Báo cáo thực tâp máy cán thép băng

Hiện nay , có từ 50 -60% thép tấm thành phẩm được cán ở các nhà máy cán thép băng . Qúa trình cán ở các máy này có đặc điểm là hệ số tiêu hao thép thấp và năng suất cao .

MỤC LỤC

I GIỚI THIỆU CHUNG CÁN THÉP BĂNG Trang 2

II ĐẶC ĐIỂM MÁY CÁN THÉP BĂNG RỘNG BẢN LIÊN TỤC Trang 3 III.ĐẶC ĐIỂM MÁY CÁN BĂNG LIÊN TỤC 2000 Trang 6 IV.MÁY CÁN BĂNG BÁN LIÊN TỤC Trang 7

V HỆ THỐNG ĐÁNH RỈ THỦY LỰC Trang 8 VI.KĨ THUẬT CÁN BĂNG RỘNG BẢN Trang 10 VII.TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 17

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁN THÉP BĂNG

Hiện nay , có từ 50 -60% thép tấm thành phẩm được cán ở các nhà máy cán thép băng Qúa trình cán ở các máy này có đặc điểm là hệ số tiêu hao thép thấp và năng suất cao Thép băng cán nóng được cán ở các máy :

a) Máy cán thép băng rộng bản liên tục

b) Máy cán thép băng rộng bản bán liên tục

c) Máy cán thép băng rộng bản đảo chiều vạn nawg và các máy có thiết bị cuộn thép trong lò

d) Máy cán thép băng kiểu hành tinh

Các máy cán thép băng rộng bản liên tục là những máy chủ yếu sản xuất thép băng ở dạng cuộn dày từ (0.8 – 1.0) đến (12.7 – 16.0)mm và các dạng tấm dày đến 32 mm hoặc hơn , từ phôi phiến khối lượng đến 40 – 45 tấn Các loại thành phẩm thu được sau khi cán ở các máy này có độ chính xác và chất lượng bề mặt cao Năng suất năm của các máy cán thép rộng bản liên tục ( 4.0-6.0) triệu tấn Nhờ có năng suất cao và khả năng cơ

khí hóa và tự động hóa lớn nên giá thành sản phẩm thu được ở các máy cán thép băng rộng bản liên tục và bán liên tục thấp hơn nhiều so với các loại máy cán thép băng khác Hiện nay trên thế giới có hơn 140 máy cán thép băng rộng bản liên tục và bán liên tục làm việc với công suất chung hơn 210 triệu tấn/năm

Do có những ưu điểm về mặt kinh tế kĩ thuật nói trên nên công nghệ cán thép băng ở các máy cán thép băng rộng bản liên tục và bán liên tục được phát triển rộng rãi

II ĐẶC ĐIỂM MÁY CÁN THÉP BĂNG RỘNG BẢN LIÊN TỤC

Máy cán thép băng rộng bản là kiểu máy hoàn thiện hơn cả

Máy cán thép băng rộng bản liên tục dùng để cán nóng băng từ các mác thép Carbon

và các thép hợp kim dày (0.8-1.0) đến (12.7-16.0)mm, rộng tới 2350mm Chiều rộng lớn nhất của băng thép nhỏ hơn chiều dài thân trục cán 100-150mm.Tỷ số chiều dày nhỏ nhất và chiều rộng lớn nhất của thép băng đạt tới 1:1000

Phôi cán thép băng là các phôi phiến sliab đúc liên tục hoặc cán có khối lượng lớn nhất 35 -45 tấn Kích thước lớn nhất của phôi (250 -300)x(2000-2320)x(10 000 -14 000)mm

Vận tốc cán lớn nhất ở giá cán cuối cùng của các máy cán băng rộng bản liên tục hiện đại đạt tới 27 -35 m/s , khối lượng thiết cơ khí của máy liên tục mới là 30-40 nghìn tấn , tổng công suất cuả tất cả các động cơ truyền động chính (90-120) nghìn Kw Các máy cán nóng thép băng rộng bản liên tục có cấu tạo gồm 2 nhóm giá cán : giá cán thô và giá cán tinh bố trí nối tiếp nhau

Khoảng cách giữa các giá cán thô được chọn sao cho trong một lúc băng thép chỉ cán trong một giá Nếu trong nhóm thô có các giá trục đứng đặt xen kẽ , thì trong cùng một thời gian băng thép có thể ở cả trong giá cán trục đứng và giá cán nằm đứng cạnh nhau

Trong một nhóm giá cán tinh , băng thép được cán cùng một lúc trong tất cả các giá cán Khoảng cách giữa các giá cán tinh thường từ 5.5-6.0 m

