Деловая слава России


Новости




Экспертное мнение

Деловая слава России » Межотраслевой альманах » Производство сортового проката

Межотраслевой альманах, Промышленность: Производство сортового проката - 17-10-2010, 13:36

производство сортового проката

 

А. А. УГАРОВ,М. В. БОБЫЛЕВ, Е. И. ГОНТАРУК ,А.А.ЛЕХТМАН, В.И. ФОМИН

ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат», Московский государственный институт стали и сплавов

 

РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СОРТОВОГО ПРОКАТА


На рынке сортового проката ОАО «ОЭМК» достаточно успешно конкурирует с другими металлургическими заводами по реализации своей продукции, в том числе для автомобилестроения. Высокая конкурентоспособность металлопродукции комбината обусловлена прежде всего малым содержанием вредных примесей и газов, высокой точностью проката по диаметру и кривизне, технологической пластичностью металла при горячей и холодной деформации, которая на 10 50% выше, чем у обычного металла. Это позволяет обеспечить осадку до 1/4 первоначальной высоты и отсутствие дефектов при изготовлении деталей. Принятые на комбинате ресурсосберегающие технологические решения производства сортового проката, в том числе с использованием режимов термомеханической обработки (ТМО), обеспечивают получение продукции с заданным комплексом свойств непосредственно в потоке стана 350. Доля продукции предприятий автомобилестроения в портфеле заказов комбината в 2004 году составила 20%, тогда как в 2002 году она не превышала 7%. При этом основной прирост заказов приходится на увеличение экспорта проката. На рынке СНГ половина всего объема поставок приходится на ОАО «АвтоВАЗ», а вторая половина — на его смежников: 16% — ОАО «ГАЗ»; 15% — МАЗ; по 7% — ОАО «КамАЗ» и АМО ЗШ1; 5% — ОАО «УАЗ».

 

Один из сегментов внутреннего рынка сортового проката для автомобильных заводов — прокат из углеродистых, микролегированных и низколегированных сталей, используемых для холодной высадки. При производстве этого вида продукции особенно явно выявляются преимущества металла ОЭМК, который обеспечивает осадку на 80 85%, что недостижимо для любого другого металла, не нормируется ни в отечественных, ни в зарубежных стандартах. При переработке металла ОЭМК его расход уменьшается на 150 200 кг/т, а расход инструмента — в 1,3 2,5 раза.

 

Среди металла для холодной высадки следует выделить группу борсодержащих сталей, производство которых позволяет удовлетворить возросшие требования потребителей к качеству при одновременном снижении себестоимости продукции. Однако реализация данных технологий требует, с одной стороны, корректировки химического состава борсодержащей стали для обеспечения необходимого уровня прокаливаемости, с другой — выбора режимов термомеханической обработки, гарантирующих получение сфероидизированной структуры непосредственно в потоке стана 350. В рамках этого подхода в ОАО «ОЭМК» освоено производство сортового проката диаметром 12 32 мм (в бунтах) из сталей 08Р, 12Г1Р, 20Г2Р и ЗОГ1Р оптимизированного состава, по качеству и характеристикам прокатываемости не уступающего зарубежным аналогам. Основные технологические решения производства борсодержащей стали состоят в следующем:

 

1. Шихту составляют полностью из металлизованных окатышей, что обеспечивает концентрацию азота перед выпуском стали из ДСП не более 0,003% (массовая доля) и малое содержание примесей цветных металлов. Предварительное легирование марганцем и кремнием выполняется в ковше при выпуске из печи. В ходе продувки аргоном через днище металл раскисляют алюминием, после этого металл поступает на агрегат комплексной обработки (АКОС), где предусмотрены нагрев и продувка аргоном.

 

2. На АКОС наводится рафинировочный шлак, вводится алюминий на содержание в металле 0,050% А1, оптимизируется содержание марганца и повышается температура до необходимой для дальнейшего вакуумирования.

3. После обработки на АКОС металлподвергают обработке на порционном вакууматоре, где окончательно корректируется химический состав. На этой стадии внепечной обработки металл легируют титаном и бором, что позволяет наиболее эффективно использовать элементы как в отношении высоких коэффициентов их усвоения при отсутствии непосредственного контакта с атмосферой, так и в отношении получения стабильных содержаний азота и кислорода. При легировании ванадием и ниобием их присаживали так  же в ходе вакуумирования.

