Технология производства горячекатаной стали

Технология производства горячекатаных листов

Горячекатаный прокат – это один из востребованных материалов во многих отраслях хозяйственной деятельности. Лист горячекатаный может выступать как материал для изготовления конструкций различного назначения, так и в качестве заготовки для дальнейшей обработки.

Технология производства

Листовой материал изготавливают из слябов, которые представляют собой крупные плиты толщиной 75 – 600 мм и шириной до 2 500 мм. Они изготавливаются из обычной углеродистой и легколегированной стали. На металлургических предприятиях возможно собственное производство слябов, которые изготавливаются методом непрерывного литья или прокатки.

Эти заготовки могут поступать на прокатный стан от стороннего изготовителя, в этом случае их предварительно нагревают до температуры 1100 – 1300 °C в зависимости от характеристик стали, придавая материалу пластичность.

Основные требования к слябам:

  • соответствие заявленному составу;
  • отсутствие посторонних примесей;
  • целостность структуры без трещин и раковин.

Такие заготовки пригодны к дальнейшей обработке.

Технология прокатки

В разогретом виде слябы подаются на прокатный стан — это оборудование, оснащенное валками с последовательным расположением, которые имеют различные рабочие зазоры.

  • Проходя между валками, заготовка уменьшается по толщине.
  • Прокатка может проводиться за несколько заходов.
  • На последнем этапе, когда требуемая толщина листа сформирована, проводится его разметка и обрезка края в размер.
  • Нарезка готовых листов производится гильотинными ножницами.
  • Листы остывают, после этого с них удаляют слой образовавшейся окалины.
  • Изделия попадают на склад, маркируются и направляются заказчику.

По требованию заказчика может быть проведена дополнительная термическая обработка, которая снимает напряжения в листах металла, возникающее после горячей прокатки.

Компания «Русметпром» предлагает листовой метал, который соответствует ГОСТ 19903-2015.

Классификация

Горячекатаные листы подразделяют по категориям, соответственно которым маркируются.

  • тонколистовой 0,4 — 4 мм;
  • толстолистовой 4 — 160 мм.
  • необрезанная кромка – О;
  • обрезанная кромка – НО;

Точность создания плоскости листа:

  • особо высокая – ПО;
  • высокая – ПВ;
  • улучшенная – ПУ;
  • нормальная — ПН.

Мы реализуем не только стандартный прокат, но и лист со специальными свойствами и размерами. Поставки проводятся как со складов компании, так и транзитом с металлургических предприятий.

Область применения

Лист горячей прокатки нашел широкое применение в отраслях промышленности, где возникает потребность формирования сложных и недорогих металлических конструкций.

  • Применяется для изготовления шовных труб различного диаметра.
  • Широко используется в судостроении для формирования корпусов судов и систем обеспечения прочности конструкций.
  • При легком легировании листы могут использоваться для производства резервуаров и емкостей.
  • Горячекатаный материал является заготовкой для производства листа холодного проката, который после дополнительной обработки применяется в строительстве и производстве товаров народного потребления.

Лист, технология изготовления которого нарушена, может сохранить внутренние напряжения. Они проявят себя при создании сварных конструкций и емкостей, работающих под давлением. Чтобы избежать этого дефекта, следует обращаться к проверенным поставщикам, зарекомендовавшим себя на рынке. Таким поставщиком является компания «Русметпром», которая уже 15 лет обеспечивает клиентов качественным прокатом.

Теги: Горячекатаный прокат, Листовой прокат

Источник

Особенности стального горячекатаного проката

Металлопрокат бывает горячекатаный и холоднокатаный. Между этими двумя методами существенная разница не только в технологическом процессе, но и в экономичности. Изделия, которые получают тем или другим способом, приобретают разные свойства, но по прочности и срокам эксплуатации большой разницы не имеют, если нет дополнительных эксплуатационных условий.