Trong thành phần thiết bị của các máy cán nóng thép băng rộng bản liên tục có : 4- 6 giá cán thô , 6-7 giá cán tinh trục ngang và 2-3 giá đánh gỉ (1-2 giá cán thô và 1 giá cán tinh).Các máy cán liên tục hiện đại có từ 13-15 giá ( kể cả giá đánh xỉ )

Để nung phôi trước khi cán người ta sử dụng lò nung liên tục Các máy cán liên tục hiện đại thường có từ 3-5 lò nung

Đường băng lăn dẫn thép đến máy cuộn được trang bị hệ thống làm nguội nhanh Ngoài ra , trong các xưởng cán thép băng rộng bản liên tục còn có các thiết bị tinh chỉnh như lò nhiệt luyện ( thường hóa ) , các máy tẩy gỉ axit , máy tinh chỉnh bề mặt, máy rửa –sấy , máy cắt , máy đóng gói sản phẩm …

Theo số lượng giá cán ta có thể phân biệt một số sơ đồ phổ biến về cách sắp xếp và phối hợp các thiết bị chính của các máy cán nóng thép băng rộng bản liên tục

Ở máy cán liên tục bố trí theo sơ đồ A , giá cán đầu tiên là giá cán đảo chiều , số giá cán trong nhóm cán thô giảm tới 4.Nhóm cán tinh gồm các Kvarto và một giá đánh

gỉ Các máy kiểu này chiếm một vị trí trung gian giữa các máy thép băng rộng bản liên tục và bán liên tục Cho nên đôi khi người ta gọi chúng là các máy “ ba phần tư

liên tục “ Năng suất của các máy nói trên nhỏ hơn so với các máy thiết kế theo sơ đồ B

Các máy cán thép thiết kế theo sơ đồ B có nhóm cán thô gồm 4 giá cán và 1 giá đánh

rỉ trục ngang Nhóm cán tinh được tạo bởi 1giá đánh rỉ và 6 giá Kvarto Đặc điểm cảu các máy này là sau giá đánh rỉ thô có giá cán giãn rộng để cán phá bề ngang tấm thép Các máy cán thép băng rộng liên tục thiết kế theo sơ đồ C có nhóm cán thô gồm 2 giá đánh rỉ và 4 giá cán Kvarto vạn năng , nhóm giá cán tinh gồm một giá đánh rỉ và sáu – bảy giá Kvarto Ở các máy kiểu này , hai giá đánh rỉ kết hợp với thiết bị đánh rỉ thủy lực đám bảo chất lượng đánh rỉ cao Mặt khác nhờ động cơ truyền động của giá đánh

rỉ thô trục nằm có công suất lớn nên khả năng ép thép của nhóm giá cán thô tăng lên Các máy liên tục bố trí theo sơ đồ D gồm 7 giá cán thô , một giá đánh rỉ tinh và 7 giá cán tinh Gía cán thô đầu tiên có thể là dou hoặc Kvarto , đường kính trục làm việc của giá cán này lớn hơn các giá cán tiếp theo Với mục đích , hiện nay , trong một số trường hợp , người ta tăng cường đường kính trục làm việc của 1-3 giá cán thô vạn năng tiếp theo đầu tiên – để tăng cường khả năng ép thép

Các máy cán thép băng rộng bản liên tục xây dựng theo sơ đồ E khác với các máy thiết kế theo sơ đồ D , ở chỗ hai giá cán thô cuối cùng kết hợp với nhau thành một nhóm liên tục đặc biệt Sở dĩ phải bố trí các giá cán như trên là vì khi cán những phôi tấm có chiều dài lớn (10-14)m khoảng cách giữa các giá cán thô , hay nói một cách khác chiều dài của nhóm cán thô phải tăng quá nhiều , một mặt đến sự phí tổn về kinh tế do phải thêm thiết bị và kéo dài xưởng, mặt khác dẫn đến sự mất nhiệt nghiêm trọng khi cán các loại thép băng mỏng

Các bố trí các giá cán của của máy liên tục theo sơ đồ E cho phép rút ngắn chiều dài nhóm cán thô đi 70 -80 m và giảm bớt 10 -15% thời gian cán

III.ĐẶC ĐIỂM MÁY CÁN BĂNG LIÊN TỤC 2000

Các máy cán thép băng rộng bản liên tục thiết kế theo hai sơ đồ cuối cùng là kiểu máy tối ưu hơn cả Các sơ đồ này có khả năng ổn định quá trình cán các loại thép băng mỏng từ các phôi tấm có chiều dày lớn với năng suất cao Căn cứ vào các thông số kĩ thuật , máy 2000 là một trong những máy sản xuất thép băng lớn nhất trên thế giới

