06:43 10.05.2012
Украина, входя в Топ-10 крупнейших производителей стали, в значительной степени отстает от развитых стран по применяемым технологиям, уровню действующего технологического оборудования, энергоёмкости проката и экологической безопасности.
Производство прокатной металлопродукции в Украине сосредоточено, в основном, в условиях специализированных интегрированных металлургических комбинатов и заводов. Территориально они расположены в крупных индустриально развитых регионах страны: Донецкой, Днепропетровской, Запорожской, Луганской областях. В последние годы и в других регионах страны уже функционируют и планируются к строительству в ближайшее время небольшие современные предприятия (мини-заводы или мини-производства) по производству проката или для более глубокой его переработки.
«АрселорМиттал Кривой Рог» выступает монополистом в производстве мелкосортного проката (60%), велика его доля (46,2%) и в производстве катанки, предприятие выпускает сортовой прокат для нужд украинских метизных производств.
Макеевский и Днепропетровский заводы остаются лидерами в производстве среднесортного проката (40,1% и 37,9%, соответственно). «Запорожсталь» является полным (100%) монополистом в выпуске жести. В производстве стального листа ведущие позиции оставались у «Запорожстали» (41,7%) и у «Азовстали» (18,5%).
Прокатное производство в Донецкой области (около 43% проката в Украине):
Предприятия |
Основные прокатные агрегаты |
Продукция |
Макеевский МЗ |
Блюминг «1150», непрерывный заготовочный стан «630», сорто-прокатные станы «530», «350-1», «350-2» и «150» |
Сортовой прокат (круг, квадрат, арматура, угловая и полосовая сталь, швеллер, катанку), заготовка для переработки |
Енакиевский МЗ |
Сортовые станы «360» и «550», стан «250», арматурный стан «280», с тан «390», непрерывный проволочный двухниточный стан «150» |
Сортовой прокат (круг, квадрат, арматура, угловую и полосовую сталь, и др.), заготовка для переработки |
МК «Азовсталь |
Слябинг, толстолистовой стан «3600», рельсобалочный стан «1000/800» и крупносортный стан «800/650» и др. |
Слябы, квадратная заготовка, толстолистовой и крупносортный прокат, рельсы ж/д широкой и узкой колеи |
«Донецксталь-МЗ» |
Толстолистовой стан «2300», сорто-прокатный стан «350», сортопрокатный мини-стан «100» |
Толстолистовой и сортовой прокат |
Мариупольский МК им. Ильича |
Стан «3000», стан «1700», два агрегата горячего оцинкования полос и др. |
Слябы, горяче- и холоднокатаный лист, оцинкованный лист |
Донецкий ЭМЗ |
Прокатный стан 950/900 |
Г/к круглый прокат из углеродистых, конструкционных и легированных марок стали; крупносортный прокат, трубная и квадратная заготовка |
Донецкий МПЗ |
Стан 370-500 |
Периодические и сортовые профили – полоса, уголок, арматура, круг, квадрат, шестигранник и др. |
Прокатное производство в Днепропетровской области (около 35% проката в Украине):
Предприятия |
Основные прокатные агрегаты |
Продукция |
«АрселорМиттал Кривой Рог» |
2 блюминга с непрерывным заготовочным станом; 5 мелкосортных станов (четыре стана МС 250) и мелкосортнопроволочный стан 250/150-6 (с линией производства катанки), 2 проволочных стана ПС «150-1» и ПС «250-3». Все станы в нормальном техническом состоянии. |
Арматурный прокат, катанка, сортовые профили и др. |
Днепровский МК им. Дзержинского |
2 блюминга «1150» и «1050», трубозагото-вочный стан «900/750/3», рельсобалочный стан «925», крупносортный стан «500», 15-клетьевой полунепрерывный средне-сортный стан «350», осепрокатный стан поперечно-винтовой прокатки «250», два шаропрокатные станы «40-80» и универсальный стан «1200». Все станы нуждаются в модернизации |
Катаная осевая заготовка для железно-дорожного транспорта, шпунтовые сваи типа Ларсен, контактные рельсы для метрополитена, стальные мелющие шары, трубная заготовка |
«Евраз-Днепропетровский МЗ им. Петровского» |
крупносортный стан «550», рельсобалочный стан «800» и листопрокатный стан «3000», который по техническому состоянию реконструкции не подлежит и подлежит выводу из эксплуатации |
Автооси и автообода, профили для угольной промышленности и сельскохозяйственного машиностроения; крановые, трамвайные и рудничные рельсы, балки, швеллеры с параллельными полками и др. |
Прокатное производство в Запорожской области:
Предприятия |
Основные прокатные агрегаты |
Продукция |
«Запорожсталь» |
