Анализ выпуска проволоки и канатов из катанк производства ОАО ММК со стана 170
В производстве метизов проволока занимает ведущее место. Выпуск проволоки и проволочных изделий составляет более 60 % всей продукции метизной подотрасли.
Магнитогорский метизно-калибровочный завод за 11 месяцев 2006 г. изготовил около 44 160,85 т товарной проволоки, что на 16 221,80 тонн больше чем за весь 2005 год.
По данным еженедельного журнала Металл-Курьер, специализирующегося на анализе производственно-хозяйственной деятельности производителей и потребителей металлопродукции России, стран СНГ и Прибалтики, в сравнении с аналогичным периодом прошлого года увеличение отгрузки канатов составило 13%, проволоки обыкновенного качества - 49%. Для сравнения, этот показатель по отгрузке проволоки в ОАО Северсталь-Метиз составляет 20%. на Западно-Сибирском металлургическом комбинате - 4%.
Высокие темпы роста выпуска проволоки обусловлены повышением качества металлопроката основным поставщиком, которым для предприятий метизно-калибровочного холдинга является ОАО ММК.
Постоянно возрастающие требования потребителей к изделиям проволочного производства определяют все более жесткие требования к качеству катанки, точности ее геометрических размеров; массе бунта; количеству окалины; механическим свойствам; наличию сорбитизированной структуры; отсутствию на поверхности сорбита отпуска и обезуглероживания.
Для решения этой многопрофильной задачи необходимо не только создание новой технологии, обеспечивающей коренное улучшение качества катанки различного назначения, но и встает вопрос о реконструкции сортового производства и пуска новых сортовых станов. В настоящее время это направление активно реализуется.
Техническое перевооружение в области сортового производства началось в 1979 г. В декабре 1979 года на Белорецком металлургическом комбинате введен в эксплуатацию новый непрерывный двухниточный проволочный стан 150 для производства катанки диаметром 5,0-10,0 мм в мотках массой до 2,0 т. Проектом была предусмотрена точность геометрических размеров в пределах 0,2 мм при овальности не более 0,2 мм. Оборудование стана, за исключением обжимной группы и нагревательной печи, изготовлено фирмой SKET.
Затем, с учетом опыта освоения стана 150 ОАО БелМК и опыта работы новых высокоскоростных станов за рубежом была осуществлена реконструкция проволочных станов на Криворожском, Череповецком и Макеевском металлургических комбинатах. Вопрос реконструкции мелкосортно-проволочных станов ОАО ММК особо актуален, так как основным поставщиком катанки для ОАО ММК-МЕТИЗ является ОАО ММК, на долю которого приходится 90 % от общего объема сырья, получаемого метизно-калибровочным заводом.
В 2005 году на Магнитогорском металлургическом комбинате началось интенсивное обновление сортовых станов. В мае 2006 года введен в эксплуатацию мелкосортно- проволочный стан 170. Оборудование поставлено фирмой Danieli, Италия.
Для проведения сравнительного анализа качественных характеристик отобрано 30 плавок со стана 250-2 и 30 плавок со стаа 170 катанки диаметром 6,50 мм стали марки 70. Была проведена статистическая обработка данных, полученных при испытаниях при входном контроле, результаты приведены в табл. 1.