Phôi máy là phôi cán đúc liên tục Bộ phận lò của máy 2000 gồm 4 lò nung liên tục , năng suất mỗi lò lên tới 250T/giờ Nhóm cán thô gồm 2 máy đánh rỉ - một giá trục đứng và một giá trục nằm , bốn giá cán vạn năng có trục đứng đường kính 900

mm.Gía đánh rỉ thô trục ngang có động cơ truyền công suất 5000kW có thể giữ vai trò của một giá cán thô chính

Chiều dày của tấm thép sau khi cán trong nhóm cán thô khoảng 25-45 mm

Sau nhóm cán thô là đường băng lăn trung gian , máy cắt tia để cắt đầu đuôi tấm thép , giá đánh rỉ tinh và 7 giá cán tinh

Do vận tốc cán ở cuối cùng của nhóm cán tin cao (20m/s) nên máy cuốn không thể giữ đầu băng thép ở vận tốc như vậy Cho nên , để máy cuốn bắt được đầu băng thép

1 cách dễ dàng ,vận tốc ban đầu của máy cán , đường băng con lắn và máy cuốn phải giữ ở mức 10-12 m/s

Sau khi máy cuốn ăn thép , ở vận tốc trục của các giá cán tinh , vận tốc của đường băng lăn và máy cuốn tăng đồng bộ dần dần tới vận tốc cực đại

Các giá cán thô được truyền động từ các động cơ quay chậm qua các hộp giảm tốc 1 cấp So với kiểu truyền động từ các động cơ quay nhanh qua các hộp giảm tốc 2 cấp , kiểu truyền động này có khả năng làm việc cao hơn , bền hơn Đối với các giá cán tinh người ta áp dụng phương pháp truyền động trực tiếp không qua hộp giảm tốc Máy cán thép băng liên tục 2000 có khả năng tự động hóa rất cao Tất cả các khâu đưa thép vào lò nung liên tục , điều chỉnh độ dày , chiều rộng thép cán , điều khiển hệ thống đánh rỉ thủy lực , máy cắt , các hệ thống làm nguội thép , điều chỉnh máy , điều khiển nhiệt độ cuốn của thép , điều khiển các hệ thống bôi trơn và làm nguội trục cán , kiểm tra và đóng gói sản phẩm … đều được tự động hóa

Khối lượng thiết bị của máy là khoảng 36 000 T

IV.MÁY CÁN BĂNG BÁN LIÊN TỤC

Hiện nay , hơn một nửa các máy cán thép băng rộng bản là các máy bán liên tục Nếu căn cứ vào các thông số như : vận tốc cán , chiều dày phôi tấm , độ dày băng thép trước và sau khi cán tinh , thì các máy cán thép băng rộng bản bán liên tục hiện đại không khác so với các máy liên tục

Các máy bán liên tục dùng cán nóng thép băng dày từ 0.8 -1.0 đến 16 mm rộng tới

2540 mm và các loại thép tấm dày hơn 8 – 10 mm , rộng đến 3000 – 3200 mm , tỷ số giũa độ dày nhỏ nhất và chiều rộng lớn nhất của thép băng là 1:800

Phôi sản xuất thép băng và thép tấm ở các máy cán bán liên tục là phôi tấm cán hoặc đúc dày 70 – 300 mm , khối lượng lớn nhất đến 30 T

Ở các máy thép băng rộng bản bán liên tục nhóm cán thô gồm 1 hay vài giá Ở một giá cán đảo chiều trong số các giá của nhóm cán thép được ép tới độ dày cần thiết sau vài lần cán Trong một số trường hợp nhóm cán thô gồm 2 giá cán đảo chiều do đó nó

có thể giữ vai trò của một máy cán tấm dày 2 giá bình thường Ở nhiều máy cán bán liên tục người ta đặt những giá đảo chiều có chiều dài thân trục lớn so với trục của giá cán tinh , nhằm mục đích cán thép tấm dày có chiều rộng lớn hơn chiều dài thân trục của các giá tinh

Các giá trong nhóm cán thô của các máy cán bán liên tục là các giá đảo chiều hoặc không đảo chiều vạn năng Kvarto ( rất ít khi dou).Để đảm bảo chất lượng đánh rỉ thép phôi , ngoài hệ thống đánh rỉ thủy lực người ta đặt thêm những giá đảnh rỉ thô dou trục đứng và trục ngang

Nhóm cán tinh của các của các máy cán rộng bản bán liên tục gồm 4 -7 giá cán

Kvarto Ở một số máy , trước nhóm cán tinh có giá đánh rỉ dou.Mọi thiết bị khác cho giá cán tinh , máy cuốn thép vv… của các máy bán liên tục hoàn toàn giống các máy liên tục