слябинг «1150», непрерывный тонколистовой стан «1680»; 3 профилегибочных агрегата, непрерывный четырехклетьевой стан «1680», 2 одноклетьевых реверсивных стана «1680» и «1200», 20-тивалковый стан «1700», 2 непрерывных узкополосных четырехклетьевых стана «450» и «650» и др., стан «2800» |
Горяче- и холоднокатаный тонкий лист (листы или рулоны), жесть |
ЭМЗ «Днепроспецсталь» |
Обжимно-заготовочный стан «1050/950»; сортовые станы «550», «325» и «280»; цепные волочильные станы усилием от 15 до 30 тонн, бухтоволочильные станы |
Сортовой прокат и поковки из специальных марок стали: нержавеющей, инструментальной, быстрорежущей, подшипниковой, конструкционной, а также из жаропрочных сплавов на основе никеля |
Прокатное производство в Луганской области:
Состояние и использование основных фондов
В настоящее время на металлургических предприятиях Украины эксплуатируются: 11 блюмингов и слябингов, 6 заготовочных станов, 1 трубозаготовочный стан, 3 рельсобалочных стана, 5 крупносортных и 12 среднесортных станов, 13 мелкосортных и проволочных станов, 6 толстолистовых станов горячей прокатки, 2 непрерывных тонколистовых стана горячей прокатки, 2 цеха холодной прокатки (непрерывные, одноклетьевые станы, 20-ти валковый стан, станы для прокатки жести; оборудование для выпуска: оцинкованного листового проката, гнутых профилей, проката из нержавеющих марок стали).
Степень износа основных производственных фондов (ОПФ) обжимного производства составляет от 59% до 96%. Основной период ввода мощностей обжимного производства относят на 50-е годы XX века, хотя первый в Украине блюминг был запущен на Макеевском МЗ в 1933 г., а последний – в 1964 г. на МК «Криворожсталь». Несмотря на проведение ремонтов различных уровней на протяжении всего периода использования технический уровень оборудования ниже мирового уровня. Спасает положение только конъюнктура внешнего рынка и удовлетворительное физическое состояние агрегатов.
Ввод сортопрокатных станов в Украине в основном относится на 60-70-е годы XX века. Уровень физического износа в пределах 29-90%. С учетом ввода в эксплуатацию новых и реконструкции действующих мощностей (например, проволочный стан «150» Макеевского меткомбината, станы «150-1», «250/150-6» и проволочный стан «250-3» в условиях КМК «Криворожсталь», сортопрокатный стан «370/500» Донецкого металлопрокатного завода и др.) их поддержание в сравнительно неплохом физическом состоянии за счет капитальных ремонтов с элементами модернизации, на сегодня оборудование еще способно производить продукцию требуемого качества.
Уровень использования мощностей составляет в среднем на уровне 77,8%, а некоторые предприятия на уровне не более 20%. Общая производственная мощность сортопрокатных станов ориентировочно составляет 17,7 млн. т в год. Из них мощность рельсобалочных станов составляет 3,2 млн. т, а проволочных – 3 млн. т. Производственная мощность мелкосортнопроволочного стана «АрселорМиттал Кривой Рог» составляет 350 тыс. т.
Основные мощности листопрокатного производства в Украине введены в эксплуатацию в 60-70-е годы XX века и сегодня уступают современным зарубежным аналогам. В то же время, благодаря проведению капитальных ремонтов и частичной модернизации пока в состоянии обеспечивать выпуск продукции отвечающей действующим стандартам. Сравнительно новыми являются введенные в 1947 г. стан «3000» Евраз-ДМЗ им. Петровского и реверсивный стан холодной прокатки «1680» «Запорожстали»; в 1973 г. и 1985 г. соответственно введены стан «3600» «Азовстали» и стан «3000» ММК им. Ильича, которые пока отвечают современным требованиям.
Под непрерывным станом холодной прокатки (НСХП) мы будем понимать прокатный стан, имеющий в своем составе не менее трех клетей, расположенных последовательно на расстоянии друг от друга 4-5 м.
Без четкого деления на поколения динамика развития НСХП представлена А.И, Целиковым и В.И. Зюзиным. На основе материалов этих работ нами сделана попытка отметить основные этапы развития непрерывных СХП для производства холоднокатаного листа.
Этапы (поколения) развития непрерывных станов холодной прокатки
Характеристика НСХП по поколениям их развития показана в табл.1.
К НСХП первого поколения нами отнесены трехклетевые станы , начавшие действовать в 30-х годах прошлого века. К таким станам следует отнести трехклетевой стан 1680, установленный на комбинате «Запорожсталь» в 1939 г. Стан имел все клети кварто, рабочие валки диаметром 485 и опорные диаметром 1240 мм, длина бочки валков была 1680 мм. Максимальная скорость прокатки по последней клети стана составляла 3,4 м/с.
