Введение к работе
Актуальность работы. Интенсификация развития тяжёлой промышленности в Индии, особенно таких её отраслей как судостроение, энергетика, мостостроение, металлургия, нефте- и газо-добычв, требует существенного увеличения объёма производства и расширения сортамента листового проката. Решение этих вопросов позволяет существенно сократить импорт прокатной продукции и стимулировать развитие вышеуказанных отраслей промышленности. По данным основного производителя проката в Индии, Государственной корпорации по производству стали (САИЛ), потребность Индии в листовом прокате оценивается: от 1,65 или. тонн в 1992-1993 году до 1,84 млн. тонн в 1994-1995 году и до 2,40 млн. тонн в 1999-2000 году. Основныии производителями листового прокате в Индии являются Бхилайский, Роурквль-ский и Бокаринский металлургические заводы.
Дефицит листового проката составляет в нестоящее время около 164 тыс. тонн и восполняется за счёт импорте» Если производство листа в Индии не будет существенно возрастать, то к 2000 году импорт может достичь I млн. тонн. Поэтому особое внииение металлургов должно уделяться как наращиванию мощностей по листовоиу прокату, так и повышению производства на действующих станах.
Следует также отметить тот факт, что существенно возрастает спрос на высококачественную продукцию. В 1999-2000 году потребности рынка в качественных сталях в сравнении о Г990-І99І годом возрастут следующим образом: высокопрочные стали - на 500%, судовые стали - на 6ДО, трубные стали -на 80$, котельные стали - на 45$. При этом существенно возрастает и потребность в листе толщиной более 36 мм - от 117 тыс. тонн в год до 240 тыс. тонн в год, или на 105$.
Эти факторы предопределяют постановку задачи по существенному повышению производства качественного сортамента продукции.
Потребность в производстве металле на экспорт, составляющий в настоящее время по заводам САИЛв около 200 тыс. т против 35 тыс. тонн в 1986-1987 финансовом году, что указывает на Ьастущие возможности Индии на мировом рынке, требует существенного повышения качества продукции в соогветсгвии с мировыми стандартами.
В соответствии с программой развития Бхилайского мвгза-
вод8 до производства Ч млн. тонн етапи в год, в 1985 году было полностью завершено строительство ТОЛСТОЛИСТОВОГО СТ8Н8 "ЗОЛ)", на котором могут производиться ЛИСТЫ И ПЛИТЫ ТОЛЩИНОЙ от 5 до I2U мм, шириной до 3200 мм и длиной до 15000 ми из углеродистых и легированных сталей, имеющих в холодном состоянии предел прочности не выше 8U0 Н/мм .
В качестве заготовки для прокатки используются непрерыв-нолитне слябы сечением 200x1500 мм или 250x1500 мм и длиной 20UU-34UU им, отливаемые на машинах непрерывного литья заготовок криволинейного типе, расположенных в комплексе кислородно-конверторного цеха завода.
Этот стан обеспечивает около половины потребности индийского рынка в двнном виде продукции и является крупнейшим станом такого типа в Юго-Восточной Азии. Основные технико-экономические показатели работы стана, его сортамент и качество выпускаемой им продукции оказывают значительное влияние на показатели развития чёрной металлургии Индии и отраслей промышленности, потребляющих топстомстовой прокат.
Исследованию факторов, влияющих на основные технико-экономические показатели работы стана, разработке и внедрению технологических и других мероприятий, позволяющих улучшить эти показатели, расширить сортамент и повысить качество проката, посвящена данная рвбота.
Цель работы. Целью данной работы является исследование всего комплекса производства проката специальных марок сталей, включая основные показатели процесса производства стали, её внепечной обработки, рвзливки непрерывнодктой заготовки, прокатки и термической обработки готовой продукции. Основное внимание уделено: оптимизации химического состава сталей специального назначения и разработке новых марок сталей с целью снижения расхода легирующих элементов, разработке новых режимов прокатки толеголистового проката дпн%повышения выхода годной продукции и улучшению механических овой-ств проката, позволяющих исключить его дальнейшую термообработку, а танке оптимизации размерного сортамента заготовки, обеспечивающей снижение расходного коэффициента металле. Проведенные исследования режимов нагреве слябов и термообработки листе позволили разработать и внедрить ряд мероприятий по снижению энергетических затрат и повышению механических свойств прокате.