Таблица 1
| Показатели | ТУ 14-1-5317-95 | ОАО ММК, ТУ 14-1-5317-95 | |
|---|---|---|---|
| Стан 250-2 | Стан 170 | ||
| 1. Фактический диаметр, мм | 6,50 | (6.0-7.0)/6.75 | (6.30-6.65)/6.50 |
| 2. Предельные отклонения, мм | 0,3 | (0-0.5)/0.35 | (0-0.2)/0.15 |
| 3. Овальность, мм | Не более 0,5 | (0-0.9)/0.5 | (0-0.2)/0.15 |
| 4. Механические свойства: - временное сопротивление разрыву, кгс/мм* - относительное удлинение,% - относительное сужение, % | Не менее 115 | (95-113)/102.7 | (98-110)/104.2 |
| Не менее 9 Не | (10.7-13.8)/12.1 | (11.1-14.3)/13.14 | |
| менее 30 | (37-44)/38.51 | (33-44/38.63 | |
| 5. Подусадочная ликвация | Не более 3 балла | 2-3 балл | 1-2 балл |
| 6. Микроструктура | Не менее 30% пластинчатого перлита 1 балла. Допускается сорбит отпуска до 0,4 мм | 30 - 50% пластинчэтого перлита 1 балла. Сорбит отпуска до 0,4 мм | 60 - 70% пластинчатого перлита 1 балла Сорбит отпуска отсутствует |
| 7. Величина действительного зерна | 7-10 | 6-8 | 7-8 |
| 8. Глубина обезуглероженного слоя, мм (%) | Не должна превышать 2,5 % от диаметра катанки при максимальной глубине 3,0 % | (0-0.12)/0.10 (1,8% от диаметра катанки) |
(0-0.05)/0.3 (0,8 % от диаметра катанки) |
| 9. Качество поверхности | На поверхности катанки не допускаются раскатанные трещины и загрязнения, плены, рванины, закаты, усы. Допускаются отпечатки, рябизна и риски не более 0,20 мм,раскатанные пузыри не более 0,15 мм | Раскатанные пузыри от 0,05 до 0,25 мм; закаты от 0,05 до 0,20 мм | Раскатанные пузыри от 0 до 0,05 мм |
| 10. Вес бунта, кг | 800-1300 | 30 - 290 | 2000-2100 |
| 11. Фактическое количество окалины, кг/т | Не более 5 | 4-6 | 2-4 |
Из таблицы видно, что качественные характеристики катанки со стана 170 отличаются от катанки со стана 250-2. Во-первых, по геометрическим параметрам профиля - это и практически отсутствие овальности (среднее значение - 0,15 мм) и незначительные отклонения от номинального диаметра (среднее значение - 0,15 мм). Катанка, поступавшая со стана 250-2, в основном имела плюсовой допуск, средний фактический диаметр 6,75 мм; овальность до 0,9 мм, что приводило к повышенному расходу волочильного инструмента и смазки. Во-вторых, катанка изготовлена из непрерывно-литой заготовки, что обеспечивает меньший разбег по углероду, более высокую химическую однородность, ограниченное развитие подусадочной ликвации.
Сравнительная оценка катанки на наличие поверхностных дефектов показала, что качество поверхности значительно улучшилось. Сократились такие дефекты, как раскатанный пузырь (раскатанные пузыри на поверхности отсутствуют в 26 случаях из 30), сорбитное кольцо, закаты отсутствуют во всех плавках.
Следует отметить увеличенный вес бунта до 2100 кг, что позволяет в 3-5 раз уменьшить количество сварок, что, в свою очередь, приводит к снижению количества обрывов при волочении (например, по сварке), повышает производительность труда и сменную выработку на участке грубосреднего волочения. Все перечисленные моменты положительно влияют на технологичность процесса волочения и качество готовой проволоки.
В результате переработки катанки со стана 170 при изготовлении проволоки различного назначения (товарной и передельной заготовки) было выявлено значительное снижение расхода серной кислоты при травлении (за счет уменьшения количества окалины, за счет изменения химического состава окалины и т.д.); отсутствие овальности и дефектов поверхности - ус, смятый профиль, риски глубиной более 0,20 мм - привело к уменьшению расхода волочильной смазки на участке грубосреднего волочения. Нормы расхода на эти вспомогательные материалы были пересмотрены 01.08.2006 года.
Как известно, неправильная геометрия профиля, наличие уса, овала приводит к расколу волок, их быстрому изнашиванию и выкрашиванию, особенно при волочении катанки на первых протяжках. Катанка с мелкосортно-проволочного стана 170 не имеет вышеперечисленных дефектов поверхности, поэтому было отмечено уменьшение расхода твердосплавных волок. В ноябре 2006 года пересмотрены и снижены нормы расхода на твердосплавный инструмент на участке ГСВ.
Снижение нормы расхода на вспомогательные материалы относительно ранее существующих приведено в табл. 2.
Одним из главных показателей переработки катанки с нового мелкосортно-проволочного стана за три месяца является значительное уменьшение расхода металла на производство одной тонны продукции. В августе 2006 г, были пересмотрены и утверждены нормы расхода металла на производство 1 т проволоки различного назначения.