Поразительно то, что основы, заложенные в принцип работы и основные операции на непрерывных станах холодной прокатки сохранились практически до настоящего времени. Подкатом для НСХП служил подкат с ШСГП 1680 (введенного в эксплуатацию в 1938 г на этом же комбинате). Перед НСХП было размещено разматывающее устройство, а после него - моталка. Прокатку производили с натяжением. На основе уже имевшейся практики работы НСХП в США общее обжатие полосы за один проход в трех клетях выдерживали в пределах 50-60%, в результате чего из подката толщиной 2,5 мм можно было получать полосу толщиной 0,63 мм. По клетям относительные обжатия составляли: 1-я клеть - 25-30; 2-я клеть - 30-35; 3-я клеть - 12-20%. После холодной прокатки рулоны подвергали отжигу в кол паковых печах с защитной атмосферой, а после него - дрессировке и разделке на листы . В дальнейшем стан был реконструирован в четырехклетевой стан 1700.
Таблица 3
Сортамент и некоторые технические характеристики НСХП зарубежных стран
Предприятие, страна |
Год пуска в эксплуатацию |
Размеры прокатываемых полос, |
Толщина подката, мм |
Максимальная масса рулонов, т |
Число клетей |
Диаметры валков, мм |
Максимальная скорость прокатки, |
||
Baldwins Rochard and Thonos, Англия |
0,3+2,65 до 1530 |
нет свед. |
|||||||
Metailurgique d’Esperance- Longods, Бельгия |
0,25-3 до 1500 |
нет свед. |
|||||||
KlOckner-Werke, Германия |
0,35-3 до 1850 |
нет свед. |
|||||||
Fuji Iron and Steel, Япония |
0,3*3,2×700+1600 |
||||||||
ARMCO Steel Corp., США |
0,27-2,65 до 1450 |
||||||||
ARMCO Steel Corp., США |
0,3-3,4 до 2000 |
||||||||
Hoesh WestfaJen-hOtte, Германия |
нет свед. |
||||||||
Koniklaik Niderlandske Xogovens Stahl-fabriken, Голландия |
025+32×580*2050 |
Продолжение таблицы 3
Стан Предприятие, 1 1 страна |
[ Год пуска 1 в эксплуатацию |
Размеры прокатываемых полос, мм |
Максимальная масса рулонов, т |
Число клетей |
Диаметры |
Максимальная 1 скорость 1 прокатки, м/с |
|||
Usinor, Франция |
0,17+3×500+1930 |
||||||||
США (в источнике фирма не указана) |
нет свед. |
<0,25×700+1850 |
|||||||
Япония (в источнике фирма не укачана)) |
нет свед. |
||||||||
Pohang, Корея |
|||||||||
SAB, Швеция |
0,25+3×600+1550 |
||||||||
Nisshin, Япония |
0,15+4×580+1350 |
нет свед. |
|||||||
Avesta Polarit, Финляндия |
до 3×950+1650 |
||||||||
* Станы бесконечной прокатки. ** Диаметры промежуточных валков шести валовых клеткей. *** Стаи с совмещением процессов травления, прокатки и отжига. |
Второе поколение НСХП характеризуется созданием четырехклетевых станов. В частности, в Советском Союзе были введены в эксплуатацию в 1963 г. два практически одинаковых стана 1700 (на Череповецком и Мариупольском металлургических комбинатах). Они характеризуются высокой скоростью прокатки, толщиной прокатываемых полос 0,4-3 мм. Предусматривалось, что для них будет поступать подкат с минимальной толщиной 1,8 мм, но ШСГП 1700, с которых подкат должен был поступать, прокатку полос толщиной 1,8 мм не освоили и поэтому НСХП прокатывали полосы минимальной толщины 0,5 мм.
Сортамент и техническая характеристика НСХП стран СНГ и ряда зарубежных стран приведены в табл.2 и 3.
Из таблиц видно, что начавшие работать в Советском Союзе в 60-х годах прошлого столетия НСХП не уступали зарубежным, а по скорости прокатки и превосходили их.
В этот же период времени на Магнитогорском металлургическом комбинате был введен в эксплуатацию уникальный стан 2500. До настоящего времени это единственный НСХП, имеющий длину бочки валков 2500 мм, на котором имеется возможность прокатывать полосы шириной 2350 мм.
Характерной особенностью в развитии японских станов было то, что до середины 60-х годов не было ни одного НСХП с длиной бочки валков свыше 1420 мм. Строились, в основном, одноклетевые реверсивные станы, В США и Западноевропейских странах преобладали станы с малой длиной бочки валков-- 1065-1445 мм (их число составляло 47,2% от всех НСХП), На станы средних размеров (1675-1725 мм) приходилось 30,5% и на станы с длиной бочки 2030 м - 23% .