 

4. После вакуумирования сталь обрабатывают порошковой проволокой с силикокальцием и разливают непрерывным способом со скоростью 0,6 0,7 м/мин. Для защиты от окисления используют покровные шлаковые смеси в промежуточном ковше и кристаллизаторе, защитные трубы, погружные стаканы. Это также обеспечивает низкое содержание азота и кислорода и чистоту стали по неметаллическим включениям. Отработана также технология производства такой стали без вакуумирования, но с легированием бором и титаном на АКОС путем введения порошковых проволок с соответствующими ферросплавами.

 

5. Исходную заготовку сечением 170x170 мм подвергают правке, очистке от окалины, контролю поверхности и при необходимости абразивной зачистке дефектов. Перед прокаткой металл нагревают в двух методических печах с шагающим подом. Для предусмотренной технологии низкотемпературного нагрева ( 900°С) характерны более низкие (на 15%) энергозатраты, при этом обеспечивается значительное обезуглероживание металла. Окалину с поверхности заготовки удаляют водой высокого давления. Большая жесткость клетей, автоматическое согласование скоростей прокатки, система петлерегулирования в чистовой группе мелкосортной линии позволяют получить прокат высокой точности. За мелкосортной линией установлен калибрующий блок фирмы «КОКС»; допуск по диаметру поддерживается в пределах ±0,1 мм. В потоке стана установлено оборудование для контроля качества поверхности и геометрических размеров горячего проката. Его производят в прутках длиной до 12 м (в пакетах массой до 10 т) и в мотках (массой до 2,45 т).

 

6. Разработанные варианты использования охлаждающего оборудования обеспечивают реализацию контролируемой прокатки с ускоренным охлаждением (КПУО) на мелкосортной линии в широком температурном интервале. Это позволяет получить равномерную ферритно перлитную мелкозеренную структуру в прокате из углеродистых и низколегированных сталей, изменить режимы последующей термической обработки — исключить (не менее чем 24 часовой) сфероидизируюший отжиг, заменив его высоким отпуском (длительность обработки сокращается от 4,5 до 8 ч) либо контролируемым охлаждением, и уменьшить количество вторичной окалины перед прокаткой в чистовых клетях.

 

производство сортового прокатаТехнология производства борсодержащей стали в ОЭМК обеспечивает получение стабильного содержания основных легирующих элементов и примесей, что гарантирует требуемый комплекс показателей прокаливаемости и механических свойств стали. Прокат отличается высоким уровнем металлургического качества.

Реализация ресурсосберегающей технологии изготовления сортового проката для холодновысадочного производства автомобильных заводов, сфероидизированного непосредственно с прокатного нагрева, позволяет получать металл с мелкодисперсной псевдосфероидизированной структурой, по уровню механических свойств не отличающийся от проката, который подвергают традиционному печному сфероидизирующему отжигу. Уровень прочностных и пластических характеристик стали 20Г2Р стабилен. При этом использование проката ОЭМК на автозаводах позволило сократить долю отбраковки от 10 12 до 0,5%.

         Наряду с комплексом работ по производству борсодержащих сталей на ОЭМК расширяется выпуск перспективных микролегированных сталей для удовлетворения потребностей ОАО «АвтоВАЗ». В соответствии с Межотраслевой программой работ по улучшению качества и освоению новых видов металлопродукции для ОАО «АвтоВАЗ» техническая служба комбината совместно с инженерными и техническими службами Волжского автомобильного завода разработали и приступили к промышленному опробованию ряда сталей, требования к которым определяются производством нового семейства современных автомобилей ВАЗ. К этим материалам относятся конструкционные стали с суженной полосой прокаливаемости, прокат из пружинных сталей со специальной отделкой поверхности, обточенный прокат взамен калиброванного и горячекатаный прокат взамен обточенного. Так, только в 2003 году АвтоВАЗу поставлено 21200 т проката, изготовленного на стане 350 ОЭМК. Заводской статистический анализ данных входного контроля показал значительно меньший разброс значений механических свойств, и в первую очередь прокаливаемости этого проката в сравнении с прокатом от других поставщиков. Так, только на ОЭМК освоено производство и организована поставка на АвтоВАЗ (без отклонений от нормативных требований) следующей продукции: проката из стали 18СгNiМо5 для шестерни рулевого механизма, стали 50 для рейки рулевого механизма, обточенного в окончательный размер проката из стали 65С2Г для пружин подвески.

 

Успешно развивается направление производства горячекалиброванного проката из сталей с регламентированным содержанием серы и улучшенными характеристиками обработки резанием. Освоен выпуск сортового проката из стали 45 со специальной отделкой поверхности, который используется для изготовления штоков амортизаторов автомобилей.