Технология изготовления изделий металлопроката

Для получения металлопроката применяют углеродистые и легированные стали. Углерод в составе сплава придаёт прочность, а легирующие добавки отвечают за ковкость, хрупкость, пластичность и внутреннее напряжение.

Предварительно заготовки металла зачищают от окалины и других загрязнений. Затем металл поступает в обработку.

Прокат стальной горячекатаный

Если нет принципиальной разницы в применении элементов металлопроката — зачем переплачивать? Горячекатаные изделия дешевле холоднокатаных, так как требуют меньших затрат при изготовлении. Оптимальный выбор в этом случае будет в сопоставлении цены со свойствами приобретаемого металла. Но иногда отличия одного вида проката от другого принципиальны.

Горячекатаный прокат изготовляется после разогрева металла до температуры пластичности материала, выше 920 градусов. Температурный режим поддерживается по всему параметру до конца процесса проката. Это наиболее экономичный метод, так как металл легче поддаётся обработке в горячем состоянии.

Читайте также:  Алмазная сталь плюсы минусы

Готовые горячекатаные изделия имеют шероховатую поверхность синевато-серого цвета. Горячая обработка заготовок позволяет делать более глубокие деформации металла — это позволяет расширить сортамент.

Главные отличия горячекатаных изделий

  1. из горячего металла легче получить пруток меньшего диаметра и более тонкий лист;
  2. возможность использования низкосортного металла;
  3. при высоких температурах металл окисляется и покрывается окалиной;
  4. деформация, возникающая после охлаждения металла, существенно влияет на геометрию элемента: толщину изделия, края листов;
  5. допуски размеров готовых изделий горячекатаных выше, чем холоднокатаных.

Крупные изделия горячего проката применяются в конструкциях, где важно выдерживать большие несущие нагрузки, и в армировании, для усиления бетонных сооружений.

Холодный прокат

Технология его более дорогостоящая. Требуется больше усилий, чтобы раскатать холодный металл. Заготовка многократно пропускается под валками, становясь тоньше и тоньше. Мощность оборудования выше, чем в случае получения горячекатаны хэлементов.

Только дорогостоящий металл с высокими пластичными свойствами можно подвергать холодному прокату. Чтобы снять возникающее внутреннее напряжение в металле, готовые изделия нагревают, затем производят медленное охлаждение. Все это приводит к удорожанию элементов металлопроката.

Холодный прокат позволяет выдержать точные размеры изделий. Поверхность получается идеально гладкая и ровная, поэтому не требует дальнейшей обработки или сводит её к минимуму.

Изделия при таком способе изготовления имеют однородную структуру, прочные и твёрдые, хорошо работают на растяжение, разрыв и изгиб.

Так как процесс проходит при температурах, близких к нормальным, увеличивается прочность листа на 20 процентов. Это называется деформационным упрочнением. Поверхность изделий гладкая, серого цвета.

Существует ограничение толщины стального холоднокатаного листа. Если требуется раскатать лист тоньше 0.5 миллиметра, то применяют метод горячего проката.

Если потребителю важен внешний вид и равномерная толщина по всей поверхности изделия, то после горячего проката применяют холодный.

Вывод: если на первый план выступает цена изделия, выбираем горячекатаный металлопрокат, а там, где требуется прочность, твёрдость, хороший внешний вид, отдаём предпочтение холоднокатаному.

Сортамент горячекатаного проката

Горячекатаный прокат бывает двух видов:

  1. тонколистовой, с толщиной листа до 3.9 мм, отпускается лист в рулонах при толщине листа от 1.2 мм или листами с обрезными краями толщиной от 0.4 мм;
  2. толстолистовой, с толщиной 4−160 мм, отпускается также в рулонах до 12 мм и листах.

Горячекатаные листы бывают легированные и конструкционные.

Для сварных конструкций в строительстве и промышленности применяются листы низколегированные из низкоуглеродистой стали. Изделия относительно дешёвы и широко используются в лёгкой и тяжёлой промышленности, где нет повышенных требований к изделиям. Из них изготовляют шовные трубопроводы и клёпаные мостовые металлоконструкции.