Цехи холодной прокатки с НСХП 2-го поколения включали в себя, кроме непосредственно прокатного стана, агрегаты травления подката, отжига рулонов, нанесения защитных покрытий (главным образом, цинкования), агрегаты разделки и сортировки листов.
Долгое время законодателями мод в строительстве НСХП были США. Станы такого типа, как НСХП 1700 Череповецкого и Мариупольского металлургических комбинатов, в США строили до 60-х годов, а после 60-х строить перестали и начали строить пятиклетевые НСХП, которые можно отнести к станам третьего поколения. Отличительной их особенностью стало расширение сортамента проката до минимальной толщины 0,2 мм, увеличения скоро- н- лр0катки до 30 м/с и массы рулонов до 40 т. В этот период времени в Голандии был введен в эксплуатацию стан 2210 - первый в Европе, имевший
такую длину бочки валков (см. табл.3).
К следующему (четвертому) поколению следует отнести пятиклетевые НСХП бесконечной прокатки, а также НСХП, объединенные с непрерывно- травильным агрегатом. Первым таким станом стал в 1971 г стан 1420 фирмы «Ниппон кокан» в Фукуяме (Япония). На этом стане прокатывают холоднокатаные полосы толщиной 0,15-1,6 м. По оценке специалистов фирмы «Шлё- ман-Знмаг», переход на технологию бесконечной холодной прокатки обеспечил увеличение производительности НСХП на 50-70%. На стане 1420 повысилась также точность прокатки, примерно на 50% снизилась численность обслуживающего персонала.
После стана 1420 началось сначала в Японии, а потом и в других странах, интенсивное строительство станов бесконечной прокатки, а в ряде случаев и реконструкция действовавших станов с переводом их на работу в режим бесконечной прокатки. Следует отметить, что пятиклетевые станы бесконечной прокатки, кроме объединения с НТА и изменения входной части, по конструкции и размерам валков не отличались от обычных пятиклетевых станов.
Пятое поколения НСХП характерно уменьшением толщины подката вплоть до 1 мм, уменьшением диаметра рабочих валков и применением шестивалковых клетей, число клетей 3-5. Подавляющее большинство этих станов - станы бесконечной прокатки. В составе НСХП все клети могут быть шестивалковыми, либо - часть из них. Применение в клетях кварто рабочих валков малого диаметра позволяет уменьшить капитальные затраты на клеть на 30%, экономить до 15% электроэнергии, особенно если в сортаменте НСХП преобладают полосы толщиной 0,2-0,5 мм .
Причиной применения шестивалковых клетей в НСХП является постепенное увеличение объемов прокатки высокопрочных марок стали (вплоть до временного сопротивления 1300 МПа).
Более подробно положительные и отрицательные стороны применения Шестивалковых клетей в составе НСХП будут представлены при рассмотрении конструкций СХП.
Производственные мощности «Запорожсталь» составляют:
· Агломерационный цех (6 агломашин);
· Доменный цех (4 доменные печи);
· Цех подготовки составов;
· Литейный цех;
· Обжимной цех;
· Цех горячей прокатки тонкого листа;
· Цех холодной прокатки № 1;
· Цех холодной прокатки № 3.
Рисунок 1 Структура производства ПАТ "Запорожсталь"
В агломерационном цехе комбината производится основной железорудный агломерат. Практически все процессы производства агломерата автоматизированы.
Доменное производство ежегодно выплавляет порядка 3,5 млн. т чугуна/год. Отличительной особенностью чугуна производства МК «Запорожсталь» является низкое содержание в нем серы и фосфора.
Производство мартеновского цеха составляет около 4,0 млн. т стали/год. Мартеновские печи используют природный газ. Сталь продувается кислородом и аргоном. Выплавляемая сталь разливается в слитки массой до 18,6 т, которые используются для производства листового проката.
Литейное производство является базой для получения литых заготовок запчастей и сменного металлургического оборудования для цехов комбината и сторонних потребителей, в состав которого входит специализированное отделение по производству изложниц. Проектная мощность отделения изложниц - 360 тыс. т/год.
Цех горячей прокатки тонкого листа производит горячекатаный прокат в листах и рулонах толщиной от 2,0 до 8,0 мм. Цех горячей прокатки тонкого листа оснащен агрегатами для обеспечения поставки проката в листах и рулонах. Непрерывный тонколистовой стан “1680” максимальной производственной мощностью 3,7 млн т. в год предназначен для производства горячекатаных полос толщиной 2,0-8,0 мм, шириной 860-1500 мм, массой рулона до 16 т. На трех профилегибочных агрегатах производится более 500 типоразмеров холодногнутых профилей из углеродистых и низколегированных марок стали толщиной от 1,0 до 8,0 мм и с шириной развертки профиля до 1440 мм.
