Стальная арматура
В последние десятилетия в мировой черной металлургии появилось новое направление, новый тип предприятий - металлургические минизаводы - передельные предприятия сравнительно небольшой производительности.
Появление и быстрый рост числа металлургических минизаводов обусловили следующие предпосылки.
Низкие удельные капиталовложения и короткий строительный цикл, простая и компактная технология, региональное сырье в виде металлического лома, специализированный сортамент продукции, ориентированный на конкретного потребителя, высокая производительность труда при оптимизации производственных издержек, появление новых технологий, а также создание нового технологического оборудования - весь этот комплекс объективных предпосылок сделал металлургические минизаводы одним из наиболее динамично развивающихся и эффективных направлений в черной металлургии.
Придание металлопрокату различной формы происходит на прокатных станах, где обрабатывается и производится арматура, лист стальной, швеллер, уголок и другие изделия из металла. Уголок и швеллер относятся к сортовому металлопрокату и изготавливаются из углеродистой стали обыкновенного качества или из стали повышенной прочности. Стальная арматура абсолютно незаменима для армирования железобетонных конструкций при строительстве зданий и сооружений.
С учетом сегодняшних масштабов капитального строительства, станкостроения и уровня эксплуатации железнодорожного транспорта, потребление металлопроката постоянно возрастает, поэтому такая продукция металлургической промышленности, как черный металлопрокат: арматура, уголок, швеллер, балка, лист стальной продолжают пользоваться спросом на строительном рынке.
Идея совмещения процессов литья и прокатки, то есть создание полностью непрерывного процесса, начиная от разливки металла и заканчивая прокаткой готовой продукции, привлекала академика А.И. Целикова, возглавлявшего Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (ВНИИМЕТМАШ). Академик Целиков видел большие перспективы в совмещенных процессах, поскольку появлялась возможность существенно сократить потери тепла и максимально использовать это тепло при прокатке, исключить склад непрерывнолитых заготовок, полностью механизировать и автоматизировать процесс литья и прокатки, стабилизировать процесс прокатки.
Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (ВНИИМЕТМАШ) более пятидесяти лет является одним из ведущих предприятий России по созданию широкого спектра машиностроительной продукции для заводов черной и цветной металлургии, аэрокосмического комплекса, атомной энергетики, транспорта, нефтегазовой и многих других отраслей промышленности.
В настоящее время, основываясь на собственных теоретических разработках и практическом опыте, ВНИИМЕТМАШ создал концепцию металлургического минизавода, основанного на гибкой, современной модульной схеме по производству мелкосортной прокатной продукции объемом производства 100-250 тыс. т в год. Модульная схема ЛПК позволяет осуществлять строительство комплекса поэтапно, что соответствует требованиям наиболее эффективного и рационального использования материальных и финансовых средств: на первом этапе сооружается модульный блок в составе: электропечи - агрегат внепечной обработки - МНЛЗ с холодильником для выдачи товарной заготовки, осваиваются технологии плавления и доводки стали, производство литой товарной заготовки; на втором этапе по мере накопления финансовых средств, в том числе за счет работы блока первого этапа, достраивается линия МНЛЗ прямой передачи заготовок в устройства нагрева под прокатку и линия сортопрокатного стана, осваивается производство катаной продукции.
Благодаря высокой гибкости технологического процесса на таких мини-заводах возможно оперативно проводить модификацию производства в соответствии с изменяющимися требованиями рынка, выпуск металлопродукции по качеству соответствующей отечественным и зарубежным стандартам.
В концепции ВНИИМЕТМАШ включены технологические процессы, их взаимосвязь и набор основного технологического оборудования литейно-прокатного комплекса (ЛПК).
Литейно-прокатный комплекс состоит из трех основных отделений:
плавильное;
прокатное;
обработки проката.
В 60-70 годы XX века на ряде металлургических мини заводов производительностью 70-240 тысяч тонн проката в год широкое применение нашла комбинированная схема прокатных станов продольной прокатки. Прокатка в таких станах осуществляется за 18-22 прохода. Особенностью этих станов является то, что в черновой группе стана в качестве первой клети используется клеть «трио» или реверсивная «дуо», затем, как правило, располагается промежуточная непрерывная группа, чистовая группа может быть непрерывной, петлевой или комбинированной (петлевая и непрерывные группы клетей). К достоинствам комбинированной компоновки прокатного стана можно отнести: возможность существенного сокращения длины стана, развивая его в ширину, гибкость технологического процесса. Серьезными недостатками такого стана являются: сложность автоматизации процесса прокатки и серьезные ограничения в увеличении скорости прокатки. Благодаря простоте конструкции стана, дешевизне комбинированная схема прокатного стана продолжают применяться в ряде новых современных проектов мини заводов.
В настоящее время наибольшее распространение в составе литейно-прокатных комплексов получили непрерывные мелкосортные станы продольной прокатки, поскольку данный тип прокатного оборудования обеспечивает широкий диапазон, как производительности, так и сортамента проката - арматура, лист стальной, швеллер, уголок и другие изделия из металла, а также позволяет достичь высокого уровня автоматизации процесса. Разработан самый маленький сортовой прокатный стан для выпуска мелкосортного проката в особо малых объемах в составе литейно-прокатного агрегата, который может применяться как при создании нового литейно-прокатного производства, так и для реконструкции старых цехов. Значительный эффект он может обеспечить при оперативном выпуске в малых объемах арматурной стали для производства железобетона для удовлетворения потребности в арматуре или в мелком прокате отдельных предприятий или небольших регионов. В основу технологического процесса прокатного стана положена оригинальная разработанная и практически опробованная ВНИИМЕТМАШ новая, не имеющая аналогов в мире, технология совмещения в непрерывном процессе винтовой и продольной прокатки.