Из легированной углеродистой стали делают конструкционный металлопрокат, который идёт на изготовления деталей машин и конструкций, где требуется высокая ответственность.

Горячекатаный прокат имеет большой сортимент, легко сваривается, не подвержен коррозии, оптимален по соотношению «цена — качество», требует минимальной обработки, имеет устойчивость к механическим повреждениям и высоким температурам.

Круглый горячекатаный стальной прокат

ГОСТ круг стальной ГОСТ 2590–2006 определяет диаметр круглого горячего проката в пределах 5−270 мм. Это изделие универсальное и широко используется во многих отраслях промышленности.

Согласно ГОСТу элементы круглого металлопроката бывают особо высокой точности с маркировкой АО 1; высокой точности — А1, А2, А3; повышенной точности — Б1; и простой обычной точности В1, В2, В3, В4, В5. По длине классифицируются как мерные, мерные с немерной длиной, кратной мерной длиной и кратной мерной с немерной длиной, в рулонах. По кривизне круглый прокат классифицируется как I, II, III, IV.

В гражданском строительстве при возведении монолитно-каркасных высотных зданий круглый стальной металлопрокат используется при армировании конструкций.

Металлические прутья идут на изготовление каркасов, ворот, пружин и рессор, используются в судостроении, космической и военной промышленности, в автомобилестроении.

Элементы круглого горячего проката имеют вид прута заданного диаметра. Если диаметр изделия до 9 мм, то отпускается в мотках, свыше 9 мм — в прутках.

Если прокат изготовлен из низкоуглеродистой стали обыкновенного качества или низколегированной стали, изделия отпускаются длиной от 2 до 12 м. Если сталь качественная углеродистая или легированная, длина отпускаемых изделий — от 2 до 6 м. При изготовлении проката из высокоуглеродистой стали длина прутка от 1 до 6 м.

Читайте также:  Турнир закаляя сталь карате

По требованию покупателя прокат могут отпускать немерной длины от 3 до 13 м, при этом допускается 10 процентам изделий иметь меньшую длину, но не короче 75% минимальной.

Источник

Прокатка стали: разница между технологиями горячей и холодной прокатки

В целом прокатка стали – это пластическая обработка на прокатном стане при прохождении между валками.

По температуре обработки стали бывает горячекатаный прокат (металл нагревается выше температуры рекристаллизации, до уровня 80% температуры его плавления) и холоднокатаный прокат (30% и меньше от температуры рекристаллизации). В свою очередь, рекристаллизация – это образование и рост кристаллических зёрен материала (металла) за счёт существующих кристаллических зёрен. При горячей прокатке нагрев превышает 920 градусов. Например, для низкоуглеродистой стали температура горячей прокатки должна быть не ниже 1169 градусов.

Получение любого проката возможно 2-мя способами. При первом, на сегодня уже устаревшем, используются стальные слитки (отлитые в специальные формы-изложницы), перерабатываемые в готовый прокат в 2 стадии. Полученные слитки нагреваются и прокатываются в заготовку на обжимных станах, а после удаления дефектов поверхности (закатов, трещин и т.п.) выполняется повторный нагрев и финальная прокатка в горячекатаный лист или фасонный прокат.

При втором способе разливка в изложницы заменяется разливкой на машинах непрерывного литья (МНЛЗ), откуда заготовка также поступает на прокатные станы. Подобным образом исключается такое технологическое звено, как слябинги и блюминги, повышается качество, устраняются потери металла и ресурсов производства при обрезке слитка. В Украине большинство металлургических компаний имеет МНЛЗ и литейно-прокатные модули, а на остальных предприятиях имеются планы по внедрению такого оборудования.