Цех холодной прокатки №1 производит холоднокатаный плоский прокат толщиной от 0,5 до 2,0 мм, шириной от 850 до 1500 мм в листах длиной до 4000 мм и в рулонах массой до 16 т, а также холоднокатаную ленту толщиной от 0,2 до 2,0 мм.
В ЦХП №1 на непрерывном четырехклетьевом стане «1680», двух одноклетьевых реверсивных станах «1680» и «1200» и двух непрерывных узкополосных четырехклетьевых станах, двадцативалковом стане «1700» и двух непрерывных узкополосных четырехклетьевых станах «450» и «650» производится холоднокатаный прокат из углеродистой и низколегированной стали. Цех оснащен средствами для дрессировки, поперечной резки и продольного роспуска, обеспечивающими поставку холоднокатаного проката толщиной от 0,2 до 2,0 мм, шириной от 10 до 1500 мм и длиной листа до 3950 мм, а также рулонов массой до 15 т.
Цех холодной прокатки №3 на стане «2800» производит холоднокатаный лист толщиной от 1,5 до 5,0 мм, шириной 1000-2300 мм и длиной до 3500 мм из углеродистых марок стали. В составе цеха имеется специализированное отделение по производству шлифованных и полированных листов и рулонов. Максимальная производственная мощность по горячекатаному прокату - до 3,7 млн. т, по холоднокатаному прокату - 1,1 млн. т, по холодногнутым профилям - до 500 тыс. т.
Основной деятельностью Группы является производство чугуна, стали и потребительских товаров на заводе, а также реализация указанной продукции в Украине и за рубежом. Основными потребителями продукции Группы в Украине являются предприятия автомобилестроительной, машиностроительной отраслей, сельскохозяйственного и транспортного машиностроения, а также трубной промышленности.
Высокое качество продукции предприятия подтверждается спросом на нее на внутреннем и внешнем рынках. Она востребована более чем в 50 странах мира (Турция, Италия, Польша, Россия, Сирия, Израиль, Болгария, Эфиопия, Нигерия и другие), а стратегическим направлением сбытовой политики комбината остается украинский рынок.
Комбинат занимает устойчивое положение на рынке, год за годом двигаясь вверх в списке крупнейших производителей стали. Основные усилия специалистов «Запорожстали» направлены на освоение новых рынков и видов продукции, укрепление положительного имиджа предприятия, расширения географии поставок. Основа успеха - суровое соблюдение и постоянное усовершенствование технологических процессов, высокое качество выпускаемой продукции, четкое выполнение договорных обязательств, ориентация на потребности рынка и умелое внедрение рыночных механизмов управления.
В Украине два металлургических комбината, на которых организованно производство холоднокатаных полос: металлургический комбинат «Запорожсталь» (г. Запорожье) и металлургический комбинат в г. Мариуполе. На меткомбинате «Запорожсталь» работают непрерывный широкополосный стан (ШСХП) 1680, два реверсивных стана 1680 и 1200 с четырехвалковыми клетями, один двадцати- валковый стан 1700, два непрерывных стана для прокатки жести с длиной бочек 450 и 650 и одноклетевой стан 2800.
 На Мариупольском металлургическом комбинате работает непрерывный четырехклетевой ШСХП 1700.
 Техническая характеристика ШСХП 1680 и 1700 представлена в табл. 4.1.
 Рассмотрим подробнее технологический процесс производства полос в цехе холодной прокатки меткомбината «Запорожсталь» (рис. 4.1). Горячекатаные рулоны из цеха горячей прокатки тонких полос по подземному конвейеру 33 поступает на склад к непрерывным травильным агрегатам (НТА) 1-3, в которых производят стыковую сварку полос смежных рулонов в бесконечную нитку. В процессе движения полосы в НТА последовательно выполняется механическое взламывание окалины и ее последующее удаление в ваннах с сернокислотным (солянокислотным) раствором. После удаления раствора горячей и холодной промывкой,
 Рис. 4.1 – Схема размещения оборудования цеха холодной прокатки №1 с непрерывным четырехклетевым станом 1680.