 

С целью решения задач повышения надежности деталей автомобиля целесообразны корректировка действующей нормативно технической базы на поставку перспективных видов металлопродукции, разработка новых требований к качеству проката, и в первую очередь введение узкой полосы прокаливаемости, которая определяется условиями изготовления и эксплуатации конкретной детали. В результате работ, выполненных на АвтоВАЗе, для отдельных позиций проката, применяемого для изготовления полуосей, ведущих шестерен заднего моста, корпусов шарниров, шестерен и валов коробки перемены передач, установлены новые требования по регламентации прокаливаемости.

 

Для проката из стали 19ХГН (диам. тью, поставляемых ОЭМК в рамках скор32 мм) — HRС 32   38, из стали 50 (диам. ректированной нормативной базы, пока  55 мм) — HRС 35 47, из стали 43 (диам. зали повышение прочности при кручении 52 мм) — HRС 32   40 и для сталей 19ХГН и более чем на 30%. Благодаря использованию стали 19ХГН с узкой полосой прокаливаемости улучшилась технологичность изготовления ведущих шестерен редуктора заднего моста и устранились случаи разрушения детали при сборке и эксплуатации. Применение проката сталей 19ХГН и 20ХГНМ всех позиций с нижним пределом прокаливаемости более HRС 33 вместо HRС 28.5 для стали 19ХГН при изготовлении валов и шестерен коробки перемены передач, по данным линейного контроля качества химико термической обработки, показало устойчивую тенденцию повышения качества деталей и тем самым их прочности.

 

Выполненная совместно ОЭМК и АвтоВАЗом работа по селектированию механических свойств, прокаливаемости и структуры металла свидетельствует, что имеются возможности повышения надежности деталей автомобиля в случае использования такого же качественного проката, как у поставляемого Оскольским электрометаллургическим комбинатом. Еще одно перспективное направление совместной работы ОЭМК и АвтоВАЗа — внедрение горячекалиброванного проката взамен горячекатаного и обточенного. Получены положительные результаты его переработки на АвтоВАЗе (диам. 34 мм) из стали 20ХГНМ при изготовлении вторичного вала коробки перемены передач, и работа в этом направлении будет продолжена применительно к другим деталям.

 

На АвтоВАЗе сегодня планируется применение новых сталей типа 20СгМо5 для деталей коробки перемены передач и типа 42СгМоS4 для деталей подвески вместо применяемых в настоящее время сталей 14ХГН, 19ХГН, 20ХГНМ и 40ХГНМ. Технические возможности производства и современный уровень качества проката ОЭМК, а также конструктивное сотрудничество комбината и АвтоВАЗа являются залогом того, что эта задача будет успешно решена.

 

В дальнейшей работе с АвтоВАЗом признаны перспективными следующие направления: производство стали и проката из микролегированных сталей повышенной обрабатываемости резанием для изготовления деталей коробки передач; испытания в лабораторных условиях сталей, микролегированных серой, с повышенной обрабатываемостью резанием взамен свинецсодержащих сталей; замена легированной стали на микролегированную, обеспечивающую равнозначные эксплуатационные показатели; производство сталей для холодной навивки пружин.

 

Open JSC competes successfully enough on the market of profiled iron with other metallurgic plants and realizes its production including that forautomobile construction. High competitiveness of metal production in the group of enterprises is stipulated first of all by low content of harmful admixtures and gases, high rolling precision in diameter and curvature, technologic plasticity of metal with hot and cold deformation that is 10 –50% higher than that of usual metal. In the process of further cooperation the following directions are recognized as perspective ones: the production of steel and rolling from microalloy steels of advanced processing by cutting; exchange of alloy steel for microalloy steel; production of steels for cold spring winding.



 

Другие новости по теме:


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

АДИ СЛАВИЦА

Агентство деловой информации





МЕЖОТРАСЛЕВОЙ АЛЬМАНАХ

Свежий номер альманаха, Архив номеров, Подписка на альманах, Реклама в альманахе, Контакты


Стройинвестиндустрия

КАЛЕНДАРЬ СОБЫТИЙ:

«    Сентябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 

АРХИВ НОВОСТЕЙ:

Сентябрь 2017 (2)
Август 2017 (3)
Июль 2017 (5)
Февраль 2017 (1)
Декабрь 2016 (1)
Ноябрь 2016 (7)