовщиком с указанием номера плавки и марки стали.

 

Прокатка металла

Прокатка металла на стане ведется в режиме непрерывной  прокатки, то есть прокатываемый раскат находится одновременно во всех клетях стана.

Основным технологическим  требованием при прокатке на непрерывном  стане является соблюдение равенства  секундных объемов металла, проходящего  через каждую клеть.

Прокатка металла на стане осуществляется в автоматическом режиме с помощью АСУ DMC 2000. Эта система осуществляет контроль и регулирование натяжения между клетями стана, работающими в режиме минимального натяжения (клети с № 1 по №10), а также контроль и регулирование петлеобразования в межклетевых промежутках при прокатке металла в клетях с №11 по №18 промежуточной и чистовой групп.

Для предотвращения «биения» во время выхода хвостовой части  прутка из клети, расположенной перед петлеобразователем, высота петли при подходе заднего конца раската к данной клети постепенно уменьшается вплоть до полного исчезновения в момент, когда хвостовой участок проката покидает прокатную клеть.

В начале прокатки после  длительного простоя (более одного часа), а также при переходе на прокатку нового профиля одна - две заготовки прокатываются в стане на настроечной скорости, составляющей 50-75% от полной рабочей скорости прокатки для данного профиля.

После прокатки в клетях черновой группы на всех раскатах летучими ножницами №1 производится удаление передних и задних концов, имеющих несоответствующую геометрическую форму. Удаление передних и задних концов раскатов после прокатки в клетях промежуточной группы производится летучими ножницами №2, установленными за клетью №12.

Для контроля размеров готового профиля  за клетью №18 расположена установка «HI PROFILE» – «Измеритель профилей». Показания установки передаются АСУ ТП стана  на интерфейс ПУ-1.

После выхода из чистовой клети стана раскаты готового профиля проходят через установку  водяного охлаждения №1. В зависимости от назначения и регламента обработки проката в линии стана, раскаты направляются к однониточному коробу при прокатке с ускоренным охлаждением или к трехниточному коробу при прокатке с термоупрочнением    (прокатка разделением - «тритинг», «слитинг»), или к обводному рольгангу при прокатке без ускоренного охлаждения.

Порезка металла  на делительных ножницах и работа холодильника

Делительные ножницы  расположены после установки  водяного охлаждения №1, перед входным  рольгангом холодильника. Делительные ножницы предназначены для резки раскатов, выходящих из чистовой клети стана, на части мерной длины, кратной заказной длине порезки профилей.

Немерные прутки (штанги) и полосы длиной от 4000 до 11800 мм, которые  могут образоваться при раскрое раскатов, транспортируются на рольганг сброса остатков раскроя. Поступившие немерные прутки (штанги) и полосы разгружаются при помощи гидравлического рычажного сбрасывателя в накопительный карман.