 1 – травильная линия № 1; 2 – травильная линия №2; 3 – травильная линия № 3; 4 – непрерывный четырехклетевой стан 1680; 5 – реверсивный стан 1680; 6 – реверсивный стан 1200; 7 – колпаковые одностопные печи; 8 – дрессировочный стан 1700 № 1; 9 – дрессировочный стан 1700 № 2; 10 – агрегат поперечной резки №1; 11 – агрегат поперечной резки № 2; 12 – агрегат поперечной резки №3; 13 – агрегат поперечной резки № 4; 14 – клеть кварто; 15 – линия закалки № 1; 16 – линия закалки N2; 17 — 20 – валковый стан; 18 – механическая мастерская; 19 – В/ш. местерская 20-ти валкового стана; 20 – агрегат шлифовки полосы; 21 – В/ш. участок; 22 – агрегат порезки; 23 – кладовая; 24 – агрегат мойки; 25 – электропечи; 26 – 4-х клетевой стан 450 ОБЖ; 27 – 4-х клетевой стан 650 ОБЖ; 28 – агрегат роспуска ОБЖ; 29 – стан дуо №1,2,3,4 ОБЖ; 30 – агрегаты горячего лужения ОБЖ; 31 – агрегат продольной резки; 32 — мастерская энергетиков; 33 – подземный конвейер; 34 – склад запчастей механослужбы.
 Таблица 4.1. Характеристика ШСХП 1680 и 1700
Показатели |
Непрерывный ШСХП | |
1680 | 1700 | |
Количество клетей, шт.
Масса рулона (одинарного), т. Толщина подката, мм Толщина готовой полосы, мм Ширина полосы, мм Диаметр валков, мм: Рабочих Опорные Мощность главных двигателей каждой клети, кВт Скорость прокатки, м/с Рабочих Опорных (бочка) Опорных (ось) Твердость поверхности валков (по Шору), HSD : Рабочих Опорных |
4
5.5-7,5 0,5-2,0 1000-1500 9Х2МФ 60 Х 2 МФ 40ХН2МА |
4
1,8-4,0 0,45-2,0 1000-1500 |
следует сушка поверхности полосы и ее промасливание эмульсией высокоэффективной синтетической смазки.
Подготовленную к прокатке горячекатаную полосу режут на длины для образования укрупненных (двойных) рулонов массой ~G=11-15 т.
 Если горячекатаные полосы прокатаны из слябов двойной длины, то после травления рулоны не подвергают укрупнению.
 С НТА травленые рулоны отправляют для прокатки на непрерывный стан 1680, на реверсные станы 1680 и 1200, или на реверсивный двадцативалковый реверсивный стан 1700 типа Сендзимира. Станы 1680 предназначены для прокатки полос из низкоуглеродистой (08КП, 08Ю, 10ПС, 15ПС, 20ПС, 20, 25, Ст.3СП и тп.) и низколегированных (09Г2, 10ХНДП, 10Г2, 16Г2, 08ГСЮФ и тп.) толщиной 0,5-2,0 мм. На стане 1200 прокатывают низкоуглеродистую толщиной 0,5-0,6 мм, а стан 1700 предназначен для прокатки полос толщиной 0,8-1,6 мм из легированных и нержавеющих сталей (12Х18Н10Т, 10Х14АГ15, 08Х18Т1, 12Х21Н5Т, 09Х16Н4Б и др.)
 В результате суммарной деформации полос в пределах металл упрочняется и практически теряет свои пластические свойства. Поэтому рулоны холоднокатаных полос передают в термическое отделение, где производят рекристаллизационный отжиг в колпаковых печах 7. Отжиг рулонов выполняют в защитной атмосфере, предотвращающей окисление поверхности полос. Длительность и температурный режим отжига обусловлены толщиной и химическим составом материала полос. С целью предотвращения слипания (сваривания) витков рулонов при отжиге на поверхность полос в чистовой клети непрерывного стана насеченными валками наносят шероховатость. После отжига при температурах t = 670 – 710°С напряжение течения стали марок 08кп (08 пс) снижается с s т = 700 – 750 Н/мм 2 до s т = 220 – 240 Н/мм 2 , а относительное удлинение увеличивается с d = 1,5 % до d = 35 – 40%.
В первой пятилетке, кроме 20 металлургических заводов, оставшихся с царских времен и подлежащих модернизации, для производства важнейшего продукта индустриализации – стали - планировалось построить с нуля еще три металлургических гиганта - в Магнитогорске, Кузнецке и Запорожье
Трудный тонкий стальной лист "Запорожстали"
В первой пятилетке, кроме 20 металлургических заводов, оставшихся с царских времен и подлежащих модернизации, для производства важнейшего продукта индустриализации – стали - планировалось построить с нуля еще три металлургических гиганта - в Магнитогорске, Кузнецке и Запорожье.
Для координации строительства новых и модернизации уже существующих заводов в 1926 году был создан Гипромез – Государственный институт по проектированию металлургических заводов. С 1927 по 1932 год между Гипромезом и американской компанией Freyn Engineering Company of Chicago действовал договор о технической помощи. Группа американских инженеров и металлургов согласно договору обязана была проводить обучение новейшим стандартам американской металлургии советских инженеров, управленцев, конструкторов и операторов металлургического оборудования.