В табл. 3 приведены данные по снижению норм расхода металла при изготовлении стальной канатной проволоки по ГОСТ 7372-79 диаметром 0,2-0,6 мм, а также для проволоки диаметром 0,65 мм и выше относительно ранее существующих.
Таблица 2
| Наименование операции | Наименование материалов | Снижение нормы расхода относительно ранее существующих | |
|---|---|---|---|
| кг/т | % | ||
| 1. Травление катанки | Кислота серная ГОСТ 2184-77 | 9,12 | 44,2 |
| 2. Волочение катанки и заготовки ГСВ ТВ | Смазка СВС-У ТУ 113-07-11.075-91 | 0,06 0,11 |
8,1 10,0 |
| 3. Волочение катанки и заготовки ГСВ | Волоки твердосплавные | 0,00985 | 50 |
Таблица 3
| Наименование продукции | Снижение нормы расхода относительно ранее существующих | |
|---|---|---|
| кг/т | % | |
| 1. Проволока канатная без покрытия, ГОСТ 7372-79, диаметр 0,20 - 0,60 мм | 30,9 | 31,7 |
| 2. Проволока канатная без покрытия, ГОСТ 7372-79 диаметр 0,65 мм и выше | 36,9 | 50,6 |
Свойства канатной проволоки формируются под влиянием большого количества факторов, которые определяются конкретной технологией производства проволоки.
Эти факторы можно разделить на три большие группы. Первая группа связана с технологией выплавки и разливки стали, вторая - с прокаткой катанки, третья - с технологией производства проволоки. Выбор конкретных технологических режимов в сумме определяет свойства и эксплуатационные показатели работы проволоки в канате.
Стальной канат - сложный и ответственный вид проволочных изделий, и повышение его надежности и долговечности имеет большое значение для современной техники.
Стальные канаты - основные грузонесущие элементы большинства грузоподъемных, транспортных, дорожно-строительных и землеройных машин и механизмов, являются одним из наиболее распространенных видов метизов и широко применяются в самых различных отраслях народного хозяйства: горнорудной, нефтедобывающей, морском и речном транспорте и т.д.
Правильный выбор типа, конструкции и свойств составляющих элементов каната, исходя из назначения и конкретных условий эксплуатации каната, во многом определяют не только долговечность самого каната, но и безаварийную работу грузоподъемных и грузонесущих машин и механизмов.
Основной материал для изготовления канатов - стальная канатная проволока по ГОСТ 7372-79. Для изготовления каната ответственного назначения, связанного при эксплуатации с безопасностью людей, требуется катанка с высокими техническими характеристиками. Наибольшее влияние на канатную проволоку оказывает качество поверхности катанки, её структура и обезуглероживание поверхностного слоя. Влияние обезуглероживания канатной проволоки было исследовано в работах Кулешы В.А., Клековкина Н.А., Белалова Х.Н. Поверхностное обезуглероживание проволоки придает ей свойства композиционного материала с мягкой оболочкой и прочной сердцевиной.
Подкат, поступающий со стана 170 фирмы Danieli, отвечает всем вышеперечисленным требованиям. Проведенный анализ качества грузовых канатов с января по июнь месяц 2006 г. показал стойкую тенденцию к увеличению выпуска канатов марки ВК, что наглядно отражено на рис.1.
Рис.1. Анализ качества грузовых канатов с января по июнь 2006 г.
Необходимо отметить, что на протяжении трех месяцев с июля по сентябрь выпуск канатов марки ВК несколько вырос по сравнению с июнем (73,8% - июнь; 90,7% - сентябрь) и остается стабильным (рис.2).
Рис.2. Анализ качества грузовых канатов с июля по сентябрь 2006 г.
Вывод
Анализ выпуска проволоки и канатов за 2006 год по сравнению с 2005, статистическая обработка данных по качеству выпускаемой продукции позволяют сделать оптимистический прогноз по производству канатов и проволоки различного назначения из катанки со стана 170 фирмы Danieli. На сегодняшний день следует отметить значительный рост выпуска проволоки и канатов, повышение качества продукции производства ОАО ММК-МЕТИЗ, производительности труда и снижение расхода основных и вспомогательных материалов. Все эти моменты в комплексе приводят к снижению себестоимости продукции, повышению рентабельности и конкурентоспособности.