По взаимному положению полосы металла и осей валков прокатка бывает продольная (полоса перпендикулярна валкам), поперечная (полоса параллельна валкам) и поперечно-винтовая или «косая» (валки под углом друг к другу и к оси полосы). Это позволяет получать продукт различной формы. Главные типы проката по форме и размерам – это горячекатаный лист, рулон или жесть и сортовой (простой или фасонный).

Сравнение горячекатаного и холоднокатаного проката

Сегодня в мире горячей прокаткой получают около 80% общего объёма металлопроката. Она требует меньше производственных усилий и, следовательно, меньше электроэнергии. Повышенная пластичность при такой прокатке позволяет за один передел получать значительное сокращение площади поперечного сечения заготовки. Слитки, в значительной мере неоднородные структурно и химически, могут быть обработаны только горячими.

Для горячекатаной (г/к) продукции во многом применяется марка стали 09Г2С, для холоднокатаной (х/к) – 08ПС. Холоднокатаная сталь проходит более длинный путь обработки – подвергается травлению, и лишь затем передаётся на стан. Поэтому, например, толщина х/к листа – не более 5 мм, а его поверхность намного ровнее.

Х/к лист обычно одинаковой толщины по всей площади, без окалины, которую не нужно сбивать перед покраской. Кроме того, при холодной прокатке поверхность металла упрочняется, а это улучшает его механические свойства; х/к лист при сгибании не трескается, более прочен на растяжение и разрыв. Тогда как г/к лист толщиной 3 мм и более обладает довольно большой погрешностью по толщине на площади листа, имеет неровную поверхность, а после термообработки его коробит, и требуется рихтовка.

ТАБЛИЦА. Сравнение свойств х/к и г/к листа

Ровная, поэтому используется там, где в конечном продукте это имеет значение, в т.ч. для металлоизделий (метизов) и в приборостроении

Неровная, чаще всего середина листа «опускается», поэтому в основном применяется в строительстве и сварке металлоконструкций

Напряжение в листе

Равномерное. Это важное свойство металла любого назначения, особенно для приборо- и автостроения

Неравномерное. Тем не менее, используется в машиностроении

Обычно делается из низкоуглеродистой стали и имеет высокую пластичность (можно неоднократно и сильно гнуть)

Делается из углеродистой, низколегированной стали. Для производства котлов и сосудов под давлением используют также легированную сталь

— авто- и судостроение

— в строительстве (для получения профнастила, кровельных листов)

— строительство (в основном в виде несущих покрытий)

— машиностроение, в т.ч. судо- и авиастроение

В Украине значительная часть прокатных мощностей металлургических предприятий нуждается в модернизации с точки зрения как производственной эффективности оборудования, так и доступного сортамента.

Производство горячекатаного проката

«Горячие» станы способны производить плиты толщиной 50-350 мм, листы 3-50 мм и полосы (сматываемые в рулоны) толщиной до 20 мм. Станы для толстого листа включают 1-2 клети типа «дуо» или «кварто» (т.е. с одной или двумя парами валков), иногда с дополнительными вертикальными клетями для обжатия боковых кромок. Для полос применяются станы из 10-15 клетей «кварто» и клетей с вертикальными валками.

Читайте также:  Как делают сталь булат

На выходе из валков ставятся выходные рольганги и другое вспомогательное оборудование для дальнейшей обработки: у толстолистовых станов – правильные машины, ножницы, термические печи и др., у полосовых – моталки для сматывания в рулоны, конвейер для рулонов, оборудование для их разматывания, правки, резки.

В свою очередь, сортовые станы довольно различны по своим свойствам. Основные их типы – это

  • универсальные станы для широкополочных балок, обычно из 3 или 5 последовательных клетей;
  • рельсобалочные станы ступенчатого типа из 2 или нескольких линий с клетями «трио» и «дуо»;
  • крупносортные станы ступенчатого и полунепрерывного типа из 2 или нескольких линий с клетями «трио» и «дуо»;
  • среднесортные станы ступенчатого типа в 2 или 3 линии;
  • мелкосортные станы (непрерывные или полунепрерывные);
  • непрерывные проволочные станы.