Помимо рутинного обучения специалистов, по словам президента компании Генри Фрейна, основной задачей американских экспертов было генеральное планирование распределения мощностей и рациональное размещение всей будущей металлургической промышленности Советского Союза.
По воспоминаниям одного из американских инженеров, В.С. Орра:
«Сначала мы (американцы), появившись в Гипромезе, только задавали вопросы. Все чертежи, доклады делали русские, все решения принимали русские. Через шесть месяцев мы создавали чертежи, через девять –были главными конструкторами металлургических заводов, а в конце первого года нашей работы некоторые из нас стали начальниками отделов. Последний год нашей работы один из нас стал помощником главного инженера всей конторы. Мы внесли эффективность в работу, убрали лишние операции и сделали Гипромез самой эффективнейшей организацией всего Союза.»
Один из трех гигантов первой пятилетки, Кузнецкий металлургический комбинат строился под непосредственным руководством группы инженеров из Freyn Engineering Company . Контракт Freyn с Новосталью на строительство КМК с производительностью 1 млн. тонн в год был подписан 4 июня 1930 года. По контракту, больше 50 американских специалистов обеспечивали проектирование, надзор за строительством, монтажом и пуско-наладкой КМК.
Пожалуй, наибольшей ценностью для СССР среди всех импортируемых технологий являлось получение новейшей американской технологии непрерывного(рулонного) изготовления тонких стальных листов.
Задача получения широких листовых полос металла в рулонах была решена сравнительно недавно - в 1924 году. Ранее фиксировались отдельные попытки, но из-за несовершенства техники они заканчивались неудачей. Мешали несколько факторов.
Во-первых, общим паровым приводом, применявшимся повсеместно в металлургии, было затруднительно точно регулировать скорость вращения отдельных клетей стана.
Во-вторых, только подшипники качения позволили перейти на большие скорости прокатки и большие нагрузки, необходимые при непрерывном производстве стального листа.
Существовала также проблема изгиба длинных валков двухвалковой клети, из-за чего лист получался неравномерной толщины.
Однако с выходом технологий на определенный этап появилась возможность изготавливать качественный тонкий стальной лист.
Появилась трехвалковая клеть, конструкция которой значительно лучше противостояла изгибу валков. Сами валки имели кривизну поверхности (вогнутые и выпуклые). Каждая клеть приводилась в движение от собственного электромотора с регулируемым количеством оборотов.
Впервые прокатка такого типа была освоена фирмой «Американ Роллинг Милл Ко » в Ашлэнде в 1924 году. Стан мог производить непрерывный лист толщиной 0,9 и шириной 1040 миллиметров.
В станах следующей конструкции, повсеместно вводимых по всей Америке в строй с 1926 года, уже были применены четырехвалковые клети и роликовые подшипники. Высокие скорости позволили не устанавливать в промежутках между оборудованием дополнительные печи.
Выпуск тонкого стального листа в промышленных масштабах позволил сделать огромный технологический скачок в производстве автомобилей, самолетов, военной техники за счет упрощения и одновременного упрочнения конструкции проектируемой детали, изготавливаемой из одного цельного листа.
По состоянию на 1937 год в Америке работал 21 стан непрерывной прокатки стального листа, в то время как в Европе такие станы только строились – один в Германии фирмой Vereinigte Stahlwerke , один – в Англии фирмойRichard Thomas .
Советский Союз при строительстве «Запорожстали» в феврале 1935 года заключил с американской фирмой United Engineering and Foundry Co договор на разработку и поставку станов горячей и холодной прокатки. Согласно договору, 3 миллиона долларов выплачивалось за оборудование, 1 миллион – за техническое ассистирование. Договорились, что около 20% оборудования поставляется из Штатов, остальное делается в СССР под контролем американцев. Фирма гарантировала техническую помощь в пуске и освоении производства, а также бралась обеспечить заданную производительность и надлежащее качество стальных листов.
Интересный момент: согласно договору, каждый американский специалист на период пребывания в СССР должен был быть обеспечен отдельной квартирой с ванной.
Одновременно с этим договором, был заключен другой - с компанией American Standard Corporation на поставку оборудования для прокатных станов на 3 миллиона долларов.
С официального сайта НКМЗ (Новокраматорский машиностроительный завод):
« В 1934 году в Европе не было таких сложных агрегатов прокатного оборудования как непрерывные широкополосные тонколистовые станы. Советское правительство приняло решение построить непрерывный стан на заводе Запорожсталь, а для этого купить проект стана и часть наиболее сложного оборудования в США. Была организована комиссия из представителей завода Запорожсталь, НКМЗ, Гипромеза, Стальпроекта, завода Электросила и ХПКУ, Харьковского проектно-конструкторского управления электроприводов. […] Комиссия выехала в декабре 1934 года сначала в Германию, а оттуда через месяц - в США.