Научная новизне. Разреботана математическая модель ста-
8 "360U", позволяющая заранее определять и задавайся темпе-атурой проквтки в любой точка сгана в любое время проквіного икла в зависимости от начальной температуры нагрэва заготов:-и и геометрии проката. На основе математической модели соз-ан алгоритм расчёта технологического режиме проквгки. При том определяются все основные показатели процесса прокатки а каждом пропуске и рассчитываются величины обжатий в пропу-ках. На основе алгоритма выполняются тепловые балвнсы прока-ки, позволяющие проводить анализ тепловых затрат по различим статьям теплового режима прокатного цикла.
Разрвботан технологический режим производства трубных талей марок API, позволявший придавать рядовым маркам таких талей свойства высоких марок.
Разработана новая марка высокопрочной стали 5AILMA, кото-іая не содержит хром. Исследования по получению мелкозернистой )труктуры проката из этой стали позволили поквзвть, что во вр-!Мя черновой прокатки при температурах выше температур начвла )екристаллизации общее обжатие долино составлять 50-60^. При ітом заготовку следует обжимать до критических значений с це-іью полной рекристаллизации аустенита при получении размеров !Г0 зёрен в конце черновой прокатки 15-20^ .
Разработана отечественная марка низколегированной котель-*ой стали IS-2UU2 для работы при температурах до 4О0С, Иссле-іован я описан процесс упрочнения такой стали, успокаиваемой алюминием, за счёт выделения из твёрдого раствора нитридов алюминия при температурах более 200С. Пои этом улучшаются и юказатели пластичности за счёт выделения по границам зёрен 5ывшего аустенита цплкодисперсной карбидной фазы. При дальней-ием повышении температур (более 400С) происходит коагуляция карбидов и выпадение нитридов кремния и марганце, что приводит к снижению прочности металла.
Проведены исследования по определению диаграмм фазовых превращений высокопрочных сталей различного химического состава по содержанию в них углерода, марганца и ниобия при различных скоростях охлаждения. При этом показано влияние химического состава на величины точки к^ и нвчвла мартенситного превращения (Ms)i а также влияние скоростей охлаждения на механизм образования мартенситной и бейнитн.ой структур.
Разоабог8Н8 методика определения оптимальных размеров не-прерывнолитой заготовки в зависимости от размерного сортамента листового проката.
-ч-
Првкіическвя ценность работы. На основе проведенных исс ледований разработана и внедрена комплексная технология производства проката специальных марок сталей: трубных, яысоког рочных, котельных и лр., что позволило: снизить расход легирующих злеиентов при производстве стали, повысить производительность машин непрерывного литья заготовок и нагреввтельнь печей стана "?Ь00", повысить выход годного прокага из здготс вки и снизить энергетические затраты на производство прокате при исключении необходимости термообработки ряда марок и типоразмеров листа.
Внедрение разработанной технологии позволило не стене "ЗбОО" Бхилайского металлургического заводе получить эконоии ческий эффект 54,78 млн. рупий в І99І-І992 финансовом году.
Апробация работы. Основные положения рвботы докладывались и обсуждались*.
на I Йндо-Американскоы симпозиуме по совместным исследо ввнияи в области чёрной металлургии, 6-9 января 1986 г., Ран чи, Индия;
на Индо-Российском симпозиуме по направлениям развития технологических процессов в чёрной металлургии в будущем десятилетии, 13-14- октября 1992 г., Ранчи, Индия,*
на научной семинаре в ЦНИИЧермеїе им. И.П. Бардине, январь 1993 г..„ Москва, Россия.
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в четырёх печатных трудах. Один труд на русском языке в издавшей организации, предусмотренной перечнем БАК, и три труда на вн глийском языке в технических изданиях Индии.
Шьём работы. Диссертация состоит из введения, десяти глав и общих выводов..Раб оте содержит 181 сграницумашинопие-ного текста, включая 40 таблиц , 69 рисунков и список использованной литературы из 81 наименования,