Ở các máy cán liên hợp , tấm thép dày sau khi cán xong ở nhóm cán thô được chuyển tới dây chuyền tinh chỉnh thép tấm dày và thép băng không lớn hoặc trong điều kiện phải sản xuất thép tấm dày từ mác thép hợp kim

Ở các máy cán thép băng rộng bản bán liên tục , số lần cán không phụ thuộc vào số lượng giá cán Cho nên đối với giá cán kiểu này , về mặt kĩ thuật và kinh tế sẽ có lợi khi sản xuất thép tấm dày từ phôi tấm có chiều dày lớn , và đặc biệt khi sản xuất các loại thép tấm và thép băng từ các loại thép khó biến dạng

Ưu điểm của các máy cán nóng thép băng rộng bản bán liên tục như sau :

1.Khối lượng thiết bị cơ điện nhỏ , diện tích sản xuất và các diện tích phụ không lớn

do đó tổn phí về kinh tế cho các thiết bị và công trình thấp

2.Chủng loại sản phẩm của máy rộng hơn Quy trình công nghệ có thể thay đổi và điều chỉnh dễ dàng

3.Có khả năng cán các loại thép khó biến dạng mà trong quá trình cán đòi hỏi phải điều chỉnh lượng ép tổng cộng , lượng ep riêng , nhiệt độ cán và vận tốc cán

So với các máy cán thép băng rộng bản bán liên tục và các máy bán liên tục có các nhược điểm sau

 Năng suất thấp

 Chất lượng bề mặt kém ( nhất là đối với thép tấm dày , không được cán trong nhóm liên tục ) do phải cán nhiều lần trong một giá cán

V HỆ THỐNG ĐÁNH RỈ THỦY LỰC

Các máy bán liên tục bố trí theo sơ đồ A , có nhóm cán thô gồm 1 giá vạn năng Kvarto đảo chiều , nhóm cán tinh gồm 5-7 giá Kvarto Thay cho giá đánh rỉ thô , trước giá cán thô vạn năng đảo chiều người ta đặt hệ thống đánh rỉ thủy lực

Các máy xây dựng theo sơ đồ B chỉ khác máy xây dựng theo sơ đồ A ở chỗ trước giá cán thô vạn năng đảo chiều có thêm giá đảnh rỉ trục đứng

Các máy thiết kế theo sơ đồ A ,B thường là các máy liên hợp.Do số lượng giá cán ít nên năng suất của các máy này thấp hơn so với cách xây dựng theo các sơ đồ C,F

Nhóm cán thô của các máy xây dựng theo sơ đồ C gồm 2 máy đánh rỉ - một giá trục đứng

và một giá nằm , một giá cán vạn năng Kvarto đảo chiều Nhóm cán tinh gồm 4 -6 giá Kvarto , nhờ có thêm giá đánh thô trục nằm nên chất lượng đánh rỉ thép phôi cáo hơn đồng thời khả năng ép nếp của nhóm cán thô cũng tăng lên

Các máy thiết kế theo sơ đồ D có nhóm cán thô gồm đánh rỉ thô trục đứng , một giá cán thô đảo chiều Các máy thiết kế theo sơ đồ D thường là các máy liên hợp

Nhóm cán thô của các máy bán liên tục thiết kế theo sơ đồ E cũng gồm 2 giá cán Có điều giá cán thô vạn năng thứ 2 là giá một chiều , có tác dụng nâng cáo chất lượng bề mặt tấm thép chuẩn bị cho cán tinh Năng suất của các máy này thấp hơn so với các máy có nhóm cán thô hai giá đảo chiều

Các máy thiết kế theo sơ đồ F có nhóm cán thô gồm 2 giá đánh rỉ , một giá vạn năng đảo chiều và một giá vạn năng không đảo chiều Kvarto Động cơ truyền động của giá đánh rỉ trục nằm có công suất lớn , cho nên nó có thể giữ vai trò của một giá cán thô dou bình

thường Nếu căn cứ vào số lượng giá cán và năng suất thì các kiểu này không khác máy liên tục là bao

Các máy cán thép băng bán liên tục thiết kế theo sơ đồ A , B , C phổ biến hơn cả Các máy cán thép băng rộng bản bán liên tục thiết kế theo sơ đồ F là kiểu máy tối ưu hơn

cả Nhóm cán tinh của phần lớn máy kiểu này cũng gồm 7 giá cán

Thép tấm dày sau khi cán trong nhóm cán thô được chuyển bằng giàn băng tải tới nơi tinh chỉnh Ở đây được trang bị các máy nắn thẳng và máy cắt