Фирма после окончания монтажа обязалась сдать Запорожстали оборудование на ходу с доведением проектной мощности стана горячей прокатки 100 т в час или 600 тыс. т в год листа толщиной 1,5 до 6 мм. В то время это была колоссальная производительность.
На НКМЗ выехали два приемщика United Corporation, а на время монтажа на Запорожсталь - группа консультантов.
Технологи и производственники СССР блестяще справились с изготовлением сложного и точного оборудования стана. В помощь НКМЗ были выделены Уралмаш, который изготавливал дрессировочные клети; СКМЗ создавал адъюстаж: летучие ножницы, правильные машины, гильотинные ножницы; Ижорский завод поставлял различные отдельные машины. Основная масса оборудования станов горячей и холодной прокатки была изготовлена на НКМЗ.
В феврале 1937 года стан 1680 горячей прокатки был пущен и показал высокое качество изготовления советскими заводами оборудования, которое не уступало купленному в США.
По контракту на время проектирования стана Запорожсталь и НКМЗ имели право посылать на практику до пяти специалистов одновременно на срок до шести месяцев. Это положение контракта было использовано. Инженеры НКМЗ M.З. Сабуров, В.Н. Яковлев, A.M. Колескер набирались опыта в цехах семи заводов фирмы, прокатчики Запорожстали - на металлургическом заводе.»
Относились к нашим инженерам в Америке, по их словам, с прохладцей, несерьезно. Не давали делать записей, фотографировать. Смотреть разрешалось издалека. Как то один из запорожцев, любопытствуя, зашел за ограждение и тем самым активировал защитное устройство. Завыла сирена. Советскую делегацию в полном составе выставили из цеха.
Стажеры - металлурги жаловались на снисходительное отношение американцев. Те говорили: - О, зачем вам учиться, зачем строить? Это хлопотно. Такой стан - не русская телега, а сложный и деликатный механизм. У вас все равно ничего из этой затеи не выйдет. Не лучше ли получать из Америки готовый лист?
Будущий главный инженер «Запорожстали» Юдович вспоминал о таком разговоре с американским технологом:
«- Хорошо,- сказал американец,- вы получите данные калибровки. Были бы вы из Англии или Германии - ни за что бы этого не сделал.
- Почему? - удивился Юдович.
- Англичане или немцы ее сразу же у себя применили бы. Но так как вы из России - это безопасно. Все равно использовать не сумеете, не получится у вас. »
Т.В. Дженкинс, главный инженер United Engineering в СССР, рассказывал о проблемах монтажа прокатных станов в Запорожье:
«Одной из важнейших проблем, обнаруженных в ходе сотрудничества с русскими механиками и рабочими, было их упорное игнорирование или непонимание требований точной подгонки сопрягающихся поверхностей при монтаже оборудования. Они отказывались следовать допускам, указанным в чертежах. Это одна из причин, почему в декабре 1937-го весьма оперативно смонтированное оборудование не смогло пройти приемочные испытания.»
Справедливости ради следует привести и мнение советской стороны. Оператор уширительной клети тонколистового стана, участник пуска А. В. Милосердов вспоминал:
- Клети черновые и чистовые настраивались по-разному. В чистовых - сажали вал с помощью специального прибора, черновые - по калибрам. Их предложил наш механик И. 3. Шлыков. Но американские консультанты отказывались от калибров и... настраивали четвертую клеть методом вал на вал, пока не поломали нижний опорный валок.
Из воспоминаний бывшего заместителя главного механика НКМЗ С.3.Милочкина:
«...заокеанские специалисты отказались изготовить чертежи в европейском исполнении. Это создавало для наших конструкторов дополнительные трудности... Кто из старшего поколения краматорских машиностроителей не помнит чертежей с предупредительной надписью: «Внимание, американская проекция!»
Хотя на официальном сайте НКМЗ в разделе "история" говорится прямо противоположное:
После заключения контракта с фирмой United Corporation американские конструкторы специфицировали материалы, подшипники качения, крепеж и другие комплектующие по советским стандартам.
14 апреля 1938 года на стане 1680 была прокатана первая полоса. Старший вальцовщик Петр Тарасевич, прокатав первый лист, тут же на стальной ленте размашисто начертал: «Да здравствует первый советский лист! Шлем проклятие импортному листу! » Говорят, что американский консультант мистер Файзнер обиделся и пошел жаловаться на Тарасевича к парторгу… (К слову, П.Д. Тарасевич вышел на пенсию генерал-лейтенатном.)
1 мая стан 1680 был официально запущен. А в 1940-м Запорожье уже выпускало 1500 тонн стального листа в день или около 600 тыс. тонн в год.