Обзор спецификаций горячекатаного проката

Г/к прокат подразделяется, среди прочего, на:

  • «толстый лист» из углеродистой стали, а также из конструкционной качественной стали;
  • тонкий лист из стали повышенной прочности;
  • лиcт из углepoдиcтой, низкoлeгиpoвaнной или лeгиpoвaнной стали для кoтлoв и cocудoв пoд дaвлeниeм;
  • лист для холодной штамповки из конструкционной качественной стали;
  • для судостроения;
  • низколегированный конструкционный для мостостроения;
  • сортовой стальной горячекатаный (круглый, квадратный, шестигранный);
  • сортовой и фасонный из нелегированной стали;
  • сортовой из конструкционной нелегированной или легированной стали для холодной объемной штамповки;
  • сортовой из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением.

Г/к лист может классифицироваться по точности (А – повышенной точности, Б – нормальной точности), по плоскостности (ПО – особо высокой, ПВ – высокой, ПН – нормальной плоскостности), по характеру кромки (НО – с необрезной кромкой, О – с обрезной кромкой) и др.

Преимущества горячекатаного проката, общие применения

Основное преимущество г/к проката – стоимость, что позволяет использовать более значительные его объёмы в сферах, где качество поверхности или внешний вид не столь важны. Например, при строительстве крупных объектов «красота» несущих металлоконструкций не принципиальна, то же самое касается крупных внутренних узлов машин и оборудования. Соответственно, г/к сталь используется прежде всего в таких «тяжёлых» секторах, как строительная индустрия, тяжелое машиностроение.

Производство холоднокатаного проката

«Холодные» станы бывают листовые (для поштучного листа), широкополосные (для рулона), лентопрокатные (для сматываемой ленты толщиной от 1 мкм до 4 мм и шириной от 20 до 600 мм), фольгопрокатные (для полосы толщиной менее 0,1 мм), плющильные (для обжатия проволоки в узкую ленту), для холодной прокатки труб.

При рулонной прокатке с обеих сторон рабочей клети устанавливаются намоточно-натяжные барабаны – моталки, для разматывания рулона перед подачей в валки и сматывания при выходе из них. Самые эффективные листовые станы – это непрерывные.

Обзор спецификаций холоднокатаного проката

Х/к прокат подразделяется, в частности, на:

  • тонкий лист из углеродистой стали качественной или обыкновенного качества общего назначения;
  • тонкий лист из низкоуглеродистой качественной стали для холодной штамповки;
  • тонкий лист из электротехнической изотропной или анизотропной стали;
  • лента из коррозионно-стойкой и жаростойкой стали, из углеродистой стали, из термобиметаллов и др.

Преимущества холоднокатаного проката, общие применения

Достоинством х/к металла являются прочностные характеристики и внешний вид. На нём нет окалины. Напряжение в листе распределяется равномерно, что принципиально важно для проката любого назначения. Чаще всего делается из низкоуглеродистой стали и имеет высокую пластичность (т.е. можно неоднократно и сильно сгибать). Поэтому используется в различных сферах машиностроения (включая авто- и судостроение), в приборостроении, строительстве (профнастил, кровельный лист, отделочные материалы). Именно х/к лист подвергается оцинковке и покраске для получения металла с покрытием, который имеет улучшенные защитные свойства.

Выбор между г/к и х/к прокатом (и их различными видами) зависит от запросов потребителя: строительство ли это несущих конструкций или же, напротив, отделочный материал для внешнего фасада, изготовление крупных тяжёлых машин – или производство точной электроники. Горячекатаная сталь выигрывает по цене и многообразию вариаций, холоднокатаная – по качеству и «внешности». При этом обратим внимание, что сортовой прокат является горячекатаным, тогда как сходные между собой типоразмеры листа могут быть как горяче-, так и холоднокатаными.

Источник