Nhóm cán tinh của máy cán gồm 1 giá đánh rỉ và 6 giá cán Kvarto Sau nhóm cán tinh người ta đặt 2 máy cuốn có thể cuốn thép băng dày đến 8.7 mm thành cuộn

Năng suất của máy đạt 1.8 triệu tấn/năm Khối lượng thiết bị cơ khí tới 17 000 T

Thân trục cán của máy cán nóng thép băng rộng bản liên tục và bán liên tục đang làm việc có chiều dài tương ứng 965-2500 mm và 815-3500mm Trong những năm gần đây phần lớn các máy mới được xây dựng có chiều dài thân trục 2000-2250 mm

Đối với các máy cán nóng thép băng rộng bản liên tục và bán liên tục phụ thuộc vào chiều dài thân trục , đường kính trục

Trục làm việc của giá cán thô đầu tiên chế tạo từ thép có độ cứng bề mặt trục 45 -60HRC Trục tựa của các giá cán thô và cán tinh bằng thép ( chế tạo bằng phương pháp đúc và rèn ) độ cứng bề mặt trục 45 – 60HRC

Trục làm việc của tất cả các giá cán Kvarto và các giá đánh rỉ được đặt trong ổ lót của kiểu đũa côn bốn hàng

Để thu được thép tấm và thép băng có chất lượng bề mặt cao, các máy liên tục và bán liên tục hiện đại được trang bị các hệ thống đánh rỉ thủy lực Các ống dẫn vòi phun nước dưới

áp suất cao được bố trí trước và sau đánh rỉ trục ngang và sau 2 giá cán tinh đầu tiên Mỗi con lăn của đường băng dẫn thép từ máy cán tới máy cuốn có động cơ truyền động riêng

Thép thành phẩm của tất cả các máy cán băng rộng bản liên tục đều được cuốn thành cuộn ở các máy cuốn do đó phần đuôi các máy này không có sàn làm nguội

Để cuốn thép băng cán nóng thành cuộn người ta dùng các máy cuốn kiểu tang trống con lăn Băng thép được cuốn với lực căng nhất định nhằm đảm bảo độ chặt chẽ và độ thẳng

2 đầu cuộn

Các máy cán nóng băng rộng bản liên tục và bán liên tục hiện đại được trang bị những hệ thống tự động hóa toàn bộ hoặc từng phần điều khiển bằng hệ thống máy tính

Các yêu cầu đối với các thiết bị cán khi cán :

 Yêu cầu độ cứng giá cán và thành phần của nó

 Yêu cầu về độ bền và độ linh động của những cơ cấu giữ vòng , điều chỉnh lực kéo căng của băng thép khi cán trong nhóm cán liên tục

 Yêu cầu về độ chính xác và linh động khi chỉnh các vít ép và điều chỉnh profin

 Yêu cầu nâng cao tốc độ dịch chuyển của các thước dẫn hướng ở các giá cán thô

VI.KĨ THUẬT CÁN BĂNG RỘNG BẢN

Tùy thuộc vào các mác thép và kích thước của phôi tấm, chọn nhiệt độ nung phôi trước khi cán khoảng 1170 – 12800 C Sau khi đạt nhiệt độ cần thiết,từng phôi được đưa ra khỏi

lò theo đường con lăn nhận thép và đưa đến giá cán

Phụ thuộc vào tỷ số giữa chiều rộng của phôi và chiều rộng của thép thành phẩm, quá trinhg cán được tiến hành theo chiều dọc hoặc theo sơ đồ có bước cán ngang,xiên Trong trường hợp sau, giá cán đầu tiên của máy phải có chiều dài thân trục lớn hơn chiều dài phôi

Ở các máy cán thép bang rộng bản lien tục hiện đại, quá trình cán trong tất cả các giá đều được tiến hành theo chiều dọc phôi Giá đầu tiên của các máy kiểu này là giá đánh rỉ trục đứng, dùng đánh sạch rỉ lò và cán theo chiều rộng cho phôi tấm Lượng ép theo chiều ngang trong giá đánh rỉ trục đứng đạt tới 50 – 60mm Tiếp theo thép được cán trong giá đánh rỉ trục nằm với lượng ép tương đối 5 – 20%(đôi khi tới 20%) Xỉ lò sau khi được đánh bóng ra được xối sạch bằng nước phun dưới áp suất 17MN/m2 (170aT)

Sơ đồ có bước cán phá bề rông áp dụng trong các trường hợp khi chiều rông của thép thành phần lớn hơn chiều rộng của phôi phiến